• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Zdrowa żywność ze zdrowego ziarna

    12.02.2013. 16:26
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Przyrost ludności na świecie, której liczba wedle szacunków ma do 2050 r. osiągnąć dziewięć miliardów, może mieć poważne następstwa dla hodowli i upraw. Obecnie około 15% światowej populacji głoduje, żyje w biedzie lub jest w niebezpieczny sposób zależne od rolnictwa. Potencjalnym rozwiązaniem problemu wyżywienia świata, o którym mówi się już od 30 lat, jest nieustannie dzielące opinie ziarno modyfikowane genetycznie. Poddawanie materiału siewnego obróbce chemicznej, aby pozbyć się porażenia przez szkodniki również pozostaje kontrowersyjne. Teraz naukowcy opracowali innowacyjną metodę usuwania patogenów bez modyfikacji genetycznej ziarna czy działania ze szkodą dla środowiska.

    Naukowcy z Instytutu Technologii Wiązkowo-Plazmowej im. Fraunhofera FEP w Dreźnie, Niemcy, opracowali przyjazną dla środowiska metodę usuwania drobnoustrojów chorobotwórczych z materiału siewnego. Poddają ziarno obróbce elektronowej, która w ciągu milisekund niszczy DNA szkodliwych organizmów. Dzięki specjalnemu układowi, cząstki elementarne oddziałują jedynie na powierzchni i łupinie. Zarodek wewnątrz ziarna pozostaje nietknięty, a zatem siła kiełkowania nie zostaje osłabiona.

    W ziarnach zadomawia się pleśń, grzyby, bakterie i wirusy. Aby je wytępić, a przez to zapobiec rozprzestrzenianiu się chorób, materiał siewny jest z zasady zaprawiany chemicznie. Jednak w ostatnich latach ta metoda została zakwestionowana. Wycofano pozwolenia na niektóre środki chemiczne, a udzielanie nowych pozwoleń wyraźnie ograniczono. Ponadto poważny przypadek zakażenia E. coli wywołany przez kiełki fasoli, który latem 2011 r. trafił do czołówki najważniejszych wiadomości, również doprowadził do nawoływań o alternatywy.

    "W przypadku ziaren zbóż patogenami są niemal wyłącznie grzyby" - stwierdza Frank-Holm Rögner, kierownik wydziału FEP. "Jednak ze względu na zmiany klimatu, ziarna zbóż coraz częściej są atakowane przez bakterie z południa, przeciwko którym nie ma jeszcze środków chemicznych. Nasza obróbka oparta na przyspieszonych elektronach o niskiej energii jest skuteczna przeciw patogenom bakteryjnym i grzybiczym. Patogeny nie są w stanie również wykształcić oporności na ten proces". Zważywszy, że zespół nie stosuje żadnych chemicznych domieszek, niszczenie patogenów przebiega w sposób przyjazny środowisku. Uzyskany w ten sposób materiał siewny może być wykorzystywany bez żadnych obaw.

    Eksperci już dawno wykazali, że zdolność kiełkowania ziaren poddanych takiej obróbce jest taka sama jak ziaren zaprawianych chemicznie, a naukowcy od dwóch dekad pracują nad dalszym rozwojem tej metody. W 2002 r. skonstruowano mobilne urządzenie demonstracyjne, aby przeprowadzić testy w całych Niemczech. Mimo rekomendacji procesu przez EPPO (Europejską i Śródziemnomorską Organizację Ochrony Roślin) w zakresie upraw tradycyjnych i ekologicznych, technologia ta nie zdołała wejść na rynek i nie wykroczyła poza status demonstracji. Zdaniem Rögnera, jedną z przyczyn braku sukcesu ekonomicznego wśród rolników był ich opór przed zmianą dostawcy materiału siewnego i nawyków.

    Aby pokonać ten opór, naukowcy podjęli współpracę z przedsiębiorstwem Nordkorn Saaten GmbH. W 2010 r. firma Nordkorn miała okazję po raz pierwszy przetestować proces za pomocą mobilnego demonstratora - ciężarówki, na której urządzenie jest zamontowane - bezpośrednio na miejscu, w swojej siedzibie w Güstrow, Niemcy. Producenci materiału siewnego byli pod wrażeniem prototypu, który pracował w trybie ciągłym z wydajnością do 30 ton na godzinę. Od tamtej pory firma Nordkorn kupiła zakład pilotażowy wraz z wieloletnim partnerem instytutu w zakresie materiału siewnego - przedsiębiorstwem BayWa AG - i zleciła instytutowi budowę drugiego urządzenia według indywidualnego projektu. Eksploatacja tego jedynego w swoim rodzaju systemu rozpocznie się w Güstrow w drugiej połowie czerwca 2013 r. Przedsiębiorstwa BayWa i Nordkorn wraz z budowniczym zakładu planują dalszy rozwój urządzenia. Z czasem, jak się przewiduje, technologia ma stać się bardziej dostępna i kompaktowa.

    Naukowcy są przekonani, że ta nowa metoda zaprawiania okaże się sukcesem i pomoże rolnikom pokazać podejmowane przez nich starania w zakresie redukowania śladu CO2 i ograniczania stosowania pestycydów chemicznych. "Dzięki naszemu urządzeniu będziemy w stanie znacznie się do tego przyczynić" - zauważa Rögner. Jeżeli zaprawa elektronami zyska większa akceptację, FEP będzie mógł udzielać licencji na swój proces przedsiębiorstwom budującym zakłady.

    Ponadto naukowcy z FEP promują swoją działalność za granicą. Instytut podejmuje starania, by wprowadzić proces obróbki elektronowej na rynek chiński i indyjski. "Zważywszy na duże ilości produkowanego materiału siewnego, widzimy tam spore możliwości" - mówi Rögner.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Transport eoliczny to przemieszczanie materiału przez wiatr. Jest to proces powierzchniowy, który może odbywać się w kierunku niezgodnym ze spadkiem terenu, prostolinijnie lub ruchem wirowym, równoczesny z procesem sortowania przenoszonego materiału. Proces ten wywołany jest naporem powietrza lub uderzaniem przez poruszające sie ziarna. Odbywa sie poprzez: Mechanosynteza - rodzaj technologii otrzymywania materiału w procesie mechanicznym. Proces ten polega na ciągłym poddawaniu materiału mechanicznym oddziaływaniom, w wyniku których w materiale następują zmiany struktury krystalicznej bądź mikrostruktury poprzez dostarczaną energię mechaniczną. Proces ten przeprowadzany jest w młynach kulowych, dlatego zamiennie używana jest nazwa "ball-milling" (ang. mielenie kulowe). W trakcie procesu mechanosyntezy materiał jest poddawany zimnemu stopowaniu, łamaniu ziaren, zdzieraniu powierzchni i ponownym ich łączeniu. Do końca dwudziestego wieku była używana do syntezy materiałów metalicznych. Wydajność procesu technologicznego – stosunek ilości produktu, który jest otrzymywany w jednostce czasu w konkretnych warunkach technologicznych, do ilości, która teoretycznie może być otrzymana w tym czasie. Jedną z miar wydajności procesu jest też materiałochłonność (wydajność materiałowa):

    Cięcie – jest to operacja rozdzielania materiału. Zaliczana jest do jednego z procesów obróbki plastycznej, polegającego na oddzielaniu jednej części materiału od drugiej. Cięcie stosowane jest najczęściej w obróbce materiałów, która polega na wytworzeniu takiego stanu naprężenia w żądanym miejscu, aby nastąpiło w nim pęknięcie obrabianego przedmiotu. Bigowanie (zapożyczony termin z języka niemieckiego jako zginanie) – proces introligatorski polegający na ułatwieniu zginania materiału w określonym i zamierzonym miejscu materiału. Proces bigowania składa się z dwóch etapów (pełny proces bigowania). Pierwszy z nich polega na zmianie geometrii lub samej struktury materiału w miejscu bigowania, natomiast drugi na zerwaniu części połączeń w strukturze materiału. Rozróżna się dwa rodzaje tego procesu.

    Ablacja laserowa – proces odparowywania (usuwania) materiału z powierzchni ciała stałego do stanu gazowego lub plazmy z pominięciem stanu ciekłego. Do wywołania ablacji laserowej stosuje się najczęściej lasery krótko impulsowe, proces może zachodzić jednak także przy zastosowaniu laserów do pracy ciągłej, jeśli tylko wiązka promieniowania laserowego ma odpowiednią moc. Chemiczne osadzanie z fazy gazowej (ang. chemical vapour deposition) jest to jedna z metod obróbki cieplno-chemicznej materiałów. Służy do nanoszenia cienkich powłok na obrabiany materiał w celu zwiększenia/zmiany właściwości fizycznych, chemicznych lub mechanicznych powierzchni obrabianego materiału.

    Materiały kryptograficzne to urządzenia, techniki i inne materiały służące do ochrony informacji niejawnych przekazywanych przez dowolne systemy telekomunikacyjne poprzez konwersję tej informacji do postaci niezrozumiałej i ponowne przetworzenie jej do pierwotnej postaci. Kucie – proces technologiczny, rodzaj obróbki plastycznej, polegający na odkształcaniu materiału za pomocą uderzeń lub nacisku narzędzi. Narzędzia – czyli matryce lub bijaki umieszczane są na częściach ruchomych narzędzi. Proces ten również może być realizowany w specjalnych przyrządach kuźniczych. W procesie tym nadaje się kutemu materiałowi odpowiedni kształt, strukturę i własności mechaniczne. Materiałem wsadowym jest przedkuwka, natomiast produktem jest odkuwka.

    Gięcie - rodzaj technologii obróbki materiałów (najczęściej metalowych) polegający na trwałej zmianie krzywizn przedmiotu obrabianego. Jeżeli w wyniku tej obróbki otrzymuje się przedmiot zakrzywiony to mówimy o wyginaniu. Jeżeli gięcie powoduje wyprostowanie obrabianego materiału to mówi się o prostowaniu. Odmianą wyginania jest zwijanie.

    Wzmacniacz fotograficzny – materiał chemiczny służący do podniesienia kontrastu z wywołanego już materiału fotograficznego w procesie fotografii tradycyjnej. Wzmaczniacza używa się tylko w przypadkach kiedy proces wywołania materiału lub czas jego naświetlenia był za krótki. Najczęściej wzmacniacz fotograficzny jest używany wobec materiałów negatywowych.

    Obróbka erozyjna - rodzaj obróbki danego materiału, która polega na usunięciu określonej części materiału, przy jednoczesnym wykorzystaniu w tym procesie wszelkich zjawisk erozyjnych. Obróbka erozyjna jest stosowana do kształtowania materiałów bardzo trudno skrawalnych oraz nieskrawalnych. Ten proces jest wykonywany na drążarkach. Materiał panchromatyczny (z gr. pan - παν - wszystko, chroma - χρωμα - powierzchnia lub kolor skóry) - w fotografii monochromatycznej ("czarno-białej") oraz kinematografii rodzaj materiału fotograficznego (zazwyczaj filmu), którego emulsja jest uczulona na wszystkie barwy w zakresie światła widzialnego (łącznie z czerwoną, do 660-730 nm) - w przybliżeniu równomiernie, z pewnym obniżeniem w zakresie światła zielonego i nadmierną czułością na kolor niebieski. Obróbki materiałów światłoczułych panchromatycznych należy dokonywać w całkowitych ciemnościach lub przy bardzo słabym oświetleniu barwy oliwkowozielonej (tj. takiej, na które materiał taki jest najmniej uczulony). Metoda panchromatycznej sensybilizacji optycznej czarno-białej emulsji światłoczułej opracowana została przez Adolpha Miethego w 1902 roku.

    Archiwum zakładowe - komórka organizacyjna w urzędzie, instytucji, przedsiębiorstwie lub organizacji społecznej zajmująca się przejmowaniem materiałów archiwalnych niepotrzebnych do bieżącego urzędowania (działalności) i czasowym ich przechowywaniem, ewidencjonowaniem, udostępnianiem, brakowaniem oraz przekazywaniem materiałów zasługujących na trwałe przechowywanie do właściwego archiwum. Analiza sitowa – metoda badawcza polegająca na rozdziale materiału (gruntu, mieszanki mineralnej) na frakcje zawierające ziarna o różniej wielkości, poprzez przesiewanie przez zestaw sit, w wyniku czego ziarna o odpowiednich średnich pozostają na kolejnych sitach (o coraz mniejszych oczkach). Po zważeniu poszczególnych klas ziarnowych określa się ile procent materiału pozostało na każdym sicie w stosunku do całości materiału.

    Dodano: 12.02.2013. 16:26  


    Najnowsze