Search Results

You are looking at 1 - 6 of 6 items for :

  • Author or Editor: Csaba Tóth x
  • Chemistry and Chemical Engineering x
  • Materials and Applied Sciences x
  • Refine by Access: All Content x
Clear All Modify Search

Talajnedvesség-tartalom mérése földradarral (GPR) és mezőgazdasági alkalmazhatóságának lehetőségei

Soil water content measurements with ground penetrating radar (GPR) and its application possibilities in the agriculture

Agrokémia és Talajtan
Authors:
András Herceg
and
Csaba Tóth

A talajnedvesség-tartalom variabilitásának mérését jelentősen megnehezíti a talaj heterogenitása és a környezeti változatosság. Jelenleg még nem fejlesztettek ki olyan univerzális módszert, amely a magas vagy alacsony talajnedvesség-zónák szántóföldi léptékű feltérképezésére alkalmas úgy, hogy a talajnak és a talajnedvesség áramlásának teljes zavarásmentességét nagy mélységben is biztosítja.

A talajnedvesség-mérés részben (talajkapcsolt), vagy teljesen roncsolásmentes (levegőkapcsolt) lehetőségét biztosítja a földradar (GPR), amely nagy felbontást és jelentős behatolási mélységet biztosít a közepes léptékű talajnedvesség meghatározáshoz, így hiánypótló technikát jelent a kisléptékű pontszerű és a nagyléptékű távérzékelt mérési technikák közötti metodikai hiány kitöltésére. Emellett jobb időhatékonyággal alkalmazható más roncsolásos és roncsolásmentes eljárásokkal összevetve.

A talajradart sikeresen alkalmazták a talajnedvesség-meghatározásra, de hidrológiai vizsgálatokban történő alkalmazásának nagy potenciálja ellenére nem minden körülmény között működik optimálisan. Felhasználhatósága többnyire olyan területekre korlátozódik, ahol viszonylag alacsony az elektromos vezetőképesség (az elektromágneses hullám gyenge csillapodására való tekintettel). Ezen túlmenően egyes talajradar módszerek működésének alapfeltétele a jól azonosítható és folyamatos jelvisszaverődés, továbbá a dielektromos állandó tekintetében a földradar-rendszerek térben folyamatos felszín alatti kontrasztot igényelnek.

A talajnedvesség és annak áramlása kulcsparaméter a mezőgazdaság különböző területein. A talajnedvesség (és a talajvíz) látja el a növényeket, ami elengedhetetlen feltétele a növények fejlődésének. Ennélfogva a talaj nedvességtartalmának, eloszlásának, áramlásának, valamint a beszivárgás sajátosságainak alapos és lokális ismerete az öntözés hatékony megvalósításának alapköve, különösen a félszáraz és száraz éghajlatú területeken.

A talajradar mérési alapjaival, valamint hasznosítási lehetőségeivel összefüggésben az elsősorban nemzetközi szakirodalmat összegezve megállapítható, hogy a GPR előnyös mérőeszköz lehet, amely segíthet a talaj nedvességeloszlásának feltérképezésében, tekintettel a beszivárgásra, a párolgás és a növényi vízfelvétel okozta vízveszteségre is. Következésképpen mezőgazdasági felhasználhatósága lehetséges.

A talajradar hasznos része lehet a „Smart farming”-nak (intelligens gazdálkodás), segítséget nyújthat a talajban elhelyezett talajnedvesség-mérő szenzorok kijelölésében. Különösen, ha a közelmúltban megjelent új, szimultán többeltolásos és többcsatornás (SiMoc) GPR rendszerre asszociálunk, amely gyors talajprofil-feltérképezést tesz lehetővé a hét vevőegységével, de a hagyományos egycsatornás GPR sebességével.

Ha a teljes roncsolásmentesség a cél, úgy a drónra szerelt levegőkapcsolt GPR-ek nyújthatnak lehetőséget. Megjegyzendő azonban, hogy a talaj-levegő határfelületen jelentkező szignifikáns jelcsillapodás (hullámszóródás) következtében a feltárási mélység jelentősen csökken.

A földradar végső soron mérési alapul szolgálhat a hatékony (precíziós) öntözési gazdálkodás kialakításához, és a megfelelő vízfelhasználási hatékonyságot biztosítva járulhat hozzá a precíziós mezőgazdasági programok megvalósításához.

Open access

Abstract

Minimal processing technologies, like High Hydrostatic Pressure (HHP), heat treatments at low temperatures have an increasing role in food industry. Eggs are considered as functional foods, but for high retention of biological active compounds adequate minimal processing technologies are needed during preservation procedure. In our study, liquid egg yolk (LEY) was examined to meet consumer's expectations.

Combinations of pasteurization (57–63 °C, 5–7 min) and HHP (350–400 MPa, 5 min) were used to provide microbiological stability of LEY. After these treatments samples were examined for mesophyll aerobes and Enterobacteriaceae cell counts (using Nutrient agar an incubation of 30 °C, 48 h) and viscosity attributes (Anton Paar MCR 92).

Our results show that microbiological stability is significantly influenced by the different parameters of heat treatments and HHP. Heat treatment effected at least 3 orders of magnitude decrease in cell count. Viscosity attributes point out that higher pressure of HHP have a stronger effect on viscosity than the temperature of pasteurization.

The results point out a great opportunity for industrial use of minimal processing technologies for LEY. Microbiological safety is strongly influenced by the order of treatments, but viscosity may be independent from the order of the treatments.

Open access

A kunhalmok az eurázsiai sztyeppe öv síkvidéki tájának emberalkotta formakincsei. A halmok építésekor az azt létrehozó ember eltemette és ezáltal konzerválta a korabeli táj egyik legfontosabb “olvasókönyvét”, a járószint talajtakaróját. Az egykori tudatos emberi cselekvés — azaz különböző céllal létesített halmok megépítésének — kiemelten fontos mellékterméke, hogy a halmok alatti terület korabeli talajtakarója izolálódott a környezeti hatásoktól és ezáltal megőrződött.

Tanulmányunkban a Szolnok-Túri-síkon található Bán-halmon végzett geomorfológiai, botanikai, talaj- és rétegtani eredményeket foglaljuk össze, illetve egészítjük ki az eltemetett paleotalaj mintáin végzett fitolitelemzés eredményeivel. A növényi opálszemcsék ellenálló képessége — egyéb mikro- és makroszkopikus, szervesanyagú növényi eredetű maradvánnyal szemben — lehetőséget ad a fitolitelemzés módszerének széleskörű paleoökológiai alkalmazására. A növényi szövetből történő feltáródásukat követően még hosszú ideig extrém körülmények között is fennmaradnak a befoglaló közegükben: megőrzik a képződési körülményeikre jellemző formájukat, anatómiai származásukra vonatkozó tulajdonságukat, textúrájukat. Ezzel megteremtik a lehetőségét, hogy a fitolitkutatás a paleoökológia és paleotalajtan tudományában, mint önálló kutatási irányzat szerepet kapjon. A növényi opálszemcsék a talajok fejlődéstörténetének hírmondói is egyben, így a megfelelő peremfeltételek teljesülése esetén egy-egy talajszelvény képződését is jellemezhetjük a módszer felhasználásával.

A Bán-halom rétegtani vizsgálatát a halmon végzett sekélyföldtani fúrás által szolgáltatott fúrómagok morfológiai, illetve alapvető laboratóriumi vizsgálatai alapján lehet felvázolni. Eszerint a halom palástját adó recens talajképződmény alatt legalább négy, morfológiailag jól elkülönülő kultúrréteg helyezkedik el, amely alatt 470 cm-es relatív mélységben található az építés előtti járószint, azaz az eltemetett paleotalaj felszíne.

Az eltemetett talaj Ap- és részben Bp-szintjéből, valamint a paleotalaj és — kronológiai értelemben — az első kultúrréteg (K1) határrétegéből 10 cm-es mintázási intervallummal gyűjtött talajminták fitolitelemzése szerint a Bán-halom építése előtti környezetet erős felszínbolygatás érthette. Ellentétben a temetkezési dombokon (kurgánokon) végzett — hasonló metodikájú — vizsgálatokkal, jelen esetben feltételezzük a halom alatti terület korábbi használatba vételét, a megtelepedést. Ennek egyik legfontosabb bizonyítéka a gabonák egykori jelenlétére utaló fitolit morfotípusok megjelenése a mintákban. Mindemellett az eltemetett paleotalaj morfotípus spektruma azt támasztja alá, hogy a halom építési pontjának környezetében a természetes vegetációt a környező homokbuckák sztyeppei, félszáraz vegetációja uralta, amelyben fás szárú fajok egykori megjelenése, illetve dominanciája nem rekonstruálható.

Restricted access
Progress in Agricultural Engineering Sciences
Authors:
Emna Ayari
,
Csaba Németh
,
Karina Ilona Hidas
,
Adrienn Tóth
,
Dávid Láng
, and
László Friedrich

Abstract

Starting from mechanical revolution, each day new methods and new equipment have emerged. Today, the Ultra Heat Treatment (UHT) is one of the important technologies that permits to the industry to reduce processing time while maintaining the same quality of the products. Egg and egg products are known as heat-sensitive products, so the UHT enables us to preserve their qualities after a heat treatment.

Our aim is to study the effect of UHT treatment (approximately 67 °C for 190 s) on the Liquid Egg Yolk (LEY). For twenty-one days, the color and the apparent viscosity were measured every seven days, we also studied the damage of protein using DSC (Differential Scanning Calorimetry).

Comparing the two graphs of DSC, the denaturation of protein is distinct. The endothermic peak decreased. This could be seen also on the rheological curves. The apparent viscosity is diminished from 231 mPa.s on the 1st day of storage to 224 mPa.s on 21st day. However, the treated LEY could be stored for longer period than the raw LEY.

Open access
Progress in Agricultural Engineering Sciences
Authors:
Karina Ilona Hidas
,
Csaba Németh
,
Lien Phuong Le Nguyen
,
Anna Visy
,
Adrienn Tóth
,
László Friedrich
, and
Ildikó Csilla Nyulas-Zeke

Abstract

Freezing can enhance the storage time of liquid egg products, but egg yolk undergoes an irreversible textural and structural change when it is cooled to –6 °C. In this study, the effects of different salt concentrations on the physical properties of frozen-thawed egg yolk were investigated.

The pasteurised liquid egg yolk (LEY) was treated with 4, 5, and 6% of NaCl before freezing and it was stored at –18 °C for 4 weeks. The colour, pH, and rheological characteristics (firmness, consistency, cohesiveness, and index of viscosity) of yolk samples were evaluated before and after freezing.

Salt treatment resulted in preventing gelation, with decreasing firmness, consistency and viscosity compared to control samples. The pH of all yolk samples increased during frozen storage. The lightness value decreased in treated samples and increased in the control sample after freezing.

The results indicated that the applied salt concentrations could inhibit protein aggregation of LEY induced by freezing during the storage period. At least 5% salt concentration could reduce effectively the changes in rheological properties.

Open access
Progress in Agricultural Engineering Sciences
Authors:
Karina Ilona Hidas
,
Csaba Németh
,
Anna Visy
,
Adrienn Tóth
,
László Ferenc Friedrich
, and
Ildikó Csilla Nyulas-Zeke

Abstract

Eggs are commonly used in the food industry because of their excellent nutrient value and also for their coagulating, foaming, emulsifying, colouring and flavouring properties. Manufacturers substitute shell eggs with processed egg products, such as liquid whole egg, liquid egg yolk or albumin. They have a shelf life of a few weeks, but freezing can increase it to 1 year. However, freezing causes gelation in case of egg yolk. This process is highly dependent on the conditions of freezing and thawing.

In our study, raw liquid egg yolk was frozen and stored for 14 days at −18 °C. On days 1, 7 and 14 samples were thawed by two different methods. Denaturation temperature and enthalpy were investigated by differential scanning calorimetry. Besides, rheological properties were examined at 20 °C, Herschel–Bulkley model was fitted to flow curves of the examined samples. The dry matter content was also recorded during the experiment. Two-way ANOVA was used to analyse data.

The results of the study showed that method of thawing had no significant effect on calorimetric and rheological properties and dry matter content. In contrast, freezing and frozen storage had a significant effect on denaturation enthalpy and rheological properties.

Open access