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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nachreifung von Obst und/oder
Gemüse.
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Die
Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Nachreifung von Obst
und/oder Gemüse.
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Es
ist bekannt, dass Obst und auch manche Gemüsesorte lange vor der vollständigen Ausreifung geerntet
wird und geerntet werden muss, um die erforderlichen Transportwege
zu ermöglichen.
Derartiges Obst oder Gemüse
muss dann am Zielort nachreifen, was in aller Regel einen relativ
großen
Zeitaufwand zwischen Anlieferung und Verkauf bedeutet.
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Aus
der Zusammenfassung der
JP
2000 157 241 A ist der Vorschlag bekannt, ein genießbares landwirtschaftliches
Produkt zur Nachreifung einem Magnetfeld bestimmter Intensität auszusetzen.
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Auch
praktische Versuche, den Nachreifeprozess zu beschleunigen, sind
bisher im Ergebnis unbefriedigend. Darüber hinaus führen die
derzeitigen Verfahren zur Nachreifung dazu, dass wertvolle und gesundheitsrelevante
Inhaltsstoffe in dem Obst nicht in der Weise gebildet werden, wie
sie bei ei ner Vollreifung an dem Baum oder der Pflanze gebildet werden.
Das heute zum Verkauf angebotene Obst und Gemüse weist deshalb zum großen Teil
erhebliche Qualitätseinbußen gegenüber einem
vollständig ausgereiften
Obst oder Gemüse
auf, was durch entsprechende Analysen, beispielsweise der in dem Obst
enthaltenen Vitamine und dergleichen, sowie über die Messung des Redoxpotentials
nachprüfbar ist.
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Es
besteht deshalb die Aufgabe, ein Verfahren und auch eine Vorrichtung
zu schaffen, womit eine Nachreifung bis zur vollständigen Ausreifung
in möglichst
kurzer Zeit möglich
ist, wobei die wertvollen Inhaltsstoffe wenigstens teilweise bei
dieser Nachreifung gebildet werden sollen.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art
vorgesehen, dass das Obst und/oder Gemüse einem dynamischen Magnetfeld
ausgesetzt wird, dass das Obst und/oder Gemüse zusätzlich einer Bestrahlung mit
Licht ausgesetzt wird und dass das Obst und/oder Gemüse einem
elektrischen Feld ausgesetzt wird.
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Um
eine möglichst
schnelle Nachreifung zu erreichen, kann also das Obst und/oder Gemüse einem
dynamischen Magnetfeld, einem Licht und einem elektrischen Feld
simultan oder nacheinander ausgesetzt werden. Die Bestrahlung mit
Licht kann also gleichzeitig mit der und/oder anschließend an die
Einwirkung des dynamischen Magnetfelds erfolgen, wobei die Kombination
von dynamischem Magnetfeld und Lichteinwirkung besonders wirkungsvoll ist.
Weiter verbessert wird die Nachreifung mit dem elektrischen Feld.
Dabei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass die bei der Nachreifung
erzeugten wertvollen Inhaltsstoffe bereits als Vorformen oder Bestandteile
in der unreifen Frucht vorhanden sind. Versuche haben ergeben, dass
die Nachreifung durch die Einwirkung des dynamischen Magnet felds
unterstützt
wird.
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Vorzugsweise
wird das Verfahren bis zur vollständigen Ausreifung des Obstes
und/oder des Gemüses
ausgeführt.
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Als
dynamisches Magnetfeld ist allgemein ein zeitlich veränderliches
Magnetfeld mit Vorteil verwendbar. Das Magnetfeld wird somit moduliert.
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Besonders
kurze Nachreifungszeiten und ein besonders hoher Anteil an wertvollen
Inhaltsstoffen in der nachgereiften Frucht werden erreicht, wenn das
dynamische Magnetfeld mit einer Grundfrequenz verwendet wird, die
gleich der Schumann-Frequenz ist
oder die ein ganzzahliges, halbzahliges oder rationales Vielfaches
der Schumann-Frequenz beträgt. Die
Schumann-Frequenz bezeichnet diejenige Frequenz, bei welcher elektromagnetische
Wellen entlang des Umfangs der Erde stehende Wellen ausbilden. Sie
beträgt
ungefähr
7,83 Hz. Auch für
die höheren
Harmonischen dieser Frequenz, insbesondere 14,1 Hz, 20,3 Hz, 26,4
Hz und 32,4 Hz ist die Bezeichnung Schumann-Frequenz gebräuchlich.
Es hat sich herausgestellt, dass diese natürlich vorkommenden Frequenzen
besonders günstige
Bedingungen für
die Nachreifung schaffen. Es sind jedoch auch andere Frequenzen,
beispielsweise Frequenzen in der Nähe der Schumann-Frequenz, mit
Vorteil verwendbar. Die Grundfrequenz des dynamischen Magnetfeldes
bezeichnet hierbei den hauptsächlichen
Anteil in einer spektralen Zerlegung der Modulation des Magnetfeldes.
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Besonders
günstig
ist es, wenn das dynamische Magnetfeld mit einer Amplitude verwendet
wird, die größer als
die Stärke
des Erdmagnetfelds ist. Das Magnetfeld kann wenigstens eine Amplitude
von 1 Gauß aufweisen.
Bevorzugt ist ein Mehrfaches dieses Werts, beispielsweise 5 Gauß.
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Eine
Verbesserung der Wirkung kann erzielt werden, wenn das dynamische
Magnetfeld feinmoduliert wird. Durch die Feinmodulation wird das
dynamische Magnetfeld zusätzlich
mit einer Frequenz variiert, die deutlich über der Grundfrequenz der Modulation
liegt. Beispielsweise kann diese Feinmodulation etwa zwischen 30
kHz und 100 MHz gewählt
werden.
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Was
die erfindungsgemäße Bestrahlung
mit Licht betrifft, lassen sich gute Ergebnisse erzielen, wenn das
Licht einen Anteil des Sonnenspektrums aufweist. Beispielsweise
hat eine Bestrahlung mit Rotlicht bereits günstige Auswirkungen auf die
Nachreifung.
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Besonders
günstig
ist es, wenn das Licht ein sonnenähnliches Spektrum aufweist.
Hierbei kann eine möglichst
genaue Nachbildung des Spektrums und/oder der Lichtstärke, also
Intensität,
des Sonnenlichts eine zweckmäßige Variante
sein.
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Ferner
kann vorgesehen sein, dass die Lichtstärke des Lichts moduliert wird.
Beispielsweise kann dem Licht eine Frequenz zwischen 30 kHz und
100 MHz aufmoduliert werden. Diese Modulation kann getrennt von
der oder synchron mit der Modulation des Magnetfeldes ausgeführt werden.
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Was
das erfindungsgemäß benutzte
elektrische Feld betrifft, ergibt sich gemäß durchgeführten Versuchen eine gute Nachreifung,
wenn ein relativ schwaches elektrisches Feld benutzt wird. Beispielsweise
kommt ein elektrisches Feld in Frage, das bei einer Spannung von
1 V über
eine Distanz von wenigen Zentimetern, beispielsweise weniger als
zehn Zentimetern, insbesondere etwa zwei oder etwa drei Zentimetern
oder mehr, entsteht.
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Zur
Lösung
der genannten Aufgabe ist eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art dadurch gekennzeichnet, dass eine Auflage für das Obst und/oder Gemüse und eine
Bestrahlungseinheit vorgesehen sind, wobei die Bestrahlungseinheit
Mittel zur Erzeugung eines dynamischen Magnetfelds aufweist und
die Bestrahlungseinheit so zu der Auflage ausgerichtet ist, dass
das dynamische Magnetfeld auf das auf der Auflage angeordnete Obst
und/oder Gemüse
einwirkt, dass die Bestrahlungseinheit Mittel zur Erzeugung von
Licht aufweist, wobei die Mittel zur Erzeugung von Licht so angeordnet
sind, dass das Licht auf das auf der Auflage angeordnete Obst und/oder
Gemüse
einwirkt, und dass Mittel zur Erzeugung eines elektrischen Feldes
zwischen der Auflage und der Bestrahlungseinheit vorgesehen sind. Somit
weist die Bestrahlungseinheit Mittel zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
auf. Dabei strahlt die Beleuchtungseinheit das Licht in die selbe
Richtung wie das Magnetfeld ab.
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Es
kann vorgesehen sein, dass Mittel zur Feinmodulation des dynamischen
Magnetfelds ausgebildet sind. Diese Mittel können Ringspulen, insbesondere
konzentrisch angeordnete Wicklungen, umfassen. Zur Modulation des
Magnetfelds kann vorgesehen sein, dass die Ringspulen an einem Modulator angeschlossen
sind.
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Zur
Erzeugung des Lichts kann die Bestrahlungseinheit Mittel aufweisen,
beispielsweise Glühlampen
oder Leuchtstoffröhren
oder andere Leuchtmittel.
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Besonders
günstig
ist es, wenn die Mittel zur Erzeugung von Licht Leuchtdioden aufweisen.
Somit ist ein einfach handhabbares Mittel bereitgestellt, mit welchem
das Licht erzeugbar ist. Diese Leuchtdioden können zur Erzeugung von unterschiedlichen spektralen
Komponenten des Lichts, also von Farblicht, vorgesehen sein, wobei
sich das gesamte Spektrum des verwendeten Lichts durch das Zusammenwirken
der verschiedenen Leuchtdioden ergeben kann.
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Zur
zeitlichen Änderung
des Lichts können Mittel
zur Modulation der Lichtstärke
des Lichts vorgesehen sein.
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Besonders
günstig
ist es, wenn die Auflage von einem Endlosförderer umfasst ist.
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Beispielsweise
kann die Bestrahlungseinheit stationär oberhalb von dem Endlosförderer angeordnet
sein, mit welchem das nachzureifende Obst und/oder Gemüse unter
der Bestrahlungseinheit hindurchbewegt werden kann.
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Eine
ausreichend lange Einwirkzeit des dynamischen Magnetfelds und/oder
des Lichts und/oder des elektrischen Feldes auf das vorbeitransportierte
Obst und/oder Gemüse
kann erzielt werden, wenn an dem Endlosförderer mehrere Bestrahlungseinheiten
in Förderrichtung
hintereinander angeordnet sind.
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Die
Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
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Es
zeigt
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1 eine
schematische Gesamtansicht einer erfindungsge mäßen Vorrichtung zur Nachreifung von
Obst und/oder Gemüse,
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2 eine
Ansicht einer Bestrahlungseinheit von unten und
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3 eine
Detailansicht der Bestrahlungseinheit gemäß 2.
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1 zeigt
eine schematische Seitenansicht einer im Ganzen mit 1 bezeichneten
Vorrichtung zur Nachreifung von Obst und/oder Gemüse.
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Auf
einer Auflage 2 liegen Früchte 3. Diese Früchte 3 können Obst
oder Gemüse
sein.
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Oberhalb
der Früchte 3 ist
eine Bestrahlungseinheit 4 an einer Tragekonstruktion 5,
z. B. an der Raumdecke oder einem Tragrahmen, aufgehängt.
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Die
Bestrahlungseinheit 4 weist ein Gehäuse 6 auf, in welchem
Mittel zur Erzeugung von dynamischen Magnetfeldern und von Licht
angeordnet sind.
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Diese
Mittel sind so auf die Auflage 2 ausgerichtet, dass die
erzeugten dynamischen Magnetfelder und das erzeugte Licht nach unten
auf die Früchte 3 hin
abgestrahlt werden und auf die Früchte 3 einwirken.
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Die
Auflage 2 für
die Früchte 3 wird
durch die obere Seite eines Förderbands 7 eines
Endlosförderers 8 gebildet.
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Der
Endlosförderer 8 fördert die
Früchte 3 im durch
den Pfeil angedeuteten Betrieb an der Bestrahlungseinheit 4 von
rechts nach links vorbei. Während die
Früchte 3 passieren,
wirken das von der Bestrahlungseinheit 4 erzeugte Magnetfeld
und das abgestrahlte Licht auf die Früchte 3 ein und begünstigen so
den Reifeprozess in den Früchten 3.
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In
Transportrichtung des Endlosförderers 8 hinter
der Bestrahlungseinheit 4 ist eine weitere Bestrahlungseinheit 9 angeordnet,
welche die Einwirkung auf die Früchte 3 fortsetzt,
sobald die Früchte 3 aus
dem Wirkradius der ersten Bestrahlungseinheit 4 ausgetreten
und in den Wirkradius dieser Bestrahlungseinheit 9 eingetreten
sind. Die Bestrahlungseinheit 9 ist identisch zu der Bestrahlungseinheit 4 ausgebildet
und wird je nach Fruchtsorte und/oder Reifegrad identisch oder verschieden
betrieben.
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In
weiteren Ausführungsbeispielen
sind drei, vier, fünf
oder mehr als fünf,
beispielsweise zwanzig, Bestrahlungseinheiten hintereinander angeordnet.
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Zur
zusätzlichen
Unterstützung
des Reifeprozesses in den Früchten 3 ist
an die Bestrahlungseinheiten 4, 9 eine nicht weiter
ersichtliche Spannungsquelle angeschlossen, mit welcher eine Niederspannung
von weniger als 1 V zwischen Gehäuse 6 und
den Rollen 10 des Endlosförderers 8 angelegt werden
kann. Das durch diese Spannung erzeugte elektrische Feld erstreckt
sich daher zumindest zwischen der Bestrahlungseinheit 4, 9 und
der Auflage 2 und durchsetzt somit die Früchte 3,
was den Reifeprozess in den Früchten 3 zusätzlich befördert.
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Hierbei
ist das Gehäuse 6 schwach
positiv geladen, während
die Rollen 10 des Endlosförderers 8 negativ
geladen sind.
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2 zeigt
die Bestrahlungseinheit 4 von unten, d. h. von der Auflage 2 aus
gesehen.
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In
dem Gehäuse 6 ist
eine regelmäßige Anordnung
von 3 × 8
Bauteilen 11 vorgesehen, die jeweils Mittel zur Erzeugung
von dynamischen Magnetfeldern und von Licht aufweisen. In weiteren
Ausführungsbeispielen
sind andere, regelmäßige oder unregelmäßige, Anordnungen
von Bauteilen 11 vorgesehen.
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Die
Bauteile 11 sind rund ausgebildet und werden zu 3 näher beschrieben.
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3 zeigt
ein Bauteil 11 gemäß 2 von unten,
d. h. von der Auflage 2 aus gesehen.
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Das
Bauteil 11 weist eine Ringspule 12 auf, die als
spiralförmige
Wicklung ausgeführt
ist. Durch Bestromung der Ringspule 12 kann ein Magnetfeld erzeugt
werden, dessen Feldlinien in den gegenüber der Ringspule 12 radial
weiter innen liegenden Bereichen des Bauteils 11 die Zeichenebene
senkrecht durchstoßen
und somit auf die Früchte 3 zu
oder von diesen weg gerichtet sind.
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Radial
innerhalb dieser Ringspule 12 ist ein Kranz von Leuchtdioden 13, 14, 15 angeordnet,
wobei beispielhaft mit 13 eine rote Leuchtdiode oder LED,
mit 14 eine grüne
Leuchtdiode und mit 15 eine blaue Leuchtdiode 15 bezeichnet
ist und wobei sich die Anordnung der Leuchtdioden 13, 14, 15 in
dem Kranz wiederholt. Die Leuchtdioden 13, 14, 15 sind
in ihrer Intensität
und in ihrem wirksamen Spektralbereich so abgestimmt, dass sich
insgesamt ein Licht mit einer Spektralverteilung ergibt, die ähnlich oder sogar
gleich dem Sonnenspektrum ist.
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Der
Kranz von Leuchtdioden 13, 14, 15 ist konzentrisch
zu der Ringspule 12 angeordnet.
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Innerhalb
des Kranzes von acht Leuchtdioden 13, 14, 15 ist
eine weitere Ringspule 16 angeordnet, die konzentrisch
zu der Ringspule 12 ausgerichtet ist. Die Ringspule 16 ist
durch eine spiralförmige Wicklung
gebildet, deren Verlauf gegenläufig
zu der Wicklung der Ringspule 12 orientiert ist. Somit
ergibt sich durch die Überlagerung
der Magnetfelder der Ringspulen 12 und 16 bei
geeigneter Bestromung der Ringspulen 12, 16 eine
Anordnung von Magnetfeldlinien mit ringförmigem Querschnitt im Bereich
der Früchte 3.
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Radial
innerhalb der Ringspule 16 sind vier weitere Leuchtmittel 17 angeordnet.
Die Leuchtmittel 17 sind symmetrisch zu dem Mittelpunkt
eines durch die Ringspule 16 beschriebene Kreises angeordnet. Hierbei
handelt es sich beispielsweise um Leuchtdioden, die näherungsweise
weißes
Licht abgeben. Die Emissionsrichtung der Leuchtmittel 17 ist
auf die Auflage 2 und damit auf die vorbeigeführten Früchte 3 gerichtet.
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Die
Ringspulen 12, 16 sind an einen nicht weiter dargestellten
Modulator angeschlossen, mit welchem der durch die Ringspulen 12 bzw. 16 fließende Strom
variierbar ist. Der Modulator erzeugt somit ein dynamisches, also
zeitlich veränderliches, Magnetfeld.
In dem Frequenzspektrum dieses Magnetfeldes liegt der Hauptanteil
bei einer Schumann-Frequenz; weitere Anteile liegen bei Harmonischen
der niedrigsten Schumann-Frequenz von 7,83 Hz. Dieser relativ langsamen
Modulation ist zusätzlich
eine Feinmodulation im kHz- oder MHz-Bereich überlagert.
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Die
Leuchtdioden 13, 14, 15 und die Leuchtmittel 17 sind
an nicht weiter ersichtliche elektrische Versorgungsschaltungen
angeschlossen, mit welchen die Lichtstärke und/oder das Frequenzspektrum
des abgestrahlten Lichts variierbar ist/sind.
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Im
Betrieb der Vorrichtung 1 werden die Leuchtdioden 13, 14, 15 und/oder
die Leuchtmittel 17 durch die elektrische Versorgungsschaltungen
derart beeinflusst, dass das erzeugte Licht in seiner Intensität und/oder
in seinem Frequenzspektrum moduliert ist.
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Bei
der Vorrichtung 1 zur Nachreifung von Früchten 3 ist
wenigstens eine Bestrahlungseinheit 4, 9 zur Erzeugung
eines dynamischen Magnetfeldes und zur Erzeugung von Licht und zur
Erzeugung eines elektrischen Feldes eingerichtet, die auf die nachzureifenden
Früchte 3 zur
Förderung
des Reifeprozesses einwirken. Das dynamische Magnetfeld ist vorzugsweise
mit der Schumann-Frequenz moduliert und zusätzlich feinmoduliert. Ein Endlosförderer 8 bringt
die nachzureifenden Früchte 3 in
den Wirkbereich der Bestrahlungseinheit 4, 9 und
nach der erforderlichen Einwirkungsdauer aus diesem wieder heraus.