ES2787703B2 - Aparato y procedimientos para medir, monitorizar y controlar concentraciones quimicas de ingredientes activos en soluciones de tratamiento de plantas y de cultivos de plantas - Google Patents
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- G—PHYSICS
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- G—PHYSICS
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Description
DESCRIPCIÓN
APARATO Y PROCEDIMIENTOS PARA MEDIR, MONITORIZAR Y CONTROLAR
CONCENTRACIONES QUÍMICAS DE INGREDIENTES ACTIVOS EN SOLUCIONES DE
TRATAMIENTO DE PLANTAS Y DE CULTIVOS DE PLANTAS
CAMPO DE LA PRESENTE DIVULGACIÓN
La presente divulgación se refiere a un aparato y procedimientos para medir, monitorizar y/o controlar la concentración química de uno o más ingredientes activos en una solución para tratar plantas y cultivos de plantas, tales como frutas y verduras.
ANTECEDENTES
Las soluciones tradicionales de tratamiento antes de la cosecha y después de la cosecha a menudo comprenden compuestos de protección de cultivos que comprenden ingredientes activos o productos químicos que prolongan el periodo de conservación y/o previenen la degradación de cultivos de plantas, tales como cultivos de frutas y/o de verduras. Los ingredientes activos en soluciones estándar de tratamiento de cultivos de plantas antes de la cosecha y después de la cosecha a menudo incluyen, pero no se limitan a productos químicos, fungicidas, desinfectantes, pesticidas, derivados de benzoxaborol, agentes inhibidores de la maduración (por ejemplo, 1-metilciclopropeno) y combinaciones de los mismos. En particular, los compuestos o productos químicos de protección de cultivos después de la cosecha, tales como los pesticidas y fungicidas, a menudo se aplican a los cultivos de plantas usando procedimientos de rociado, inmersión y empapamiento que se producen en grandes tanques de tratamiento.
Sin embargo, se sabe que las técnicas de aplicación de rociado, inmersión y empapamiento encuentran problemas al mantener una concentración específica de ingrediente activo en la solución de tratamiento y/o una distribución uniforme del ingrediente activo sobre cultivos de plantas tratadas. Por ejemplo, las concentraciones establecidas de un tratamiento con pesticidas o fungicidas pueden aumentar demasiado si su concentración no se monitoriza correctamente, dando lugar a concentraciones que exceden los límites de residuos máximos reglamentarios. Alternativamente, las concentraciones establecidas de un tratamiento con pesticidas o fungicidas pueden
disminuir por debajo del nivel mínimo requerido para la eficacia.
Las herramientas actualmente disponibles para monitorizar y controlar la concentración de ingredientes activos presentes en soluciones de tratamiento de protección de cultivos están limitadas a procedimientos y tecnologías que requieren cantidades significativas de tiempo para obtener una lectura precisa, tales como la cromatografía de líquidos de alto rendimiento (HPLC, del inglés "high-performance liquid chromatography) y/o cromatografía de gases (GC, del inglés "gas chromatography”). A menudo, para cuando se miden, analizan y/o determinan los resultados con respecto a la concentración de los ingredientes activos, la concentración del ingrediente activo comprendido en la solución de tratamiento de protección de cultivos puede haber cambiado. Por otro lado, los sistemas actuales que son capaces de proporcionar una medición rápida de la concentración de ingredientes activos en una solución de tratamiento de protección de cultivos no producen una precisión de manera fiable.
La presente divulgación se refiere a un aparato y procedimientos para abordar los desafíos presentados por la tecnología actual. Por lo tanto, el aparato y los procedimientos de la presente divulgación se refieren a la medición, monitorización y/o control de uno o más ingredientes activos en soluciones de tratamiento aplicadas a plantas y cultivos de plantas, tales como frutas y verduras. Más específicamente, el aparato y los procedimientos de la presente divulgación proporcionan un sistema en línea rápido, fiable y en tiempo real para evaluar, determinar y manipular la concentración de un amplio espectro (es decir, una pluralidad) de sustancias químicas y/o ingredientes activos usados para el tratamiento de plantas y cultivos de plantas, tales como frutas y verduras. En última instancia, el aparato y los procedimientos descritos en el presente documento proporcionan un nuevo aparato y procedimientos de tratamiento con beneficios tecnológicos para preservar la frescura de plantas y cultivos de plantas retrasando la maduración o degradación prematura y, por lo tanto, prolongar el periodo de conservación de las plantas y los cultivos de plantas tratados.
CARACTERÍSTICAS DE LA INVENCIÓN
La presente divulgación proporciona un procedimiento de medición y monitorización de una concentración de uno o más ingredientes activos en una solución de tratamiento. Este procedimiento de la presente divulgación puede comprender obtener una muestra
de solución de tratamiento con una concentración inicial de uno o más ingredientes activos. El procedimiento también puede comprender preparar la muestra de solución de tratamiento para analizar la concentración del uno o más ingredientes activos dando lugar a una muestra de solución de tratamiento modificada. Además, el procedimiento puede comprender realizar el análisis de la muestra de solución de tratamiento modificada en una celda de medición y generar una señal eléctrica. Además, el procedimiento comprende analizar la señal eléctrica para identificar la concentración inicial del uno o más ingredientes activos comprendidos en la muestra de solución de tratamiento modificada.
El presente procedimiento puede realizarse en tiempo real, de forma continua o bajo demanda. El presente procedimiento comprende además el uso de una curva de calibración para analizar la señal eléctrica para identificar la concentración del uno o más ingredientes activos. En una realización, el uno o más ingredientes activos del presente procedimiento pueden seleccionarse del grupo que consiste en pesticidas, insecticidas, fungicidas, herbicidas, aditivos alimentarios, coadyuvantes de procesamiento, agentes desinfectantes, derivados de benzoxaborol e inhibidores de etileno.
En otra realización, el uno o más ingredientes activos son un fungicida. En una realización adicional, el fungicida se selecciona del grupo que consiste en imazalilo, tiabendazol, fludioxonilo, procloraz, propioconazol, pirimetanilo, ortofenilfenol, azoxistrobina, difenoconazol y difenilamina. En otra realización adicional, el uno o más ingredientes activos son un agente desinfectante, en el que el agente desinfectante. En otra realización, el agente desinfectante es ácido peracético, ácido acético, etanol, peróxido de hidrógeno, cloro, ácido hipocloroso, hipocloritos de sodio, hipocloritos de calcio o combinaciones de los mismos.
La presente divulgación también está dirigida a un procedimiento de control de una concentración deseada de uno o más ingredientes activos en una solución de tratamiento. El procedimiento comprende medir la concentración inicial de uno o más ingredientes activos según el presente procedimiento de medición. El procedimiento comprende además evaluar la concentración inicial medida del uno o más ingredientes activos en la solución de tratamiento para determinar cuándo está fuera del umbral aceptable de desviación de la concentración deseada del uno o más ingredientes activos. Además, el procedimiento comprende suministrar un vehículo o una concentración
adicional del uno o más ingredientes activos a la solución de tratamiento para corregir cualquier desviación del umbral aceptable. Además, el procedimiento comprende realizar una medición posterior de la concentración del uno o más ingredientes activos en la solución de tratamiento para confirmar que permanece en o aproximadamente en la concentración deseada del uno o más ingredientes activos o dentro del umbral. Es importante destacar que el suministro puede realizarse de manera manual o automática.
Finalmente, la presente divulgación está dirigida a un aparato o un sistema integrado. El presente aparato mide, monitoriza y, opcionalmente, controla automáticamente la concentración de uno o más ingredientes activos en una solución de tratamiento. El aparato además puede comprender, consistir esencialmente en, o consistir en uno o más de los siguientes componentes: a) un sistema automatizado de preparación de muestras, b) un sistema automatizado para analizar la muestra, c) un sistema de análisis de señales, d) un sistema de control, y e) un sistema automatizado de suministro.
En una realización ilustrativa, el aparato comprende un sistema de control, en el que el sistema de control comprende una pluralidad de mediciones registradas de las concentraciones del uno o más ingredientes activos. En una realización diferente, el aparato comprende un sistema automatizado de suministro. En otra realización, el aparato comprende un sistema de control y un sistema automatizado de suministro. En una realización adicional, el sistema de control se comunica opcionalmente con el sistema automatizado de suministro para realizar el suministro de la cantidad correspondiente del uno o más ingredientes activos o un vehículo cuando la concentración medida está fuera del umbral aceptable de desviación de la concentración deseada del uno o más ingredientes activos. Finalmente, el aparato del presente procedimiento puede comprender uno o más sensores seleccionados del grupo que consiste en termómetros, higrómetros y caudalímetros.
BREVE DIVULGACIÓN DE LOS DIBUJOS
Una breve divulgación de los dibujos es la siguiente.
La fig. 1A es un esquema que indica los diversos componentes de una realización del presente aparato y procedimientos.
La fig. 1B es un esquema de una realización de un sistema para suministrar reactivos a la una o más celda(s) de medición del presente aparato para la preparación de muestras.
La fig. 1C es un esquema de una realización de una bomba del presente aparato.
La fig. 1D es un esquema de una realización de una válvula del presente aparato.
La fig. 1E es un esquema de una realización de una columna del presente aparato.
La fig. 1F es un esquema de una realización de la(s) celda(s) de medición y la fuente de luz del presente aparato.
La fig. 1G es un esquema de una realización de un filtro óptico del presente aparato.
La fig. 1H es un esquema de una realización de un fotosensor del presente aparato.
La fig. 1I es un esquema de cómo uno de los sistemas sensores del presente aparato detecta la señal correlacionada con la concentración de ingredientes activos en la muestra de solución de tratamiento modificada.
La fig. 2A es un diagrama de flujo de una realización del procedimiento de medición de una concentración de uno o más ingredientes activos de la presente divulgación.
La fig. 2B es un diagrama de flujo de una realización del procedimiento de suministro de una concentración de uno o más ingredientes activos de la presente divulgación.
La fig. 3 es un cromatograma que muestra la detección de múltiples fungicidas diferentes en una única solución de tratamiento.
La fig. 4A es un cromatograma que muestra la detección de fludioxonilo en una solución de tratamiento.
La fig. 4B es un cromatograma que muestra la detección de imazalilo en una solución de tratamiento.
La fig. 4C es un cromatograma que muestra la detección de ortofenilfenol en una solución de tratamiento.
La fig. 4D es un cromatograma que muestra la detección de procloraz en una solución de tratamiento.
La fig. 4E es un cromatograma que muestra la detección de propioconazol en una solución de tratamiento.
La fig. 4F es un cromatograma que muestra la detección de pirimetanilo en una solución de tratamiento.
La fig. 4G es un cromatograma que muestra la detección de tiabendazol en una solución de tratamiento.
La fig. 5A es un esquema de una realización de una reacción química que permite que el ácido peracético (PAA) genere una señal que es detectada por los presentes procedimientos y aparatos.
La fig. 5B es un gráfico que demuestra el uso de una curva de calibración para correlacionar la señal generada por un ingrediente activo, tal como el ácido peracético
(PAA), con su concentración.
La fig. 6 es un diagrama de flujo de una realización de los procedimientos para medir, monitorizar, suministrar y controlar una concentración de punto de referencia de uno o más ingredientes activos de la presente divulgación.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
DEFINICIONES
Como se usa en el presente documento, los términos "administración" y "administrar" se refieren al acto de proporcionar un fármaco, compuesto, pesticida, fungicida, u otro agente a una planta, cultivo de plantas y/o partes de plantas in vivo o in vitro.
Los términos "análogo" y "derivado" son intercambiables, y se refieren a una modificación natural o artificial de al menos una posición de una molécula o compuesto determinado. Por ejemplo, un derivado de un compuesto o molécula determinado puede modificarse ya sea mediante la adición de un grupo funcional o un átomo, la eliminación de un grupo funcional o un átomo o el cambio de un grupo funcional o un átomo a un grupo funcional o un átomo diferente (incluyendo, pero no limitado a, isótopos).
El término "automatizado" se refiere a un proceso o tarea que es operado independientemente por uno o más instrumentos, equipos y/o aparatos siguiendo un conjunto de etapas secuenciales. El término "automáticamente" también se refiere a un proceso o tarea tal que requiere que al menos aproximadamente el 90 % de la acción sea realizada por estos elementos. El término "semiautomáticamente" se refiere a un proceso o tarea tal que requiere que al menos aproximadamente el 50 % de la acción sea realizada por estos elementos.
El término "vehículo" se refiere a un material, composición, o medio, tal como una carga líquida o sólida, diluyente, excipiente, disolvente, gas o material de encapsulación, implicado en el transporte o suministro de un ingrediente activo, compuesto, análogo o derivado al objetivo o la ubicación deseada. Alternativamente, los vehículos de la presente divulgación pueden comprender, consistir esencialmente en, o consistir en ningún ingrediente activo en absoluto. Un vehículo debe ser aceptable en el sentido de ser compatible con los otros ingredientes de la formulación y no ser perjudicial para la
planta o partes de la planta.
Una "combinación", como se usa en el presente documento, se refiere a una unión de uno o más componentes a otro o una pluralidad de componentes. La combinación puede comprender, consistir esencialmente en, o consistir en átomos, compuestos, composiciones, componentes, constituyentes, elementos, restos, fracciones o mezclas. Una combinación incluye, pero no se limita a, una mezcla.
El término "que comprende" se refiere a una composición, compuesto, formulación, o procedimiento que es inclusivo y no excluye elementos o etapas de procedimiento adicionales. El término "que comprende" también se refiere a una composición, compuesto, formulación o realizaciones de procedimiento de la presente divulgación que es inclusivo y no excluye elementos o etapas de procedimiento adicionales.
El término “que consiste en” se refiere a un compuesto, composición, formulación, o procedimiento que excluye la presencia de cualquier componente o etapa de procedimiento adicional. El término “que consiste en” también se refiere a un compuesto, composición, formulación, o procedimiento de la presente divulgación que excluye la presencia de cualquier componente o etapa de procedimiento adicional.
El término "que consiste esencialmente en" se refiere a una composición, compuesto, formulación o procedimiento que incluye elementos o etapas de procedimiento adicionales que no afectan materialmente a la(s) característica(s) de la composición, compuesto, formulación o procedimiento. El término "que consiste esencialmente en" también se refiere a una composición, compuesto, formulación o procedimiento de la presente divulgación que incluye elementos o etapas de procedimiento adicionales que no afectan materialmente a la(s) característica(s) de la composición, compuesto, formulación o procedimiento.
El término "compuesto (s)" se refiere a una cualquiera o más entidades químicas, fracciones, productos farmacéuticos, fármacos, agentes activos, productos químicos y similares que pueden usarse para tratar, diagnosticar o prevenir una enfermedad, trastorno o infección de plantas, partes de plantas, y/o cultivos de plantas. Puede determinarse que un compuesto es efectivo o eficaz usando los procedimientos de selección o experimentales de la presente solicitud.
Cuando se describe un compuesto en el presente documento como que está presente como un gas en una atmósfera, la velocidad a la que se aplica el compuesto se notifica como miligramo (mg) de ingrediente activo (es decir, el compuesto) por litro (L) de contenedor o volumen del espacio de cabeza de la cámara.
Los términos "composición" o "composiciones" se refieren a la combinación de uno o más compuestos con o sin otro agente, que hace que la composición sea especialmente adecuada para su uso en el tratamiento de plantas, cultivos de plantas y partes de plantas.
El término "componente" se refiere a una parte constituyente de un compuesto o una composición. Por ejemplo, los componentes de una composición pueden incluir un compuesto, un vehículo y cualquier otro agente presente en la composición.
El término "continuo" se refiere a realizar una acción de forma ininterrumpida, tal como medir, monitorizar y/o controlar sin interrupción durante períodos prolongados tales como horas, días o meses.
Los términos "efectivo" y "cantidad efectiva" se refieren a la cantidad de una composición o compuesto suficiente para lograr resultados beneficiosos o deseados. Una cantidad efectiva puede ser administrada en una o más aplicaciones o dosis y no se pretende que se limite a una formulación o vía de administración particular.
Realizaciones de ejemplo de los compuestos de la presente divulgación comprenden pesticidas, insecticidas, fungicidas, herbicidas, aditivos alimentarios, coadyuvantes de procesamiento, agentes desinfectantes, derivados de benzoxaborol e inhibidores de etileno. Pesticidas y/o fungicidas ilustrativos de la presente divulgación comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en imazalilo, tiabendazol, fludioxonilo, procloraz, propioconazol, pirimetanilo, ortofenilfenol, ortofenilfenol, azoxistrobina, difenoconazol y difenilamina, los cuales pueden incluir diastereómeros y enantiómeros de los compuestos ilustrativos. Los enantiómeros se definen como uno de un par de entidades moleculares que son imágenes especulares entre sí y no se pueden superponer. Los diastereómeros o diastereoisómeros se definen como estereoisómeros distintos de los enantiómeros. Los diastereómeros o diastereoisómeros son estereoisómeros no relacionados como
imágenes especulares. Los diastereoisómeros se caracterizan por diferencias en las propiedades físicas.
Los términos "inhibir”, "inhibidor”, o "antagónico” se refieren a la propiedad de un compuesto que disminuye, limita, inhibe, o bloquea la acción o función de una infección u otro compuesto.
El término "aislado" se refiere a la separación de un material de al menos otro material en una mezcla o de materiales que están asociados de forma natural con el material. Por ejemplo, un compuesto sintetizado sintéticamente se separa de un material de partida o un intermedio.
El término "bajo demanda” se refiere a realizar un proceso o tarea cuando se solicita o es necesario, tal como una medición o un análisis.
"Opcional" u "opcionalmente" se refiere a una circunstancia en la que el evento o circunstancia descrito posteriormente puede ocurrir o no, y que la divulgación incluye casos en los que se produce dicho evento o circunstancia y casos en los que no. "Opcionalmente" incluye realizaciones en las que la condición descrita está presente y realizaciones en las que la condición descrita no está presente.
Los términos "planta(s)" y "partes de plantas" incluyen, pero no se limitan a, células vegetales y tejidos vegetales, tales como hojas, callos, tallos, raíces, flores, polen y semillas. Una clase de plantas que puede usarse en la presente divulgación es generalmente tan amplia como la clase de plantas superiores e inferiores que incluyen, pero no se limitan a, plantas dicotiledóneas, plantas monocotiledóneas y todos los cultivos agronómicos.
Los "cultivos agronómicos" y/o los "cultivos de plantas" de la presente divulgación incluyen, pero no se limitan a, cultivos hortícolas. Los cultivos hortícolas incluyen, pero no se limitan a, cultivos de verduras, cultivos de frutas, frutos secos comestibles, flores y cultivos ornamentales, cultivos de viveros, cultivos aromáticos y cultivos medicinales. Más específicamente, los cultivos hortícolas de la presente divulgación incluyen, pero no se limitan a, frutas y verduras de cualquier tipo sin limitaciones.
Los términos "material vegetal" o "parte de la planta" incluyen, pero no se limitan a, hojas, callos, tallos, raíces, flores o partes de flores, frutas, polen, células huevo, cigotos, semillas, esquejes, cultivos de células o de tejidos, o cualquier otra parte o producto de una planta. En una realización, el material vegetal o la parte de la planta incluye cotiledón y hoja. En una realización, el material vegetal o la parte de la planta incluye tejidos radiculares y otros tejidos vegetales situados bajo tierra.
Los términos "purificado" o "sustancialmente purificado" se refieren a la eliminación de componentes inactivos o inhibidores (p. ej., contaminantes) de una composición hasta el punto en que el 10 % o menos (p. ej., el 10 % o menos, el 9 % o menos, el 8 % o menos, el 7 % o menos, el 6 % o menos, el 5 % o menos, el 4 % o menos, el 3 % o menos, el 2 % o menos, o el 1 % o menos) de la composición comprende componentes, compuestos o vehículos inactivos.
El término "tiempo real" se refiere a una característica de un dispositivo para comunicar datos o información inmediatamente o dentro de un tiempo muy corto después de obtener la información.
El término "sensor" se refiere a un dispositivo que detecta eventos físicos, químicos o biológicos y cambios en su entorno respondiendo in situ a estas entradas o generando una señal que es transmitida a un dispositivo electrónico donde es interpretada en datos o información útiles. El término "sistema de detección" puede aplicarse cuando el sensor forma parte de un sistema que comprende otros elementos.
Los términos "que trata", "tratar" o "tratamiento" se refieren a una aplicación o administración de un compuesto o agente en, sobre, en toda una planta, cultivo de plantas y/o parte de la planta donde el objetivo es reducir la velocidad (p. ej., disminuir o posponer) el inicio de una condición fisiológica o biológica no deseada (p. ej., maduración, descomposición y/o degradación), para reducir los síntomas de una infección, una afección o un trastorno, o para obtener resultados beneficiosos o deseados, tales como la recuperación parcial o total o la inhibición del descenso de un parámetro, valor, función, métrica o resultado que se hubiera vuelto o se volviera anómalo. Los resultados beneficiosos o deseados incluyen, pero no se limitan al alivio de efectos no deseados; la disminución de la extensión o la fuerza o la tasa de desarrollo de la infección, la afección o el trastorno; la estabilización (es decir, el no empeoramiento)
del estado de la afección, la infección o el trastorno; el retraso en el inicio o la ralentización de la progresión de la infección, la afección o el trastorno; el alivio de la infección, la afección o el trastorno; y la mejoría o mejora de la infección, la afección o el trastorno.
COMPUESTOS Y COMPONENTES DE LOS PRESENTES PROCEDIMIENTOS
La presente divulgación está dirigida a un aparato y procedimientos para monitorizar, medir y controlar composiciones que comprenden composiciones químicas y/o ingredientes activos que mejoran el periodo de conservación y/o reducen, previenen y/o retrasan la degradación de plantas y cultivos de plantas, tales como cultivos de frutas y/o verduras. Los ingredientes activos de los presentes procedimientos pueden comprender, consistir esencialmente en, o consistir en cualquier compuesto o composición que sea efectivo para mejorar el periodo de conservación y/o reducir, prevenir y/o retrasar la degradación de plantas y cultivos de plantas, tales cultivos de frutas y/o verduras.
Cualquier combinación eficaz de diferentes tipos, especies y clases de ingredientes activos puede usarse individualmente o como una mezcla o combinación en los presentes procedimientos y aparatos. Los ingredientes activos ilustrativos de la presente divulgación comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en pesticidas, insecticidas, fungicidas, herbicidas, aditivos alimentarios, coadyuvantes de procesamiento, agentes desinfectantes, derivados de benzoxaborol, inhibidores de etileno y/o combinaciones de los mismos.
Un ingrediente activo de ejemplo de los presentes procedimientos y aparatos es un fungicida. Aunque en el presente procedimiento y/o aparato puede estar comprendido cualquier fungicida, los fungicidas de ejemplo de la presente divulgación comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en imazalilo, tiabendazol, fludioxonilo, procloraz, propioconazol, pirimetanilo, ortofenilfenol, azoxistrobina, difenoconazol, difenilamina y análogos o derivados de los mismos. Además, cualquier combinación eficaz de fungicidas puede estar comprendida en los procedimientos y aparatos de la presente divulgación.
Otro ejemplo ilustrativo del ingrediente activo de la presente divulgación comprende, consiste esencialmente en, o consiste en un agente desinfectante. Un agente
desinfectante de la presente divulgación comprende, consiste esencialmente en, o consiste en ácido peracético. Otros agentes desinfectantes de la presente divulgación comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en ácido acético, etanol, peróxido de hidrógeno, cloro, ácido hipocloroso, hipocloritos de sodio, hipocloritos de calcio, o combinaciones de los mismos. Cualquier combinación eficaz de agentes desinfectantes puede estar comprendida en los procedimientos y aparatos de la presente divulgación.
Los ingredientes activos de la presente divulgación pueden administrarse y/o aplicarse a plantas y cultivos de plantas para prolongar eficazmente el periodo de conservación y/o reducir, retrasar o prevenir la degradación. Los ingredientes activos pueden usarse en cualquier forma, incluyendo, pero no limitados a, un líquido, un sólido (p. ej., un polvo) o una composición gaseosa. En particular, el presente procedimiento proporciona la aplicación de los ingredientes activos o compuestos químicos como un rociado, una neblina, un gel, una niebla térmica y no térmica, una inmersión, un empapamiento, un vapor o un gas.
Un procedimiento de aplicación de ejemplo comprende administrar el uno o más ingredientes activos comprendidos dentro de una solución de tratamiento rociando, sumergiendo y/o empapando la solución de tratamiento sobre plantas y cultivos de plantas, tales como cultivos de frutas o verduras. Ejemplos adicionales de administración de tratamiento del uno o más ingredientes activos de la presente divulgación pueden incluir, pero no se limitan a, la liberación desde una bolsita, una película sintética o natural, un forro u otros materiales de envasado, un generador de liberación de gas, un cilindro de gas comprimido o no comprimido, una gotita dentro de una caja, u otros procedimientos similares.
Como se describe en el presente documento, las soluciones de tratamiento de la presente divulgación pueden comprender, consistir esencialmente en, o consistir en uno o más ingredientes activos de la presente divulgación para proporcionar protección a las plantas y cultivos de plantas de la maduración prematura y del ataque fúngico y bacteriano para prolongar el periodo de conservación cuando se administra, aplica o se expone a las plantas y los cultivos de plantas. Las soluciones de tratamiento de la presente divulgación también pueden comprender, consistir esencialmente en, o consistir en uno o más ingredientes activos y un vehículo. La solución de tratamiento de la presente divulgación comprende normalmente, consiste esencialmente en, o consiste en
de aproximadamente 0,00001 % a aproximadamente 10 % de la cantidad o concentración total del uno o más ingredientes activos. La cantidad o concentración total del uno o más ingredientes activos de la presente divulgación comprende, consiste esencialmente en, o consiste en la suma de la cantidad o concentración de cada uno del uno o más ingredientes activos en la solución de tratamiento. Por lo tanto, la solución de tratamiento de la presente divulgación generalmente comprende, consiste esencialmente en, o consiste en de aproximadamente 90 % a aproximadamente 99,99999 % del vehículo.
Los vehículos, también denominados vehículos de tratamiento, de la presente divulgación pueden combinarse con cualquier ingrediente activo o compuesto químico para formar una solución de tratamiento. Los vehículos de la presente divulgación pueden comprender líquidos, gases, aceites, soluciones, disolventes, productos químicos y/o combinaciones de los mismos. Por ejemplo, un vehículo líquido de ejemplo de la presente divulgación puede comprender agua, tampón, solución salina, un disolvente y combinaciones de los mismos.
Además de los vehículos, otros componentes pueden estar comprendidos en el tratamiento de la presente divulgación, incluyendo, pero no limitados a, adyuvantes, tensioactivos, excipientes, dispersantes, emulsionantes y combinaciones de los mismos. Tales otros componentes pueden estar comprendidos en la solución de tratamiento, junto con el uno o más ingredientes activos y el vehículo con el fin de efectuar actuar el ingrediente activo en las plantas y cultivos de plantas. Normalmente, la solución de tratamiento puede comprender componentes adicionales en el intervalo de aproximadamente 0,01 % a aproximadamente 5 %.
Las soluciones de tratamiento pueden aplicarse y/o administrarse a plantas y cultivos de plantas mediante cualquier procedimiento conocido o usado en la técnica, incluyendo, pero no limitado a rociado, inmersión, empapamiento, nebulización, etc. En una realización ilustrativa, la solución de tratamiento que comprende el uno o más ingredientes activos o compuestos de la presente divulgación puede aplicarse a plantas y cultivos de plantas mientras que las plantas y cultivos de plantas se encuentran dentro de un tanque o una cámara.
Un tanque o una cámara de la presente divulgación puede ser cualquier contenedor
suficiente para contener plantas y cultivos de plantas y administrar eficazmente una solución de tratamiento que comprende el uno o más ingredientes activos de la presente divulgación. El tanque o la cámara de la presente divulgación puede ser sellable o no sellable. Un tanque o una cámara ilustrativa de la presente divulgación es sellable.
Además, el tanque o la cámara de la presente divulgación puede ser permeable, de modo que el aire y los gases puedan permear a través o dentro y fuera del tanque. Alternativamente, el tanque o la cámara de la presente divulgación puede ser impermeable, de modo que el aire y los gases no puedan permear a través o dentro y fuera del tanque. Además, un tanque o una cámara de la presente divulgación puede estar fabricado de plástico, vidrio, metal o cualquier otro material semipermeable o impermeable que permita la administración efectiva del ingrediente activo y/o la solución de tratamiento descritos en el presente documento a plantas y cultivos de plantas.
El tanque o la cámara de la presente divulgación puede ser de cualquier tamaño que sea lo suficientemente grande como para contener plantas y cultivos de plantas que han de ser tratados con la solución de tratamiento y/o los ingredientes activos de la presente divulgación. En una realización de ejemplo, el tanque o la cámara de la presente divulgación puede comprender, consistir esencialmente en, o consistir en una pluralidad de plantas y cultivos de plantas que han de ser tratados. Por ejemplo, un tanque o una cámara de ejemplo puede tener un volumen o capacidad de aproximadamente 20 a aproximadamente 80.000 litros (L), de aproximadamente 150 L a aproximadamente 47.500 L, de aproximadamente 300 L a aproximadamente 45.000 L, de aproximadamente 500 L a aproximadamente 32.500 L, de aproximadamente 750 L a aproximadamente 41.000 L, de aproximadamente 800 L a aproximadamente 40.000 L, de aproximadamente 850 L a aproximadamente 30.000 L, de aproximadamente 1.500 L a aproximadamente 80.000 L, de aproximadamente 10.000 L a aproximadamente 80.000 L, y de aproximadamente 1.200 L a aproximadamente 25.000 L.
Las soluciones de tratamiento líquidas de la presente divulgación pueden aplicarse a las plantas y los cultivos de plantas dentro y fuera de un tanque o una cámara. En una realización donde las soluciones de tratamiento se aplican a plantas y cultivos de plantas dentro de un tanque o una cámara, la tasa de aplicación puede notificarse como el porcentaje (%) de ingrediente activo por litro de solución de tratamiento. Por ejemplo, la tasa a la que el ingrediente activo en la solución de tratamiento puede aplicarse
eficazmente a las plantas y los cultivos de plantas, tales como frutas o verduras, puede variar entre el 0,00001 % y el 10 % de ingrediente activo por litro de solución de tratamiento.
Más específicamente, la tasa de aplicación de la solución de tratamiento a las plantas y los cultivos de plantas puede ser de aproximadamente 0,0001 % a aproximadamente 1 %, de 0,001 % a aproximadamente 0,1 %, de aproximadamente 0,005 % a aproximadamente 0,05 % y de 0,01 % a aproximadamente 0,05 % de ingrediente activo por litro de solución de tratamiento.
Cualquier planta, parte de plantas y cultivo de plantas pueden ser tratados usando los presentes procedimientos y aparatos. Una clase de plantas que pueden ser tratadas en la presente divulgación es generalmente tan amplia como los cultivos agronómicos. Los cultivos agronómicos del presente procedimiento incluyen los cultivos hortícolas. Los cultivos hortícolas incluyen, pero no se limitan a, cultivos de verduras, cultivos de frutas, frutos secos comestibles, flores y cultivos ornamentales, cultivos de viveros, cultivos aromáticos y cultivos medicinales. Más específicamente, cualquier tipo de frutas y verduras, sin limitaciones, son plantas y cultivos de plantas ilustrativos de los presentes procedimientos y aparatos.
Las plantas y cultivos de plantas de los procedimientos y aparatos de la presente divulgación también incluyen cualquier cultivo agrícola en cualquier ciclo de producción. Por ejemplo, las plantas y los cultivos de plantas en producción en invernadero, después de la cosecha durante el envasado en el campo, paletización, en caja, durante el almacenamiento y en toda la red de distribución están comprendidos en la presente divulgación. Además, cualquier planta y cultivo de plantas que pueda caber en un espacio contenido también puede usarse en los presentes procedimientos y aparatos. Un espacio contenido incluye, pero no se limita a, una cámara frigorífica, un contenedor marino, un contenedor aéreo, un vagón de tren o un vehículo local, un camión o remolque de transporte, una caja o una envoltura de palé, un invernadero, un silo de grano o similares. En algunas realizaciones, un espacio contenido de la presente divulgación también puede servir como un tanque o cámara de la presente divulgación.
APARATO O SISTEMA DE LOS PRESENTES PROCEDIMIENTOS
La presente divulgación también se refiere a un aparato o un sistema integrado que mide, monitoriza y/o controla el uno o más ingredientes activos o compuestos químicos que están siendo aplicados o administrados a plantas y cultivos de plantas comprendidos en un tanque de tratamiento o una cámara de tratamiento. Más específicamente, el aparato de la presente divulgación es capaz de medir, monitorizar y controlar uno o más ingredientes activos en la solución de tratamiento de la presente divulgación antes, durante y después de su aplicación a una pluralidad de plantas y cultivos de plantas en un tanque de tratamiento. En particular, el aparato o sistema de la presente divulgación permite y/o posibilita la medición, la monitorización y el control de la cantidad o concentración de un amplio espectro y un múltiple número (p. ej., una pluralidad) de diferentes ingredientes activos o compuestos químicos, tales como fungicidas, agentes desinfectantes, aditivos alimentarios, coadyuvantes de procesamiento y combinaciones de los mismos que se usan habitualmente en procesos de tratamiento de cultivos de plantas antes y después de la cosecha que a menudo se realizan dentro de tanques.
El aparato o sistema de la presente divulgación, que incluye uno o más componentes del mismo, puede unirse, fijarse y/o conectarse a un tanque o una cámara de la presente divulgación. En una realización ilustrativa, el aparato o sistema de la presente divulgación, incluyendo uno o más componentes del mismo, está conectado al tanque o la cámara o entre sí a través de uno o más conectores, incluyendo, entre otros, uno o más cordones, cables, y/o tubos, y combinaciones de los mismos. Por ejemplo, el uno o más conectores pueden usarse para conectar el presente aparato o sistema al tanque o la cámara, de modo que pueda transferirse una muestra (p. ej., de la solución de tratamiento) del tanque al aparato o del aparato al tanque a través del uno o más conectores.
El aparato o sistema de la presente divulgación, incluyendo uno o más componentes del mismo, también puede estar ubicado en el interior o el exterior del tanque o de la cámara. En una realización ilustrativa, el aparato o sistema de la presente divulgación, incluyendo uno o más componentes del mismo, se unen, se fijan y/o se conectan al interior del tanque o de la cámara mientras el aparato o sistema está ubicado en el exterior del tanque. En una realización de ejemplo, el aparato o sistema de la presente divulgación, incluyendo uno o más componentes del mismo, se unen, se fijan y/o se conectan al interior del tanque o de la cámara mientras también están ubicados dentro del interior del tanque o de la cámara.
El aparato o sistema de la presente divulgación puede comprender uno o más componentes. Por ejemplo, el aparato o sistema de la presente divulgación puede comprender múltiples o una pluralidad de componentes. En particular, uno o más componentes de los presentes aparato o procedimientos pueden comprender, consistir esencialmente en, o consistir en uno o más de los siguientes componentes o dispositivos: a) un sistema automatizado de preparación de muestras, b) un sistema automatizado de análisis de muestras (es decir, un sistema para analizar la muestra), c) un sistema de análisis de señales, d) un sistema de control, y e) un sistema automatizado de suministro. El sistema automatizado de preparación de muestras de la presente divulgación puede comprender, consistir esencialmente en, o consistir en uno o más de los siguientes componentes o dispositivos: a) un muestreador automático, b) un sistema de filtración de partículas, y c) un sistema automatizado de suministro de reactivos. El muestreador automatizado puede obtener robóticamente o comprender una muestra de la solución de tratamiento. El sistema de filtración de partículas puede usarse para filtrar y/o diluir opcionalmente la muestra de solución de tratamiento en la preparación del análisis de la muestra.
El sistema automatizado de suministro de reactivos además puede comprender, consistir esencialmente en, o consistir en una o más bombas y/o jeringas. Por ejemplo, en una realización ilustrativa, las jeringas están comprendidas en un sistema de jeringas dosificadoras. El sistema de jeringas dosificadoras del presente sistema automatizado de suministro de reactivos se usa para añadir los reactivos para preparación de la muestra de solución de tratamiento.
La preparación de la muestra de solución de tratamiento para análisis mediante el sistema automatizado de preparación de muestras del presente aparato puede comprender la adición de uno o más reactantes o reactivos a la muestra. Las cantidades efectivas de reactantes y/o reactivos pueden añadirse a la muestra de manera simultánea o consecutiva. Normalmente, la adición del reactivo o reactante a la muestra de solución de tratamiento generará una reacción química, fotométrica y/o enzimática que modificará la muestra de solución de tratamiento para crear y/o producir una muestra modificada, que se analiza posteriormente mediante el sistema automatizado del presente aparato.
Generalmente, la muestra modificada a continuación es enjuagada, se le hace fluir o es
bombeada hacia y/o a través de componentes adicionales del aparato mediante un dispositivo de bomba. La bomba del aparato puede ser un dispositivo de bomba de alta presión. Por ejemplo, la bomba puede impulsar la muestra modificada a una columna y/o un sistema de detección de luz (p. ej., un detector) para el análisis de la muestra.
El aparato de la presente divulgación también puede comprender una válvula. La válvula del presente aparato puede ser una válvula de inyección. La válvula de inyección del presente aparato puede ser una válvula de seis vías. En particular, el uso de una válvula de seis vías permite y/o posibilita que la muestra de solución de tratamiento sea introducida en un sistema de análisis (p. ej., HPLC), lo cual es una ventaja del presente aparato y/o sistema que no es proporcionado por un componente de válvula individual.
El sistema automatizado del presente aparato ayuda a analizar la muestra de solución de tratamiento. El sistema automatizado puede comprender, consistir esencialmente en, o consistir en uno o más de los siguientes componentes: a) un aparato de separación de sustancias (p. ej., una columna), b) una o más celdas de medición, c) una o más fuentes de luz, d) uno o más filtros ópticos, y/o e) un sensor de luz. Específicamente, el presente aparato o sistema puede comprender una o más celdas de medición de muestra. En un ejemplo ilustrativo, el aparato comprende, consiste esencialmente en, o consiste en aproximadamente de 1 a aproximadamente 5 celdas de medición de muestra, y en de aproximadamente 1 a aproximadamente 2 celdas de medición de muestra.
Las celdas de medición de muestra de la presente divulgación pueden comprender uno o más sensores. Cada sensor y/o celda de medición de muestra puede usarse para analizar las mismas o diferentes familias, clases, tipos o ingredientes activos y compuestos químicos individuales. Por ejemplo, la una o más celdas de medición de muestra del presente aparato pueden usarse para analizar las mismas o diferentes familias, clases, tipos o ingredientes activos o compuestos químicos individuales, incluso si en la solución de tratamiento están presentes más de un ingrediente activo o compuesto químico de la misma familia, clase o tipo.
En un ejemplo ilustrativo, un sensor y/o una celda de medición de muestra particular del presente aparato o sistema (es decir, una primera celda de medición de muestra) puede usarse para medir, monitorizar, analizar y/o controlar muchas, múltiples o una pluralidad de ingredientes activos, tales como fungicidas. Por ejemplo, múltiples fungicidas que
pueden ser analizados por una o más celdas de medición de muestra del presente aparato o sistema incluyen, pero no se limitan a imazalilo, tiabendazol, fludioxonilo, procloraz, propioconazol, pirimetanilo, ortofenilfenol, azoxistrobina, difenoconazol, difenilamina y combinaciones de los mismos.
Además de una primera celda de medición de muestra, un segundo sensor y/o celda de medición de muestra pueden estar comprendidos por el presente aparato o sistema de la presente divulgación (véase la fig. 1A). Un segundo sensor o celda de medición de muestra del presente aparato o sistema está disponible para medir, monitorizar, analizar y/o controlar la cantidad de otra o de una segunda familia, clase, tipo o ingrediente activo individual, tal como un agente desinfectante (véase la fig. 1A). Por ejemplo, un segundo sensor y/o celda de medición de muestra del presente aparato podría usarse para medir, monitorizar, analizar y/o controlar un agente desinfectante, tal como ácido peracético, ácido acético, etanol, peróxido de hidrógeno, cloro, ácido hipocloroso, hipocloritos de sodio, hipocloritos de calcio, o combinaciones de los mismos.
El presente aparato emplea una o más celdas de medición de muestra y/o sensores como herramienta tecnológica para medir y/o detectar diversas concentraciones de uno o más (p. ej., una pluralidad) del ingrediente activo y los compuestos químicos comprendidos en una solución de tratamiento. Por ejemplo, las celdas de medición y/o los sensores del presente aparato pueden medir y/o detectar diversas concentraciones del mismo ingrediente activo. Alternativamente, las celdas de medición y los sensores de la presente divulgación son capaces de medir y/o detectar la concentración de diversos ingredientes activos en uno o múltiples puntos de tiempo.
La muestra o muestra modificada puede ser bombeada a continuación hacia y/o a través del aparato a una columna. Una columna ilustrativa del presente aparato es una columna cromatográfica. Generalmente, la columna del aparato separará el uno o más ingredientes activos en la muestra modificada unos de otros y/o de reactivos, reactantes y productos en preparación para la detección de la concentración del uno o más ingredientes activos.
La concentración del uno o más ingredientes activos comprendidos en la muestra modificada de la solución de tratamiento puede evaluarse a continuación mediante uno o más sistemas de detección de luz, tales como uno o más detectores. En una realización,
el aparato de la presente divulgación puede comprender, consistir esencialmente en, o consistir en un detector. En otra realización, el presente aparato puede comprender, consistir esencialmente en, o consistir en dos detectores. En una realización adicional, el presente aparato puede comprender, consistir esencialmente en, o consistir en dos o más detectores (p. ej., tres o más). El presente aparato puede trabajar a través de una conexión inalámbrica, tal como una conexión Wi-Fi o Bluetooth.
Una vez que se ha producido la reacción electroquímica entre los reactantes y/o los reactivos y el ingrediente activo en la muestra de tratamiento modificada, los detectores del presente aparato o sistema analizan la muestra de tratamiento modificada y generan una señal, tal como una señal eléctrica. Los componentes adicionales del detector que pueden ser necesarios para ayudar a generar y/o amplificar la señal eléctrica pueden comprender, consistir esencialmente en, o consistir en un filtro, un fotosensor y una fuente de luz. La fuente de luz del detector puede ser cualquier fuente de luz que ayude a generar la señal eléctrica a una intensidad suficiente para calcular y/o determinar el valor de concentración del uno o más ingredientes activos. Una fuente de luz de ejemplo de la presente divulgación es una fuente de luz LED.
Más específicamente, la medición y/o detección de una señal mediante el presente aparato se realiza añadiendo los reactivos correspondientes a la muestra de solución de tratamiento obtenida, dando lugar a compuestos químicos con un pico de absorbancia a una longitud de onda específica dentro del intervalo de 200 nm a 600 nm cuando se aplica la luz. Este pico de absorbancia es proporcional a la concentración del ingrediente activo que ha de medirse. Con el fin de medir la absorbancia de la muestra, la luz emitida desde una fuente pasa a través de la muestra, pero parte de la luz es absorbida por los nuevos compuestos químicos que se formaron con la adición de los reactivos. La luz transmitida a través de la muestra es filtrada con un filtro óptico que sólo permite que pase a través del filtro óptico un intervalo de aproximadamente 200 nm a aproximadamente 600 nm de longitud de onda de la luz. Esta luz llega a un transductor que convierte la luz en una señal eléctrica que es mensurable y es proporcional a su intensidad. Esta intensidad de luz es, a su vez, proporcional a la concentración del ingrediente activo en la muestra.
Los análisis electroquímicos empleados por el presente aparato y procedimientos comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en combinar dos o más
compuestos químicos y/o ingredientes activos, y composiciones o combinaciones de los mismos para generar una señal o una lectura. Por ejemplo, una mezcla y/o mezclar los reactivos o reactantes con los ingredientes activos de la presente divulgación puede comprender una reacción electroquímica para generar una señal. En una realización de ejemplo, la señal generada por la reacción electroquímica del presente aparato o sistema es una señal eléctrica. La señal eléctrica generalmente comprende electricidad, que puede ser detectada mediante procedimientos estándar conocidos en la técnica.
De manera destacada, la señal eléctrica generada por el presente aparato o procedimiento puede correlacionarse con y/o ser proporcional a la cantidad o concentración del ingrediente activo en la solución de tratamiento. En tales casos, puede establecerse una relación entre la señal y la concentración del compuesto o los ingredientes activos correspondientes. En algunas realizaciones, puede implementarse una regresión lineal o una curva de calibración para establecer la relación y/o la correlación entre la concentración de ingrediente activo presente en la solución de tratamiento y la señal eléctrica generada por el ingrediente activo.
El sistema de análisis de señal del presente aparato comprende, consiste esencialmente en, o consiste en un ordenador o un dispositivo electrónico. El ordenador o dispositivo electrónico de la presente divulgación puede traducir la señal eléctrica generada por un detector a una magnitud o un valor. En una realización ilustrativa, la señal eléctrica es generada y analizada mediante un sistema de control para determinar y/o identificar un valor de concentración del uno o más ingredientes activos.
Normalmente, el sistema de control del presente aparato comprende, consiste esencialmente en, o consiste en un ordenador o dispositivo electrónico que puede mostrar y/o registrar los datos generados por el sistema de análisis de señal. Además, el sistema de control puede comparar los valores de las concentraciones deseadas y/o de punto de referencia de los ingredientes activos con las concentraciones medidas. Además, el sistema de control de la presente divulgación también se comunica con el sistema automatizado de suministro.
Por lo tanto, el aparato y los procedimientos de la presente divulgación pueden comprender un sistema de control, tal como un ordenador, para realizar análisis electrónicos, computacionales y/o matemáticos para calcular, determinar y/o establecer la
concentración de ingrediente activo o de compuestos químicos en la solución de tratamiento. Tales análisis electrónicos, computacionales y/o matemáticos pueden comprender, consistir esencialmente en, o consistir en una regresión lineal o una curva de calibración y pueden ser realizados por un sistema de control del presente aparato. Por lo tanto, el sistema de control es capaz de leer, interpretar y/o analizar la señal (p. ej., señal eléctrica) e identificar de manera electrónica, computacional y/o matemática la cantidad y/o el valor de concentración del uno o más ingredientes activos en la solución de tratamiento.
Alternativamente, el análisis de uno o más ingredientes activos en una o más muestras de solución de tratamiento o muestras modificadas mediante el presente aparato o sistema comprende, consiste esencialmente en, o consiste en procedimientos de química analítica básica, tales como cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) y cromatografía de gases (GC), así como técnicas fotométricas y electroquímicas, y las combinaciones de todos ellos. HPLC es una técnica química analítica básica usada para separar, identificar, cuantificar y/o aislar componentes de una mezcla o muestra. Por lo tanto, pueden emplearse HPLC y otras técnicas conocidas de análisis de muestras para medir una concentración del uno o más ingredientes activos en una muestra de solución de tratamiento en el presente sistema de análisis de señal.
Una vez que la cantidad de concentración del uno o más ingredientes activos en la solución de tratamiento es determinada por el sistema de control del presente aparato o sistema, el sistema de control (p. ej., un ordenador) determina además la concentración de ingrediente activo que es necesaria para equilibrar la concentración de ingrediente activo a la concentración de punto de referencia deseada del ingrediente activo, si acaso es necesario. La determinación de una concentración adicional de un ingrediente activo que puede suministrarse al tanque o cámara de tratamiento para equilibrar la concentración del ingrediente activo de nuevo a la concentración de punto de referencia del ingrediente activo se realiza mediante el sistema de control restando la concentración del ingrediente activo medida por el aparato de la concentración de punto de referencia inicial del ingrediente activo.
Por ejemplo, en una realización ilustrativa de la presente divulgación, el uno o más ingredientes activos no están equilibrados si la concentración del uno o más ingredientes activos medida por el presente aparato está dentro de aproximadamente ± 10 %,
aproximadamente ± 5 %, aproximadamente ± 4 %, aproximadamente ± 3 %, aproximadamente ± 2,5 %, aproximadamente ± 2 %, aproximadamente ± 1,5 %, aproximadamente ± 1 %, o aproximadamente ± 0,5 % de la concentración de punto de referencia del uno o más ingredientes activos. En otra realización, el uno o más ingredientes activos no están equilibrados si la concentración del uno o más ingredientes activos medida con el presente aparato está generalmente dentro de, pero no se limita a aproximadamente ± 10 % de la concentración de punto de referencia del uno o más ingredientes activos.
En una realización en la que el ingrediente activo no es equilibrado por el aparato, las bombas de suministro no están acopladas en absoluto. En cambio, el ingrediente activo solo es medido y monitorizado por los detectores y el sistema de control del aparato, pero no se suministra al tanque ninguna formulación de ingrediente activo que comprenda el uno o más ingredientes activos. El suministro del uno o más ingredientes activos en una solución de tratamiento al tanque de tratamiento puede realizarse de manera manual o automática o no realizarse en absoluto.
Por lo tanto, el sistema automatizado de suministro ilustrativo puede comprender, consistir esencialmente en, o consistir en un tanque, una cámara y/o un contenedor. El tanque y/o la cámara del presente aparato pueden contener una formulación de uno o más ingredientes activos. Además, el sistema automatizado de dosificación puede comprender además una o más bombas de suministro, mangueras y/o un dosificador.
Por ejemplo, cuando la concentración de uno o más ingredientes activos medida por el aparato (p. ej., el sistema de análisis de señales y el sistema de control) está fuera de aproximadamente ± 10 %, aproximadamente ± 5 %, aproximadamente ± 4 %, aproximadamente ± 3 %, aproximadamente ± 2,5 %, aproximadamente ± 2 %, aproximadamente ± 1,5 %, aproximadamente ± 1 %, o aproximadamente ± 0,5 % de la concentración deseada del uno o más ingredientes activos, pueden usarse una o más bombas de suministro para suministrar una concentración adicional de un ingrediente activo a la solución de tratamiento en el tanque de tratamiento para equilibrar la concentración inicial de ingrediente activo de nuevo a la concentración de punto de referencia. Alternativamente, la concentración adicional del ingrediente activo puede suministrarse manualmente a la solución de tratamiento en el tanque de tratamiento.
La recuperación de la concentración de punto de referencia del uno o más ingredientes activos en la solución de tratamiento comprendida dentro del tanque después del suministro de la concentración adicional del ingrediente activo por el presente aparato proporciona un control sobre la concentración de punto de referencia deseada en la solución de tratamiento recuperada (es decir, la solución de tratamiento que comprende el ingrediente activo añadido para ayudar a su recuperación de la concentración de punto de referencia). Además, el suministro y retorno de la concentración del uno o más ingredientes activos a la concentración de punto de referencia en la solución de tratamiento recuperada comprendida en un tanque puede realizarse completamente mediante el presente aparato. Más específicamente, el presente aparato y/o sistema de la presente divulgación proporciona la capacidad de administrar, medir, monitorizar, mantener, suministrar y/o controlar automáticamente la concentración de uno o más ingredientes activos en una solución de tratamiento comprendida en un tanque para tratar plantas y cultivos de plantas.
Una vez que se suministra al tanque de tratamiento la concentración adicional del uno o más ingredientes activos y/o la solución de tratamiento, el presente aparato puede realizar una o más mediciones posteriores y/o finales para verificar que la concentración de los ingredientes activos en la solución de tratamiento recuperada ha permanecido o es igual a, en, o aproximadamente la concentración de punto de referencia del uno o más ingredientes activos. El presente aparato o sistema también está diseñado para registrar mediciones realizadas durante la ejecución de los presentes procedimientos.
Por ejemplo, el sistema de control del presente aparato puede registrar y guardar electrónicamente algunos, todos o parámetros de control específicos y los resultados de algunas, todas o medidas específicas con el fin de proporcionar la trazabilidad y reproducibilidad necesarias para la administración del mismo protocolo de tratamiento para plantas y cultivos de plantas en el futuro. Puede accederse a todas estas mediciones registradas comprendidas por el aparato usando el sistema de control de la presente divulgación. El presente aparato de la presente divulgación también permite la medición, la monitorización y/o el control rutinario, continuo, automatizado, bajo demanda y/o en tiempo real de los ingredientes activos de las soluciones de tratamiento de protección de cultivos de plantas de la presente divulgación.
Además, el aparato de la presente divulgación puede tener capacidades en línea que son
controladas por un sistema remoto. Un sistema remoto del presente aparato puede permitir o posibilitar que un usuario u operador controle las operaciones y funciones del aparato y/o el tanque de tratamiento aunque no esté en contacto directo o en las inmediaciones del aparato y/o el tanque de tratamiento. Por lo tanto, el sistema de control y el sistema remoto del presente aparato pueden ser un mismo componente o componentes separados y diferentes del presente aparato.
Un sistema de control y un sistema remoto ilustrativos del presente aparato pueden comprender, consistir esencialmente en, o consistir en un ordenador personal, una tableta, un teléfono móvil o celular, o un ordenador portátil. Tales dispositivos pueden usarse indistintamente como un sistema de control y un sistema remoto. Sin embargo, un sistema de control de ejemplo para el presente aparato es un ordenador o un ordenador portátil, mientras que un sistema remoto de ejemplo (es decir, un control remoto o remoto) para el presente aparato puede comprender, consistir esencialmente en, o consistir en un dispositivo, tal como un dispositivo personal.
El sistema remoto y de control puede operar el presente aparato a través de una conexión de internet o una conexión de internet inalámbrica, tal como una conexión Wi-Fi o Bluetooth. En particular, el sistema de control y/o el sistema remoto del presente aparato pueden permitir que un usuario que no esté en la misma habitación, ubicación, local y/o la misma zona controle las operaciones, funciones y el encendido/apagado del presente aparato y/o tanques de tratamiento.
El sistema de suministro del presente aparato comprende, consiste esencialmente en, o consiste en un dispositivo automatizado que recibe la información o datos del sistema de control. En este caso, el sistema de control es responsable de generar, analizar y/o interpretar los datos que indican la cantidad de formulación de ingrediente activo que debería suministrarse a la solución de tratamiento en el tanque de solución de tratamiento para volver a la concentración de punto de referencia, y comunicar esa información al sistema de suministro. El sistema de suministro realiza el transporte de la concentración activa adicional a la solución de tratamiento de modo que la concentración vuelve al valor de concentración de punto de referencia.
La presente divulgación está dirigida a procedimientos para medir, monitorizar y/o controlar la concentración química de uno o más ingredientes activos en una solución para tratar plantas y cultivos de plantas, tales como frutas y verduras de cualquier tipo. Más específicamente, la presente divulgación se refiere a procedimientos de administración, monitorización, medición y/o control de concentraciones de composiciones que comprenden compuestos químicos y/o ingredientes activos que mejoran el periodo de conservación y/o reducen, previenen o retrasan la degradación de plantas y cultivos de plantas, tales como cultivos de frutas y/o verduras.
Los procedimientos de la presente divulgación pueden realizarse de manera manual, semiautomática y/o automática. Los procedimientos manuales son aquellos procedimientos en los que aproximadamente el 90 % de la acción requerida es realizado por una persona, un individuo, o alguna fuente externa (p. ej., un robot). Los procedimientos semiautomáticos son aquellos procedimientos en los que al menos aproximadamente el 50 % de la acción requerida es realizado automáticamente por un aparato o dispositivo y el 50 % o menos es realizado por una persona, un individuo, o alguna fuente externa (p. ej., un robot). Por último, los procedimientos automáticos son aquellos procedimientos en los que al menos aproximadamente el 90 % de la acción requerida es realizado automáticamente.
Un procedimiento automático de la presente divulgación puede realizarse sin ninguna ayuda o ninguna ayuda sustancial de una persona, un individuo, o alguna fuente externa (p. ej., un robot). En una realización, un procedimiento automático de la presente divulgación se realiza con el aparato o sistema descrito en el presente documento. En otra realización, un procedimiento semiautomático de la presente divulgación se realiza con el aparato o sistema descrito en el presente documento. Por último, un procedimiento manual también puede realizarse con el aparato o sistema descrito en el presente documento.
Los ingredientes activos de los presentes procedimientos pueden comprender, consistir esencialmente en, o consistir en cualquier compuesto o composición que sea eficaz para mejorar el periodo de conservación y/o reducir, prevenir y/o retrasar la degradación de plantas y cultivos de plantas, tales como cultivos de frutas y/o verduras. Cualquier combinación eficaz de diferentes tipos, especies y clases de ingredientes activos puede usarse individualmente o como una mezcla o combinación en los presentes
procedimientos. Los ingredientes activos de los presentes procedimientos comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en pesticidas, insecticidas, fungicidas, herbicidas, aditivos alimentarios, coadyuvantes de procesamiento, agentes desinfectantes, derivados de benzoxaborol, inhibidores de etileno y/o combinaciones de los mismos. Ejemplos ilustrativos de los ingredientes activos de los presentes procedimientos comprenden fungicidas, coadyuvantes de procesamiento y/o agentes desinfectantes.
Un ingrediente activo de ejemplo de los presentes procedimientos es un fungicida. Aunque cualquier fungicida puede estar comprendido en los presentes procedimientos, los fungicidas de ejemplo de los presentes procedimientos comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en imazalilo, tiabendazol, fludioxonilo, procloraz, propioconazol, pirimetanilo, ortofenilfenol, azoxistrobina, difenoconazol, difenilamina, y análogos u derivados de los mismos. Además, cualquier combinación eficaz de fungicidas puede estar comprendida en los procedimientos de la presente divulgación.
Otro ejemplo ilustrativo del ingrediente activo de los presentes procedimientos comprende, consiste esencialmente en, o consiste en un agente desinfectante. Un agente desinfectante de la presente divulgación comprende, consiste esencialmente en, o consiste en ácido peracético. Otro agente desinfectante de la presente divulgación comprende, consiste esencialmente en, o consiste en ácido acético, etanol, peróxido de hidrógeno, cloro, ácido hipocloroso, hipocloritos de sodio, hipocloritos de calcio, o combinaciones de los mismos. Cualquier combinación eficaz de agentes desinfectantes puede estar comprendida en los procedimientos de la presente divulgación.
Los ingredientes activos de los presentes procedimientos pueden administrarse y/o aplicarse a plantas y cultivos de plantas para prolongar eficazmente el periodo de conservación y/o reducir, retrasar o prevenir la degradación. Los ingredientes activos pueden usarse en cualquier forma, incluyendo, pero no limitados a, un líquido, un sólido (p. ej., un polvo) o una composición gaseosa. En particular, el presente procedimiento proporciona la aplicación de los ingredientes activos o compuestos químicos como un rociado, una neblina, un gel, una niebla térmica y no térmica, una inmersión, un empapamiento, un vapor o un gas.
Un procedimiento de aplicación de ejemplo comprende administrar el uno o más
ingredientes activos comprendidos dentro de una solución de tratamiento pulverizando, sumergiendo y/o empapando la solución de tratamiento sobre plantas y cultivos de plantas, tales como cultivos de frutas o verduras. Ejemplos adicionales de administración de tratamiento del uno o más ingredientes activos de la presente divulgación pueden incluir, pero no se limitan a, la liberación desde una bolsita, una película sintética o natural, un forro u otros materiales de envasado, un generador de liberación de gas, un cilindro de gas comprimido o no comprimido, una gotita dentro de una caja, u otros procedimientos similares.
Una vez que el uno o más ingredientes activos son liberados, aplicados y/o administrados a las plantas y los cultivos de plantas, los presentes procedimientos se refieren a medir, monitorizar y/o controlar la concentración química de los ingredientes activos en la solución de tratamiento para garantizar que las plantas y los cultivos de plantas son tratados con una cantidad efectiva del uno o más ingredientes activos. La dosis efectiva para cada uno del uno o más ingredientes activos comprendidos en una solución de tratamiento se introduce y se guarda a través del sistema de dosificación. Normalmente, la cantidad efectiva para cada ingrediente activo en una solución de tratamiento depende de las plantas y de los cultivos de plantas que han de ser tratados y, por lo tanto, a menudo es determinada por un suministrador de los presentes procedimientos.
También puede entenderse por parte de los expertos en la materia que la concentración o dosis de ingrediente activo que es efectiva para un cultivo de plantas específico no puede asumirse adecuadamente que sea efectiva para cualquier otro cultivo de plantas específico, ya sea que esas plantas y cultivos de plantas estén relacionados o no. Por lo tanto, la cantidad efectiva de cada ingrediente activo para un cultivo de plantas específico (p. ej., fruta o verdura) debe ser calculada y/o determinada experimentalmente por un usuario o suministrador.
Una vez determinada, la concentración de cada uno del uno o más ingredientes activos para proporcionar una dosis efectiva a las plantas y cultivos de plantas específicos se introduce como punto de referencia en el sistema de dosificación de la solución de tratamiento, que se administra en un tanque de tratamiento o de mezcla. Por lo tanto, el punto de referencia de cada ingrediente activo en una solución de tratamiento particular es la concentración del ingrediente activo que proporciona una dosis efectiva a la planta y el cultivo de planta específicos que se están tratando. Este punto de referencia también
puede ser la concentración deseada y/o preferida de ingrediente activo que debe mantenerse en la solución de tratamiento y/o el tanque de tratamiento durante todo el tratamiento de las plantas y cultivos de plantas.
Las soluciones de tratamiento que comprenden, que consisten esencialmente en, o que consisten en el uno o más ingredientes activos pueden aplicarse a las plantas o cultivos dentro de un tanque o una cámara. El tanque puede estar abierto o cerrado/sellado durante la aplicación de la solución de tratamiento de ingrediente activo. El tanque o la cámara pueden colocarse además dentro de un espacio contenido (tal como se describe en el presente documento). Normalmente, las plantas o los cultivos, tales como cultivos de frutas y/o verduras, se colocan manual o robóticamente en el tanque, y el tanque opcionalmente puede sellarse. La solución de tratamiento se aplica a continuación al tanque que comprende las plantas y los cultivos de plantas a la concentración de punto de referencia durante un período de tiempo específico, y a menudo a una temperatura particular.
Las plantas y los cultivos de plantas pueden exponerse a la solución de tratamiento en el tanque durante la duración de aplicación o administración, que puede oscilar entre aproximadamente 5 segundos y aproximadamente 30 minutos, y frecuentemente menos de 1 minuto (p. ej., 55 segundos, 50 segundos, 45 segundos, 40 segundos, 30 segundos, 20 segundos, 15 segundos, 10 segundos y/o 5 segundos). La temperatura del tanque o la cámara durante la aplicación de tratamiento puede permanecer a una temperatura que oscila entre aproximadamente 1 °C y aproximadamente 50 °C, tal como de aproximadamente 1 °C a aproximadamente 48 °C, de 1 °C a aproximadamente 45 °C, de 1 °C a aproximadamente 40 °C y de 1 °C a aproximadamente 35 °C.
Durante el tratamiento de las plantas y los cultivos de plantas, los presentes procedimientos comprenden obtener una muestra o una parte alícuota de una solución de tratamiento (es decir, la muestra de solución de tratamiento) comprendida en el tanque de tratamiento. La muestra de solución de tratamiento puede comprender, consistir esencialmente en, o consistir en una concentración inicial que comprende uno o más ingredientes activos. Una vez que se obtiene la muestra de la solución de tratamiento, los presentes procedimientos pueden comprender preparar la muestra de solución de tratamiento para análisis. Por ejemplo, preparar la muestra de solución de tratamiento para análisis puede comprender, consistir esencialmente en, o consistir en filtrar y/o diluir
la muestra para mejorar su pureza y/o su concentración, respectivamente.
Debido a la presencia de agentes no deseados (p. ej., partículas de suciedad y otros compuestos) que están presentes normalmente en la muestra original de una solución de tratamiento, en algunas realizaciones del procedimiento, la muestra de la solución de tratamiento se filtra. Filtrar la muestra, pasando la muestra a través de un filtro (p. ej., un filtro de 20 pm a 50 pm), elimina la mayor parte de los agentes contaminantes no deseados sin afectar a los ingredientes activos. Una vez filtrada, la muestra también puede diluirse antes de llegar a la celda de medición de muestra del aparato o sistema. Como se describe más adelante, la muestra a menudo se mezcla después con los reactivos correspondientes para producir una muestra de solución de tratamiento modificada. Esta muestra modificada se analiza posteriormente.
La preparación de cualquier muestra de solución de tratamiento para análisis puede comprender añadir o combinar uno o más reactantes o reactivos a la muestra para formar una mezcla. Esta muestra de solución de tratamiento modificada se analiza a continuación mediante los presentes procedimientos para determinar la concentración de ingredientes activos con el fin de garantizar que se mantenga la concentración de punto de referencia. Por lo tanto, el presente procedimiento comprende, consiste esencialmente en, o consiste en obtener una muestra de solución de tratamiento con una concentración inicial desconocida de uno o más ingredientes activos que debe determinarse.
Pueden añadirse de manera simultánea o consecutiva reactantes y/o reactivos a la muestra que comprenden los ingredientes activos. La combinación de los reactantes, los reactivos y la muestra de solución de tratamiento da lugar a una reacción química (p. ej., una reacción electroquímica o quimioluminiscente) que genera una señal o una lectura. La reacción química del presente procedimiento también convierte la muestra de solución de tratamiento en una muestra de solución de tratamiento modificada ("denominada también como la muestra de solución de tratamiento"). El procedimiento comprende además realizar análisis de la muestra de solución de tratamiento modificada en una celda de medición y generar una señal.
En alguna realización, una reacción fotoquímica de los presentes procedimientos o aparatos puede generar una señal luminiscente, mediante técnicas usadas o conocidas en la técnica. Sin embargo, en realizaciones adicionales, se utiliza una reacción
electroquímica del presente procedimiento para generar una señal eléctrica añadiendo los reactivos correspondientes a la muestra obtenida, dando lugar a compuestos químicos con un pico de absorbancia a una longitud de onda específica cuando se aplica luz. Este pico de absorbancia es proporcional a la concentración del ingrediente activo que debe medirse.
Los presentes procedimientos comprenden además detectar la señal eléctrica generada por la reacción química que se produce en la muestra de solución de tratamiento modificada. Después de detectar la señal eléctrica, se analiza la señal eléctrica para identificar la concentración inicial del uno o más ingredientes activos comprendidos en la muestra de solución de tratamiento modificada. Por lo tanto, el presente procedimiento también comprende analizar la señal eléctrica para determinar, calcular y/o identificar posteriormente la concentración inicial del ingrediente activo en la muestra de solución de tratamiento.
De manera destacada, la señal eléctrica generada por los presentes procedimientos puede correlacionarse con y/o ser proporcional a la cantidad o concentración del ingrediente activo en la solución de tratamiento. Por lo tanto, los presentes procedimientos comprenden además analizar la señal eléctrica generada por la muestra de solución de tratamiento modificada a una concentración del uno o más ingredientes activos en la solución de tratamiento. El presente procedimiento comprende además establecer, correlacionar y/o calcular la relación entre la señal eléctrica y la concentración de los ingredientes activos correspondientes. En una realización, puede utilizarse una regresión lineal o una curva de calibración para analizar, establecer y/o calcular la relación entre la concentración de los ingredientes activos presentes en la solución de tratamiento y la señal eléctrica generada por los ingredientes activos.
Después de haberse determinado y/o medido la concentración inicial del uno o más ingredientes activos, tal como según el procedimiento descrito anteriormente, los presentes procedimientos pueden comprender comparar la concentración inicial medida de los ingredientes activos en la solución de tratamiento con la concentración de punto de referencia de cada uno del uno o más ingredientes activos. Además, el procedimiento puede comprender calcular, correlacionar y/o determinar si la concentración inicial de cada uno del uno o más ingredientes activos está dentro de un umbral establecido o una desviación aceptable del valor o la concentración de punto de referencia.
Una desviación de umbral aceptable y/o estándar de la concentración inicial medida del uno o más ingredientes activos en la solución de tratamiento puede estar dentro de aproximadamente ± 10 %, aproximadamente ± 5 %, aproximadamente ± 4 %, aproximadamente ± 3 %, aproximadamente ± 2,5 %, aproximadamente ± 2 %, aproximadamente ± 1,5 %, aproximadamente ± 1 %, o aproximadamente ± 0,5 % de la concentración de punto de referencia del uno o más ingredientes activos. Si la concentración inicial de los ingredientes activos está dentro del umbral especificado de la concentración de punto de referencia, entonces no se requiere ninguna acción adicional, tal como la adición de ingrediente activo suplementario. En una realización de ejemplo, si la concentración inicial de los ingredientes activos generada por la señal eléctrica está dentro del umbral especificado de la concentración de punto de referencia, entonces no se requiere ninguna acción adicional, tal como la adición de ingrediente activo suplementario. En cambio, puede producirse la monitorización continuada de la concentración de ingrediente activo para garantizar que las concentraciones del (de los) ingrediente(s) activo(s) permanezcan dentro del umbral aceptable de la concentración de punto de referencia.
En esta realización de procedimiento, la concentración de ingrediente activo en la solución de tratamiento no se equilibra adicionalmente ya que no es necesario. En cambio, esta realización de procedimiento comprende, consiste esencialmente en, o consiste en medir y/o monitorizar las concentraciones de ingrediente activo sin el suministro de una concentración adicional del uno o más ingredientes activos de nuevo al tanque de una solución de tratamiento. Alternativamente, si la concentración inicial de cualquiera del uno o más ingredientes activos está fuera del umbral aceptable de las concentraciones de punto de referencia (como puede ser especificado por un usuario o suministrador), entonces puede requerirse una acción adicional, tal como controlar y/o equilibrar las concentraciones del uno o más ingredientes activos.
En una realización de los presentes procedimientos, se requiere controlar y/o equilibrar una concentración deseada del uno o más ingredientes activos a una concentración de punto de referencia en una solución de tratamiento. Por lo tanto, un procedimiento para controlar y/o equilibrar la concentración de uno o más ingredientes activos en una solución de tratamiento de la presente divulgación puede comprender, consistir esencialmente en, o consistir en medir la concentración inicial del uno o más ingredientes
activos, tal como según el procedimiento descrito anteriormente. Además, los presentes procedimientos pueden comprender evaluar las concentraciones del uno o más ingredientes activos para determinar cuándo las concentraciones están fuera de un umbral aceptable de desviación de la concentración deseada o de punto de referencia de cada uno del uno o más ingredientes activos. La evaluación de la concentración inicial puede comprender calcular, correlacionar y/o determinar si la concentración inicial medida de cada uno del uno o más ingredientes activos está dentro de un umbral establecido o una desviación aceptable del valor o la concentración de punto de referencia.
Por ejemplo, cuando la concentración medida del uno o más ingredientes activos está fuera de aproximadamente ± 10 %, aproximadamente ± 5 %, aproximadamente ± 4 %, aproximadamente ± 3 %, aproximadamente ± 2,5 %, aproximadamente ± 2 %, aproximadamente ± 1,5 %, aproximadamente ± 1 %, o aproximadamente ± 0,5 % de la concentración de punto de referencia del uno o más ingredientes activos, los presentes procedimientos comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en el suministro de una concentración de adición de un ingrediente activo, una solución de tratamiento, o un vehículo al tanque de tratamiento que comprende la solución de tratamiento para equilibrar la concentración inicial de ingrediente activo de nuevo a la concentración de punto de referencia. En algunas realizaciones, los procedimientos comprenden suministrar un vehículo que comprende una concentración adicional del uno o más ingredientes activos a la solución de tratamiento para corregir cualquier desviación de la concentración umbral aceptable del uno o más ingredientes activos. Por ejemplo, el suministro de ingrediente activo adicional a la solución de tratamiento aumentará la concentración del ingrediente activo hasta la concentración de punto de referencia y/o deseada. Alternativamente, el suministro del vehículo sin ningún ingrediente activo adicional, diluirá la cantidad de ingrediente activo en la solución de tratamiento de modo que la cantidad de ingrediente activo disminuirá hasta la concentración de punto de referencia y/o deseada.
El suministro de la concentración adicional del uno o más ingredientes activos o el vehículo a una solución de tratamiento en el tanque de tratamiento puede realizarse de manera manual, automática, o no realizarse en absoluto. En una realización, el aparato o equipo usado en los presentes procedimientos puede comprender un mecanismo de alarma y/o apagado que impide la sobredosificación y apaga el aparato en caso de que
se produzca un mal funcionamiento. En otra realización, la concentración adicional del uno o más ingredientes activos está en o es aproximadamente una cantidad igual a la diferencia entre la concentración de punto de referencia del uno o más ingredientes activos y la concentración inicial y/o segunda concentración del uno o más ingredientes activos.
Por lo tanto, el procedimiento comprende además recuperar la concentración del uno o más ingredientes activos hasta la concentración de punto de referencia después del suministro de la concentración adicional de ingredientes activos. Los procedimientos para suministrar la concentración adicional de ingredientes activos y, por lo tanto, recuperar la concentración inicial de ingredientes activos hasta el punto de referencia del uno o más ingredientes activos en la solución de tratamiento también permiten al procedimiento controlar y/o equilibrar la concentración de punto de referencia en la solución de tratamiento recuperada (es decir, la solución de tratamiento que comprende un ingrediente activo añadido para ayudar a su recuperación hasta la concentración de punto de referencia).
Por consiguiente, el procedimiento para controlar y/o equilibrar la concentración de punto de referencia en la solución de tratamiento puede comprender, consistir esencialmente en, o consistir en recuperar la concentración inicial de ingredientes activos hasta el punto de referencia del uno o más ingredientes activos en la solución de tratamiento. Por lo tanto, los procedimientos de la presente divulgación comprenden administrar, medir, monitorizar, mantener, suministrar, recuperar y/o controlar la concentración de punto de referencia de uno o más ingredientes activos en una solución de tratamiento comprendida en un tanque para tratar plantas y cultivos de plantas.
Una vez que la concentración adicional del uno o más ingredientes activos, del vehículo y/o de la solución de tratamiento es suministrada al tanque de tratamiento con el fin de recuperar la concentración de nuevo hasta la concentración de punto de referencia, los presentes procedimientos comprenden realizar una o más mediciones posteriores o finales de la concentración del uno o más ingredientes activos en la solución de tratamiento recuperada para verificar que permanece a o aproximadamente a la concentración deseada (p. ej., la concentración de punto de referencia) del uno o más ingredientes activos o dentro del umbral. Por lo tanto, los presentes procedimientos comprenden además medir y/o verificar la concentración del uno o más ingredientes
activos después del suministro y/o la recuperación para garantizar que la concentración de los ingredientes activos comprendidos en la solución de tratamiento recuperada sea igual a, esté en, o sea aproximadamente la concentración de punto de referencia del uno o más ingredientes activos.
Al hacerlo, los presentes procedimientos pueden comprender además registrar y/o guardar las mediciones de concentración de ingrediente activo obtenidas a lo largo de los procedimientos. Por ejemplo, los presentes procedimientos pueden comprender registrar y/o guardar electrónicamente algunos, todos, o parámetros de control específicos, mediciones de concentración y/o resultados con el fin de proporcionar la trazabilidad y reproducibilidad necesarias para la administración del mismo protocolo de tratamiento para plantas y cultivos de plantas iguales o diferentes en el futuro. En particular, el presente procedimiento comprende además acceder a las mediciones registradas y/o guardadas usando un sistema de control o un sistema remoto de la presente divulgación.
EJEMPLOS
En el presente documento se proporcionan a título de ejemplos realizaciones ilustrativas de los procedimientos de la presente divulgación. Aunque los conceptos y la tecnología de la presente divulgación son susceptibles de aplicación general, aquí se describirán en detalle diversas modificaciones y formas alternativas, realizaciones específicas. Sin embargo, debería entenderse que no existe intención de limitar los conceptos de la presente divulgación a las formas particulares descritas, sino que, por el contrario, la intención es cubrir todas las modificaciones, equivalentes y alternativas consistentes con la presente divulgación y las reivindicaciones adjuntas. Los siguientes experimentos se llevaron a cabo para ejemplificar diversos aspectos, peculiaridades y características de los procedimientos y aparatos descritos en el presente documento que se cree que proporcionan resultados inesperados y beneficios técnicos sobre las tecnologías actuales con respecto a la misma.
Ejemplo 1: Una realización del aparato de la presente divulgación
La fig. 1A es un esquema que indica los diversos componentes del presente aparato. Como se describe en detalle en el presente documento, los presentes procedimientos o aparatos comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en uno o más de los
siguientes componentes: 1) un sistema de muestreo y filtración, tal como una o más celdas de medición de muestras, 2) una bomba (p. ej., una bomba de alta presión), 3) una válvula (p. ej., una válvula de inyección o de 6 vías), 4) una columna (p. ej., una columna cromatográfica), 5) uno o más sistemas de detección de luz (p. ej., detectores 1 y 2), 6) uno o más sistemas de jeringas dosificadoras, 7) uno o más tanques de tratamiento y/o mezcladores, 8) un sistema de suministro, 9) un tanque de solución, 10) un sistema de control y 11) reactantes y/o reactivos.
Además, las figs. 1B-1I proporcionan esquemas de realizaciones ilustrativas de uno o más de cada uno de los componentes del aparato mencionados en la fig. 1A. Más específicamente, se muestran imágenes de una realización prototípica de componentes del presente aparato que incluyen, pero no se limitan a: 1) un sistema de dosificación (fig.
1B), 2) una bomba de alta presión (fig. 1C), 3) una válvula de 6 vías (fig. 1D), 4) una columna cromatográfica (fig. 1E). Además, las figs. 1F-1I proporcionan esquemas de realizaciones ilustrativas de uno o más de cada uno de los componentes del uno o más sistemas de detección de luz (p. ej., el sistema de detección de luz 1 y 2) que incluyen, pero no se limitan a: 1) una fuente de luz, tal como una fuente de luz LED (fig. 1F), 2) un filtro (fig. 1G), y 3) un fotosensor (fig. 1H). Por último, la fig. 1I muestra un esquema de cómo la una o más señales eléctricas, generadas por y correlacionadas con la concentración del uno o más ingredientes activos, son dirigidas, amplificadas y/o detectadas por el uno o más sistemas de detección de luz.
Ejemplo 2: Detección de una concentración de múltiples ingredientes activos fungicidas
Este ejemplo está relacionado con la demostración de la capacidad de los presentes procedimientos y aparatos para detectar con precisión la presencia de ingredientes activos, tales como fungicidas, en una solución de tratamiento. Las figs. 2A y 2B son esquemas que representan las etapas básicas de proceso y el flujo para los presentes procedimientos. Por ejemplo, la fig. 3 demuestra que se detectaron múltiples fungicidas diferentes en una única solución de tratamiento. Este ejemplo demuestra además que cada uno de los fungicidas activos pudo ser separado y detectado individualmente mediante HPLC. Más específicamente, los presentes procedimientos y aparatos pudieron separar y detectar claramente la concentración de estos ingredientes activos: fludioxonilo (fig. 4A), imazalilo (fig. 4B), ortofenilfenol (fig. 4C), procloraz (fig. 4D), propioconazol (fig.
4E), pirimetanilo (fig. 4F) y tiabendazol (fig. 4G).
Por lo tanto, este ejemplo demuestra que cada uno de los fungicidas activos comprendidos en una única solución de tratamiento pudo ser separado individualmente, detectado (p. ej., mediante HPLC) y cuantificado además usando una curva de calibración para determinar uno o más de sus concentraciones inicial, segunda, tercera, o final.
Ejemplo 3: Detección de una concentración de un ingrediente activo de agente desinfectante
Este ejemplo se refiere a la demostración de la capacidad de los presentes procedimientos y aparatos para detectar con precisión la presencia de ingredientes activos, tales como agentes desinfectantes, en una solución de tratamiento. En este ejemplo, el ácido peracético es el agente desinfectante ilustrativo. Por ejemplo, la fig. 5A demuestra la reacción química que se produce con el fin de que el ácido peracético (PAA) sea detectado por los presentes procedimientos y aparatos. Se genera una señal eléctrica después de que se produzca la reacción química de la fig. 5A.
Esa señal eléctrica es detectada a continuación por los presentes procedimientos y aparatos. Una vez detectada, la señal eléctrica se correlaciona con una concentración específica del PAA fig. 5B). La concentración específica de PAA que se correlaciona con la señal eléctrica (fig. 5B) se compara a continuación con el valor de punto de referencia de la concentración de PAA. Si la concentración específica de PAA está fuera de un umbral de ± 10 % de la concentración de punto de referencia de PAA, se preparará una tercera concentración o concentración final de PAA. La tercera concentración o concentración final de PAA está en o es aproximadamente una cantidad igual a la diferencia entre la concentración de punto de referencia del PAA y la concentración detectada del PAA.
Ejemplo 4: Equilibrado de una solución de fludioxonilo para el tratamiento de frutas en tanques
Este experimento se llevó a cabo para probar el efecto de los presentes procedimientos y aparatos en una solución de tratamiento que comprende una concentración de fludioxonilo, un fungicida. En esta realización del presente procedimiento, se trataron
frutas de pepita con una solución para tratamiento de cultivos que comprende 460 mg/L de ingrediente activo. Se observó que la concentración del ingrediente activo en la solución de tratamiento comprendida en un tanque disminuía con el tiempo.
Dado que la fruta entra y sale de manera continua y/o constante del tanque de mezcla, el cual a menudo comprende agua (es decir, como un vehículo), es necesario medir la concentración del ingrediente activo de manera continua y/o suministrar la cantidad correspondiente para mantener una concentración constante según la concentración de punto de referencia. Por ejemplo, el punto de referencia de la realización del presente aparato es 460 mg/L de fludioxonilo.
Cuando la concentración de fludioxonilo cayó a 400 mg/L de fludioxonilo (es decir, aproximadamente -13 %) después de que se trataron 10 toneladas de fruta, el presente aparato o sistema de la presente divulgación puede detectar la concentración más baja o reducida. En respuesta, el presente aparato rellena automáticamente la cantidad de 60 mg/L de fludioxonilo para llevarla de vuelta al punto de referencia de 460 mg/L en un tiempo muy corto, tal como sólo unos pocos segundos (p. ej., 3-5 segundos). Se realiza una medición final mediante el presente aparato para confirmar que la concentración del fludioxonilo se equilibró nuevamente a 460 mg/L.
Ejemplo 5: Una realización de los procedimientos de la presente divulgación
En la fig. 6 se muestra una realización del diagrama de flujo final del presente procedimiento de medición y monitorización de una concentración de punto de referencia de uno o más ingredientes activos. El presente procedimiento de medición y monitorización comprende, consiste esencialmente en, o consiste en obtener una muestra de la solución de tratamiento en el tanque que comprende una concentración inicial del uno o más ingredientes activos (véase la fig. 6). Esta muestra de la solución de tratamiento contiene normalmente ingredientes activos, así como partículas de suciedad y otros compuestos. Estos contaminantes pueden afectar a la consistencia del análisis de la muestra.
Por lo tanto, la preparación de la muestra antes del análisis puede producirse debido a la necesidad de eliminar la presencia de agentes no deseados en la muestra original (p. ej., suciedad y otros contaminantes). En algunas realizaciones, la solución de tratamiento
pasará a través de un filtro para eliminar la mayor cantidad posible de agentes contaminantes sin afectar a la calidad y/o la concentración de los ingredientes activos. Una vez filtrada, la muestra llega a la una o más celdas de medición donde pueden diluirse el uno o más ingredientes activos. Las muestras pueden diluirse con agua, solución salina y/o alcohol (véase la fig. 6). Además, pueden añadirse reactivos a la muestra de solución de tratamiento filtrada y/o diluida, de modo que la muestra de solución de tratamiento modificada resultante pueda ser analizada (véase la fig. 6).
La muestra de solución de tratamiento modificada se analiza normalmente en la una o más celdas de medición. Pueden aplicarse técnicas de medición correspondientes para determinar la concentración de la muestra. Estas técnicas de medición normalmente comprenden y/o generan señales eléctricas que proporcionan "una lectura" (véase la fig.
6). Las señales eléctricas normalmente son generadas, medidas e interpretadas por los sistemas de control para determinar el valor de concentración inicial del uno o más ingredientes activos después de cualquier filtración y/o dilución (véase la fig. 6).
El valor de concentración inicial se compara con el valor de concentración de punto de referencia (véase la fig. 6). Si la concentración inicial, medida y/o interpretada, entra dentro de la desviación permitida de la concentración de punto de referencia (es decir, en o aproximadamente ± 10 %), entonces el mecanismo de suministro del aparato o sistema reivindicado no se activará, y no se añadirá ningún volumen o concentración adicional del uno o más ingredientes activos. No obstante, puede obtenerse una nueva muestra de la solución de tratamiento, que puede ser medida y monitorizada, una vez, repetidamente y/o continuamente, como se describe en el presente documento.
Además de los procedimientos para medir y monitorizar la concentración de uno o más ingredientes activos, si la concentración inicial del uno o más ingredientes activos, según se mide y/o se interpreta, excede o cae por debajo de la desviación permitida del valor de punto de referencia (es decir, en o aproximadamente ± 10 %), puede suministrarse una concentración adicional de la cantidad o concentración (volumen) correspondiente de la una o más formulaciones de ingrediente activo al tanque de solución de tratamiento (véase la fig. 6). Este suministro puede producirse manualmente, tal como por un usuario o un operador, o automáticamente, tal como por un equipo o un instrumento, tal como un sistema de dosificación. En una realización ilustrativa, el sistema de dosificación comprende una jeringa de inyección y/o un sistema de válvulas y posibilita la extracción y
el suministro de dosis y/o concentraciones particulares de ingredientes activos a o desde una solución de tratamiento (véase la fig. 6).
Se obtiene una medición posterior o final de la concentración del uno o más ingredientes activos en la solución de tratamiento de un tanque. Idealmente, la concentración medida está dentro de la desviación permitida del valor de punto de referencia, y no es necesario ningún suministro adicional. En cambio, la solución de tratamiento del tanque se medirá y monitorizará continuamente hasta que las lecturas adicionales indiquen que la concentración de uno o más ingredientes activos está fuera de la desviación aceptable, en cuyo caso tendrá lugar el equilibrado, el suministro, la recuperación y el control.
La divulgación anterior permite que otros expertos en la técnica utilicen la tecnología en diversas realizaciones y con diversas modificaciones según sea adecuado para el uso particular contemplado. De acuerdo con las disposiciones de los estatutos de patentes, los principios y modos de funcionamiento de este aparato y procedimiento se han explicado e ilustrado en realizaciones de ejemplo. Por consiguiente, la presente divulgación no se limita a las realizaciones particulares descritas y/o ejemplificadas en el presente documento.
Se pretende que el alcance de la presente tecnología esté definido por las siguientes reivindicaciones. Sin embargo, debe entenderse que este aparato y procedimiento pueden ponerse en práctica de otra manera distinta a lo que se explica e ilustra específicamente sin apartarse de su espíritu o alcance. Los expertos en la materia deberían entender que pueden emplearse diversas alternativas a las realizaciones descritas en el presente documento para poner en práctica las reivindicaciones sin apartarse del espíritu y alcance tal como se define en las siguientes reivindicaciones.
El alcance de este aparato y procedimiento debería determinarse, no solo con referencia a la divulgación anterior, sino que, en cambio, debería determinarse con referencia a las reivindicaciones adjuntas, junto con el alcance completo de los equivalentes a los que tales reivindicaciones tienen derecho. Se espera y pretende que se produzcan desarrollos futuros en las técnicas discutidas en el presente documento, y que las composiciones y los procedimientos descritos se incorporen a tales ejemplos futuros.
Además, se pretende que todos los términos usados en las reivindicaciones tengan sus
construcciones razonables más amplias y sus significados ordinarios, tal como entienden los expertos en la materia, a menos que en el presente documento se haga una indicación explícita al contrario. En particular, el uso de los artículos singulares tales como "un", "el", "dicho", etc. debería interpretarse para indicar uno o más de los elementos indicados, a menos que una reivindicación indique una limitación explícita al contrario. Se pretende que las siguientes reivindicaciones definan el alcance del aparato y procedimiento y que la tecnología dentro del alcance de estas reivindicaciones y sus equivalentes sean cubiertas por las mismas. En resumen, debería entenderse que el aparato y el procedimiento son susceptibles de modificación y variación y están limitados únicamente por las siguientes reivindicaciones.
Claims (15)
1. - Un procedimiento para garantizar que plantas y cultivos de plantas sean tratadas con una concentración deseada o cantidad efectiva de uno o más ingredientes activos en una solución de tratamiento aplicada y/o administrada a las plantas y cultivos de plantas, comprendiendo el procedimiento medir y monitorizar la concentración inicial del uno o más ingredientes activos en la solución de tratamiento de acuerdo con las siguientes etapas:
a) obtener una muestra de solución de tratamiento con una concentración inicial desconocida del uno o más ingredientes activos que debe determinarse,
b) preparar la muestra de solución de tratamiento obtenida en la etapa a) para analizar, en la que la preparación comprende filtrar y/o diluir la muestra al objeto de mejorar su pureza y/o concentración, respectivamente, y mezclar con reactantes y/o reactivos correspondientes para producir una muestra de solución de tratamiento modificada, c) realizar el análisis de la muestra de solución de tratamiento modificada en una celda de medición y generar una señal eléctrica a partir de la reacción química entre los reactantes, los reactivos y la muestra de solución de tratamiento, y
d) analizar la señal eléctrica, la cual está correlacionada con y/o es proporcional a la concentración del ingrediente activo a medir, para identificar la concentración inicial del uno o más ingredientes activos comprendidos en la muestra de solución de tratamiento modificada con el fin de garantizar que se mantenga la concentración deseada o cantidad efectiva a la planta y cultivo de plantas que se están tratando.
2. - El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el procedimiento se realiza en tiempo real, continuamente, o bajo demanda mediante un sistema automatizado.
3. - El procedimiento según la reivindicación 1, en el que se usa una curva de calibración de regresión para analizar la señal eléctrica para identificar la concentración inicial del uno o más ingredientes activos.
4. - El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el uno o más ingredientes activos se seleccionan del grupo que consiste en pesticidas, insecticidas, fungicidas, herbicidas, aditivos alimentarios, coadyuvantes de procesamiento, agentes desinfectantes, derivados de benzoxaborol e inhibidores de etileno.
5. - El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el uno o más ingredientes activos
son un fungicida.
6. - El procedimiento según la reivindicación 5, en el que el fungicida se selecciona del grupo que consiste en imazalilo, tiabendazol, fludioxonilo, procloraz, propioconazol, pirimetanilo, ortofenilfenol, azoxistrobina, difenoconazol y difenilamina.
7. - El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el uno o más ingredientes activos son un agente desinfectante.
8.- El procedimiento según la reivindicación 7, en el que el agente desinfectante es ácido peracético, ácido acético, etanol, peróxido de hidrógeno, cloro, ácido hipocloroso, hipocloritos de sodio, hipocloritos de calcio o combinaciones de los mismos.
9. - Un procedimiento para controlar que una concentración deseada o cantidad efectiva de uno o más ingredientes activos en una solución de tratamiento aplicada y/o administrada a plantas y cultivos de plantas dentro de un umbral aceptable de desviación, comprendiendo el procedimiento:
a) medir y monitorizar la concentración inicial del uno o más ingredientes activos según el procedimiento de la reivindicación 1,
b) evaluar la concentración inicial medida y monitorizada del uno o más ingredientes activos en la solución de tratamiento para determinar cuándo está fuera del umbral aceptable de desviación de la concentración deseada o cantidad efectiva del uno o más ingredientes activos,
c) suministrar un vehículo o una concentración adicional del uno o más ingredientes activos a la solución de tratamiento para corregir cualquier desviación del umbral aceptable de la concentración inicial, y
d) realizar una medición posterior de la concentración del uno o más ingredientes activos en la solución de tratamiento corregida para confirmar que permanece en o aproximadamente en la concentración deseada o la cantidad efectiva del uno o más ingredientes activos o dentro del umbral.
10. - El procedimiento según la reivindicación 9, en el que la etapa c) se realiza de manera manual o automática.
11.- Un aparato o un sistema integrado que automáticamente mide, monitoriza y,
opcionalmente, controla la concentración deseada o la cantidad efectiva de uno o más ingredientes activos en una solución de tratamiento que se aplica y/o administra a plantas y cultivos de plantas a tratar.
12.- El aparato según la reivindicación 11, que comprende además un sistema automatizado de preparación de muestras.
13. - El aparato según la reivindicación 11, que comprende además un sistema automatizado para analizar la muestra.
14. - El aparato según la reivindicación 11, que comprende además un sistema de análisis de señales.
15. - El aparato según la reivindicación 11, que comprende además un sistema de control.
Priority Applications (12)
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