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African Crop Science Journal
African Crop Science Society
ISSN: 1021-9730
EISSN: 2072-6589
Vol. 18, No. 2, 2010, pp. 59-68
Bioline Code: cs10008
Full paper language: English
Document type: Research Article
Document available free of charge

African Crop Science Journal, Vol. 18, No. 2, 2010, pp. 59-68

 en Hermetic storage: a novel approach to the protection of cocoa beans
Jonfia-Essien, W.; Navarro, Shlomo & Villers, P.

Abstract

Hermetic storage has provided a successful storage method for protection of commodities without fumigants or need for refrigeration for insect control and quality preservation of stored products. Hermetic storage is achieved in specially constructed plastic structures for the preservation of cereal grains and other commodities. Plastic structures suitable for long-term storage systems, as well as intermediate storage of grain have been developed and applied. These storage systems based on the hermetic principle were designed for (1) storage at the farmercooperative and small trader level with 10 - 1000 tonnes capacity for enclosing stacks termed Cocoons™, (2) small scale storage suitable for small portable containers of 60 kg to 2 tonnes called SuperGrainbags™ and (3) quality preservation, insect control and prevention of condensation during shipment of commodities in shipping containers known as TranSafeliners™. Hermetic storage is based on the principle of generation of an oxygendepleted, carbon dioxide-enriched interstitial atmosphere caused by the respiration of the living organisms in the ecological system of a sealed storage. A sufficiently low oxygen and elevated CO2, atmosphere is created through a natural metabolic process based on insect respiration and, in cases where the commodity has sufficiently high moisture, the respiration of the microorganisms within a sealed storage system. Applications for which hermetic technology has been most widely accepted are long-term storage of cereal grains, primarily rice, corn, barley, wheat and a variety of seeds to preserve germination potential and vigor and quality preservation of high-value commodities such as cocoa and coffee. Under field conditions in a cocoa bean storage facility in Makassar, Indonesia, a hermetically sealed flexible structure containing 6.7 tonnes of cocoa beans at an initial moisture content of 7.3% and relative humidity of 70% was monitored for oxygen concentration and quality parameters of the beans. The measurements showed a decrease in oxygen concentration to 0.3% after 5.5 days. No insects survived the oxygen depleted biogenerated atmosphere. Similar trials were carried out in Ghana by COCOBOD in which three stacks for hermetic storage and one stack each for conventional storage (without fumigation) and standard storage (with fumigation) were built for sampling and observation. At the sixth week of storage 100% mortality of insects was recorded in the CocoonTM. All the cocoa beans inside the CocoonTM maintained their quality category throughout the storage period and the grade remained the same after nine weeks of storage as it was at the beginning of the experiment.

Keywords
Coffee, cocoa beans, hermetic storage, insects, modified atmospheres, quality preservation, seeds, storage

 
 fr
Jonfia-Essien, W.; Navarro, Shlomo & Villers, P.

Résumé

Le stockage hermétique constitue une méthode satisfaisante de stockage pour la protection des produits sans recours aux fumigènes et à la refrigeration, pour le contrôle des insectes et la preservation de la qualité des produits stockés. Le stockage hermétique est réalisé par la construction des structures en plastique, spécialement pour la conservation des grains de céréales et autres denrées. Des structures en plastique appropriées aux systèmes de stockage de grains à long aussi bien qu’à moyen terme ont été développées et appliquées. Basés sur le principe hermétique, ces systèmes de stockage étaient conçus pour (1) le stockage au niveau de coopératives de fermiers et de petits commerçants avec une capacité de 10 - 1000 tonnes pour enfermer des piles ont nommé Cocoons™, (2) stockage à petite échelle appropriée aux petits conteneurs portables de 60 kg à 2 tonnes appelés SuperGrainbags™ et (3) la preservation de la qualité, lutte contre les insectes et la prévention de la condensation lors du transport des produits dans des conteneurs connus sous le nom de TranSafeliners™. Le stockage hermétique est basé sur le principe de génération d’oxygène appauvri, un atmosphere intersticiel enrichi en dioxyde de carbone par la respiration des organismes vivant dans le système écologique du stockage scellé. Il en résulte un atmosphere suffisamment deficient en oxygène, avec un taux élevé de CO2 par suite du processus naturel de métabolisme basé sur la respiration des insectes et, dans les cas où les produits ont une humidité suffisamment élevée, la respiration des microorganismes dans le système de stockage hermétique. Les applications de la technologie hermétique les plus largement acceptées sont le stockage à long terme des grains de céréales principalement le riz, le maïs, l’orge, le blé et la preservation de la viguer et du potential de germination de semences variées, ainsi que la preservation de la qualité des produits de grande valeur tels que le cacao et le café. En conditions de terrain dans une installation de stockage de fèves de cacao à Makassar en Indonésie, une étude a été faite sur la concentration de l’oxygène et les paramètres de qualité des grains dans structure flexible hermétiquement fermée contenant 6,7 tonnes de fèves de cacao ayant une teneur initiale en eau de 7,3% et une humidité relative de 70%. Des mesures effectuées ont montré une diminution de 0,3% de la concentration en oxygène après 5,5 jours. Aucun insecte n’a pu survivre à la biogénération de l’atmosphère appauvri en oxygène. Des essais similaires ont été menés au Ghana par COCOBOD, par lesquels trois piles pour le stockage hermétique et une pile de stockage conventionnel pour chacun (sans fumigation) et le stockage standard (avec la fumigation) étaient construits pour l’échantillonnage et l’observation. À la sixième semaine de stockage, 100% de cas de mortalité des insectes était enregistré dans le CocoonTM. Toutes les fèves de cocoa à l’intérieur du CocoonTM maintainaient leur catégorie de qualité tout au long de la période de stockage et la qualité est restée la même après neuf semaines de stockage tel qu’il était au début de l’expérience.

Mots Clés
Atmosphères modifiées, café, preservation de qualité, insecte de stockage, semence

 
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