Procedure di fumigazione di laboratorio per il controllo dei parassiti con Gas di ossido di azoto

L'obiettivo generale di questo video è quello di presentare l'uso della fumigazione con ossido nitrico per il controllo dei parassiti post-raccolta e dimostrare come misurare i residui sui prodotti fumigati. L'ossido nitrico è un nuovo fumigante per il controllo dei parassiti post-raccolta. Tuttavia, a causa della sua natura reattiva con l'ossigeno, la fumigazione con ossido nitrico deve essere condotta in condizioni di ossigeno ultra-basso e ha un requisito rigoroso per le procedure di fumigazione.

A dimostrare le procedure saranno il Dr.Xiangbing Yang, che è il post-doc nel mio laboratorio, e anche Tiffany Masuda, che è un tecnico nel mio laboratorio. Per iniziare, caricare le camere con insetti o prodotti. Ungere le guarnizioni con vaselina e sigillare ermeticamente le camere.

Durante la fumigazione con ossido nitrico è importante mantenere le camere sigillate ermeticamente all'aria, quindi assicurati di ingrassare adeguatamente le guarnizioni della camera e di mantenere i coperchi ben chiusi. Quindi, collegare un'uscita a un analizzatore di ossigeno tramite un connettore a T con una valvola di ritegno e la seconda uscita a un regolatore di flusso, collegato a una bombola di azoto. Ora, lava la camera con azoto per creare un'atmosfera a bassissimo contenuto di ossigeno.

Inizia con una portata elevata, quindi quando i livelli di ossigeno sono vicini a 30 parti per milione, riduci la portata tra 0,5 e 1 L al minuto. Quando l'ossigeno scende abbastanza in basso, chiudere i rubinetti di arresto per sigillare la camera. Successivamente, preparare la siringa e il microtubo collegato che vengono utilizzati per erogare l'ossido nitrico nella camera.

Per prima cosa, sciacquare l'ossigeno con azoto gassoso. Quindi, caricare la siringa e il tubo con l'ossido nitrico dal sacchetto di alluminio. A questo punto, collegare il microtubo alla prima camera e aprire brevemente il rubinetto di arresto per iniettare il gas.

Ripetere questo processo per ogni camera da trattare. Quindi, trasferire la fumigazione in una cabina a temperatura controllata per tutta la durata del trattamento. Quando si fumigano insetti senza prodotti, aprire la camera di una cappa aspirante per terminare la fumigazione.

Dopo almeno 30 minuti di ventilazione, trasferire gli insetti in una camera ambientale durante la notte prima di segnare la loro mortalità. Per terminare la fumigazione dei prodotti freschi, prima lavare la camera con circa 10 ricambi d'aria di azoto. Quindi, aprire la camera e ventilarla per un'ora o più.

Quindi, conservare i prodotti in frigorifero per una valutazione futura. Posizionare la camera grande in un refrigeratore walk-in dotato di un sistema di scarico. Portare sempre con sé un rilevatore di biossido di azoto quando si lavora con l'ossido nitrico all'esterno di una cappa aspirante.

Ingrassare la guarnizione e sigillarla. Quindi, lavare la camera con azoto come prima. Stabilire condizioni di ossigeno ultra-basso nella camera grande può richiedere molto tempo.

Ipoteticamente sarebbero necessari 13 ricambi d'aria di azoto per ridurre l'ossigeno al di sotto di 30 parti per milione. È possibile stimare il tempo necessario in base alla portata e al volume della camera. Dopo l'iniezione, collegare un sacchetto di alluminio per bilanciare la pressione.

Quindi, impostare il dispositivo di diluizione del campione e il monitor del gas per misurare la concentrazione di ossido nitrico. Preparare un grande sacchetto di alluminio caricato con azoto con una striscia di connettori, tutti uniti in un unico tubo. Includere un monitor dei gas di combustione con una pompa e collegare questo gruppo alla camera.

Utilizzare il monitor per misurare i livelli di ossido nitrico nella camera. Ora, eseguire il processo di terminazione della fumigazione con ossido nitrico. Attivare il flusso di azoto per lavare la camera, accendere il sistema di scarico e aprire la valvola.

Ora, segui il protocollo descritto per completare il processo di terminazione della fumigazione con ossido nitrico. Una volta terminato il lavaggio con azoto, ovvero quando il livello di ossido nitrico scende al di sotto di 200 ppm, aprire la camera. Per misurare il rilascio di biossido di azoto dai prodotti fumigati, riscaldare prima il monitor di gas di ossido di azoto a 405 nanometri.

Quindi, chiudere la camera di fumigazione con i prodotti all'interno. Quindi, collegare il monitor alla camera e far circolare l'aria della camera attraverso il monitor. Raccogli i dati di base per un minuto.

Quindi, scollegare il monitor dalla camera e tenerla sigillata per un'ora. Un'ora dopo, raccogli un altro minuto di dati per calcolare il tasso di rilascio del biossido di azoto. Per misurare i residui di prodotto fumigato, preparare prima un campione di prodotto omogeneizzato, mescolare 15 grammi di campione omogeneizzato in 100 ml di acqua distillata e lasciare che la miscela si depositi.

Quindi, filtrare sottovuoto i campioni e conservare il filtrato a 2 gradi Celsius. Per misurare la concentrazione di nitriti di un campione sottoposto a fumigazione, aggiungere da 4 a 6 mL di acido acetico concentrato al primo bulbo dell'analizzatore di ossido nitrico. Quindi, impostare un recipiente di spurgo con la pressione del gas inerte intorno a 1 o 2 psi.

Quindi, sciogliere 50 mg di ioduro di sodio in 1 o 2 ml di acqua e aggiungerlo al primo bulbo del recipiente di spurgo. Lasciare mescolare le soluzioni per qualche minuto. Regolare la portata del gas per rendere la pressione delle celle compresa tra 4 e 7 Torr.

Ora, iniettare 5 mcL di soluzione campione nel recipiente di spurgo e quindi trovare il livello di nitrito sullo schermo del computer. Si prega di fare riferimento al protocollo di testo per la misurazione del livello combinato di nitrati e nitriti a 95 gradi Celsius. Tre trattamenti di fumigazione di vari tipi di frutta e verdura dimostrano il danno causato senza il lavaggio dell'azoto gassoso prima di esporre il prodotto all'aria ambiente.

La riga superiore rappresenta lo stato del controllo. Nella seconda fila, la fumigazione con ossido nitrico è stata terminata correttamente con il lavaggio con azoto gassoso. La riga inferiore mostra i risultati terminando la fumigazione con un lavaggio ad aria, che spesso provoca macchie o scolorimenti.

24 ore dopo una fumigazione di 16 ore, i prodotti sono stati analizzati mediante analisi dei residui. Per la maggior parte dei prodotti, non ci sono state differenze significative nei livelli di NO3 e NO2 tra il trattamento che è stato terminato con il lavaggio con azoto e il controllo; tuttavia, quando non c'era lavaggio con l'azoto prima dell'esposizione ai gas atmosferici, i livelli di NO3 e NO2 aumentavano nei prodotti fumigati. Gli aspetti più critici di queste procedure di fumigazione sono mantenere la camera di fumigazione sigillata a tenuta d'aria e stabilire e mantenere una condizione di ossigeno ultra-basso, nonché la camera di lavaggio con l'azoto alla sua estremità.

È importante ricordare che il tempo necessario per stabilire la condizione di ossigeno ultra-basso può variare drasticamente, a seconda del tipo di prodotti e della quantità di prodotti da fumigare. Diversi prodotti freschi hanno una diversa tolleranza al biossido di azoto. Questo determina la quantità di azoto che la camera di fumigazione deve essere lavata con l'azoto prima di aprire la camera per esporre il prodotto all'aria ambiente.

Anche qui è possibile modificare il tempo di procedura. Ad esempio, il vuoto può essere utilizzato in combinazione con il lavaggio con azoto per stabilire in modo più efficiente condizioni di ossigeno ultra-basso. Si prega di prendere precauzioni di sicurezza nell'esecuzione della fumigazione con ossido nitrico.

L'ossido nitrico non è gas esilarante. È un potente fumigante.