Calibration of Grassmaster II to estimate green and dry matter yield in Mediterranean pastures: effects of pasture moisture content

Accurate assessment of standing pasture biomass in livestock production systems is a major factor for improving feed planning. Several tools are available to achieve this, including the GrassMaster II capacitance meter. This tool relies on an electrical signal, which is modified by the surrounding pasture. There is limited knowledge on how this capacitance meter performs in Mediterranean pastures. Therefore, we evaluated the GrassMaster II under Mediterranean conditions to determine (i) the effect of pasture moisture content (PMC) on the meter’s ability to estimate pasture green matter (GM) and dry matter (DM) yields, and (ii) the spatial variability and temporal stability of corrected meter readings (CMR) and DM in a bio-diverse pasture. Field tests were carried out with typical pastures of the southern region of Portugal (grasses, legumes, mixture and volunteer annual species) and at different phenological stages (and different PMC). There were significant positive linear relations between CMR and GM (r2 = 0.60, P < 0.01) and CMR and DM (r2 = 0.35, P < 0.05) for all locations (n = 347). Weak relationships were found for PMC (%) v. slope and coefficient of determination for both GM and DM. A significant linear relation existed for CMR v. GM and DM for PMC >80% (r2= 0.57, P < 0.01, RMSE = 2856.7 kg ha–1, CVRMSE=17.1% to GM; and r2= 0.51, P < 0.01,RMSE = 353.7 kg ha–1, CVRMSE = 14.3% to DM). Therefore, under the conditions of this current study there exists an optimum PMC (%) for estimating both GM and DM with the GrassMaster II. Repeated-measurements taken at the same location on different dates and conditions in a bio-diverse pasture showed similar and stable patterns between CMR and DM (r2= 0.67, P < 0.01, RMSE = 136.1 kg ha–1, CVRMSE = 6.5%). The results indicate that the GrassMaster II in-situ technique could play a crucial role in assessing pasture mass to improve feed planning under Mediterranean conditions.

NIR spectrocospy can evaluate the crystallinity and the tensile and burst strenghts of nanocellulosic films.

The near infrared (NIR) spectroscopy presents itself as an interesting non-destructive test tool as it enables a fast, simple and reliable way for characterizing large samplings of biological materials in a short period of time. This work aimed to establish multivariate models to estimate the crystallinity indices and tensile and burst strength of cellulosic and nanocellulosic films through NIR spectroscopy. NIR spectra were recorded from the films before tensile and bursting strength, and crystallinity tests. Spectral information were correlated with reference values obtained by laboratory procedures through partial least square regression (PLS-R). The PLS-R model for estimating the crystallinity index presented a coefficient of determination in cross-validation (R2cv) of 0,94 and the ratio of performance to deviation (RPD) was 3,77. The mechanical properties of the films presented a high correlation with the NIR spectra: R2p = 0,85 (RPD = 2,23) for tensile and R2p = 0,93 (RPD = 3,40) for burst strength. The statistics associated to the models presented have shown that the NIR spectroscopy has the potential to estimate the crystallinity index and resistance properties of cellulose and nanocellulose films on in-line monitoring systems.

NEAR INFRARED SPECTROSCOPY FOR ESTIMATING SUGARCANE BAGASSE CONTENT IN MEDIUM DENSITY FIBERBOARD

Medium density fiberboard (MDF) is an engineered wood product formed by breaking down selected lignin-cellulosic material residuals into fibers, combining it with wax and a resin binder, and then forming panels by applying high temperature and pressure. Because the raw material in the industrial process is ever-changing, the panel industry requires methods for monitoring the composition of their products. The aim of this study was to estimate the ratio of sugarcane (SC) bagasse to Eucalyptus wood in MDF panels using near infrared (NIR) spectroscopy. Principal component analysis (PCA) and partial least square (PLS) regressions were performed. MDF panels having different bagasse contents were easily distinguished from each other by the PCA of their NIR spectra with clearly different patterns of response. The PLS-R models for SC content of these MDF samples presented a strong coefficient of determination (0.96) between the NIR-predicted and Lab-determined values and a low standard error of prediction (similar to 1.5%) in the cross-validations. A key role of resins (adhesives), cellulose, and lignin for such PLS-R calibrations was shown. PLS-DA model correctly classified ninety-four percent of MDF samples by cross-validations and ninety-eight percent of the panels by independent test set. These NIR-based models can be useful to quickly estimate sugarcane bagasse vs. Eucalyptus wood content ratio in unknown MDF samples and to verify the quality of these engineered wood products in an online process.

Modeling upper eyelid kinematics during spontaneous and reflex blinks

To test a mathematical model for measuring blinking kinematics. Spontaneous and reflex blinks of 23 healthy subjects were recorded with two different temporal resolutions. A magnetic search coil was used to record 77 blinks sampled at 200 Hz and 2 kHz in 13 subjects. A video system with low temporal resolution (30 Hz) was employed to register 60 blinks of 10 other subjects. The experimental data points were fitted with a model that assumes that the upper eyelid movement can be divided into two parts: an impulsive accelerated motion followed by a damped harmonic oscillation. All spontaneous and reflex blinks, including those recorded with low resolution, were well fitted by the model with a median coefficient of determination of 0.990. No significant difference was observed when the parameters of the blinks were estimated with the under-damped or critically damped solutions of the harmonic oscillator. On the other hand, the over-damped solution was not applicable to fit any movement. There was good agreement between the model and numerical estimation of the amplitude but not of maximum velocity. Spontaneous and reflex blinks can be mathematically described as consisting of two different phases. The down-phase is mainly an accelerated movement followed by a short time that represents the initial part of the damped harmonic oscillation. The latter is entirely responsible for the up-phase of the movement. Depending on the instantaneous characteristics of each movement, the under-damped or critically damped oscillation is better suited to describe the second phase of the blink. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Estudo do processo de secagem em leito de espuma de cenoura, tomate, beterraba e morango

Em geral, produtos agrícolas são produzidos em larga escala e essa produtividade cresce proporcionalmente ao seu consumo. Entretanto, outro fator também cresce de forma proporcional, as perdas pós-colheita, o que sugere a utilização de tecnologias para aumentar a utilização desses produtos mitigando o desperdício e aumentando sua a vida de prateleira. Além disso, oferecer o produto durante o período de entressafra. No presente trabalho, foi utilizado à tecnologia de secagem em leito de espuma aplicada a cenoura, beterraba, tomate e morango, produtos amplamente produzidos e consumidos no Brasil. Neste trabalho, os quatros produtos foram submetidos à secagem em leito de espuma em secador com ar circulado em temperaturas controladas de 40, 50, 60, 70 e 80 °C. A descrição da cinética de secagem foi realizada pelo ajuste de modelos matemáticos para cada temperatura do ar de secagem. Além disso, foi proposto um modelo matemático generalizado ajustado por regressão não linear. O modelo de Page obteve o melhor ajuste sobre os dados de secagem em todos os produtos testados, com um coeficiente de determinação (R²) superior a 98% em todas as temperaturas avaliadas. Além disso, foi possível modelar a influência da temperatura do ar sobre o parâmetro k do modelo de Page através da utilização de um modelo exponencial. O coeficiente de difusão efetiva aumentou com a elevação da temperatura, apresentando valores entre 10-8e 10-7 m².s-¹ para as temperaturas de processo. A relação entre o coeficiente de difusão efetiva e a temperatura de secagem pôde ser descrita pela equação de Arrhenius.

Estudo da cinética e influência dos métodos de secagem sobre as propriedades físico-químicas de soro de leite

O soro de leite é um subproduto da fabricação do queijo, seja por acidificação ou por processo enzimático. Em condições ideais, a caseína do leite se agrega formando um gel, que posteriormente cortado, induz a separação e liberação do soro. É utilizado de diversas formas em toda a indústria alimentícia, possui rica composição em lactose, sais minerais e proteínas. A desidratação é um dos principais processos utilizados para beneficiamento e transformação do soro. Diante disto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência dos métodos de secagem: liofilização, leito de espuma (nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80ºC) e spray-dryer (nas temperaturas de 55, 60, 65, 70 e 75ºC), sobre as características de umidade, proteína, cor e solubilidade do soro, bem como estudar o seu processo de secagem. O soro foi obtido e desidratado após concentração por osmose reversa, testando 11 tratamentos, em 3 repetições, utilizando um delineamento inteiramente casualizado. Os resultados demonstraram que o modelo matemático que melhor se ajustou foi o modelo de Page, apresentado um coeficiente de determinação ajustado acima de 0,98 e erro padrão da regressão em todas as temperaturas abaixo de 0,04 para o método por leito de espuma. Para o método de liofilização os respectivos valores foram 0,9975 e 0,01612. A partir disso, pode-se elaborar um modelo matemático generalizado, apresentando um coeficiente de determinação igual a 0,9888. No caso do leito de espuma, observou-se que à medida que se aumenta a temperatura do ar de secagem, o tempo de secagem diminui e os valores do coeficiente de difusão efetiva aumentam. Porém, a redução no tempo de secagem entre os intervalos de temperatura, diminui com o aumento da mesma. A energia de ativação para a difusão no processo de secagem do soro foi de 26,650 kJ/mol e para todas as avaliações físico-químicas e tecnológicas, a análise de variância apresentou um valor de F significativo (p<0,05), indicando que há pelo menos um contraste entre as médias dos tratamentos que é significativo.

Neural correlations during brain activation in arithmetical tasks – an approach using electroencephalographic data

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologiea da Universidade Nova de Lisboa, para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Elaboração e estruturação de um modelo de rating interno

Temos vindo a assistir nos últimos anos a uma evolução no que respeita à avaliação do risco de crédito. As constantes alterações de regulamentação bancária, que resultam dos Acordos de Basileia, têm vindo a impor novas normas que condicionam a quantidade e a qualidade do risco de crédito que as Instituições de Crédito podem assumir nos seus balanços. É de grande importância as Instituições de Crédito avaliarem o risco de crédito, as garantias e o custo de capital, pois têm um impacto direto na sua gestão nomeadamente quanto à afetação de recursos e proteção contra perdas. Desta forma, pretende-se com o presente trabalho elaborar e estruturar um modelo de rating interno através de técnicas estatísticas, assim como identificar as variáveis estatisticamente relevantes no modelo considerado. Foi delineada uma metodologia de investigação mista, considerando na primeira parte do trabalho uma pesquisa qualitativa e na segunda parte uma abordagem quantitativa. Através da análise documental, fez-se uma abordagem dos conceitos teóricos e da regulamentação que serve de base ao presente trabalho. No estudo de caso, o modelo de rating interno foi desenvolvido utilizando a técnica estatística designada de regressão linear múltipla. A amostra considerada foi obtida através da base de dados SABI e é constituída por cem empresas solventes, situadas na zona de Paredes, num horizonte temporal de 2011-2013. A nossa análise baseou-se em três cenários, correspondendo cada cenário aos dados de cada ano (2011, 2012 e 2013). Para validar os pressupostos do modelo foram efetuados testes estatísticos de Durbin Watson e o teste de significância - F (ANOVA). Por fim, para obtermos a classificação de rating de cada variável foi aplicada a técnica dos percentis. Pela análise dos três cenários considerados, verificou-se que o cenário dois foi o que obteve maior coeficiente de determinação. Verificou-se ainda que as variáveis independentes, rácio de liquidez geral, grau de cobertura do ativo total pelo fundo de maneio e rácio de endividamento global são estatisticamente relevantes.

Análise do sistema bancário da União Europeia

Dissertação de mestrado em Economia Monetária, Bancária e Financeira

O efeito da deposição salina nas características das escorrências rodoviárias em zonas costeiras

Tese de Doutoramento em Engenharia Civil.

Sensitive label-free electron chemical capacitive transducer signal for D-dimer electroanalyses

Supplementary data associated with this article can be found, in the online version, at: http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2015.09.169.

PEDO-TRANSFER FUNCTIONS FOR ESTIMATING SOIL BULK DENSITY IN CENTRAL AMAZONIA

Under field conditions in the Amazon forest, soil bulk density is difficult to measure. Rigorous methodological criteria must be applied to obtain reliable inventories of C stocks and soil nutrients, making this process expensive and sometimes unfeasible. This study aimed to generate models to estimate soil bulk density based on parameters that can be easily and reliably measured in the field and that are available in many soil-related inventories. Stepwise regression models to predict bulk density were developed using data on soil C content, clay content and pH in water from 140 permanent plots in terra firme (upland) forests near Manaus, Amazonas State, Brazil. The model results were interpreted according to the coefficient of determination (R2) and Akaike information criterion (AIC) and were validated with a dataset consisting of 125 plots different from those used to generate the models. The model with best performance in estimating soil bulk density under the conditions of this study included clay content and pH in water as independent variables and had R2 = 0.73 and AIC = -250.29. The performance of this model for predicting soil density was compared with that of models from the literature. The results showed that the locally calibrated equation was the most accurate for estimating soil bulk density for upland forests in the Manaus region.

Predicting rapeseed oil content with near-infrared spectroscopy

The objective of this work was to establish a calibration equation and to estimate the efficiency of near-infrared reflectance (NIR) spectroscopy for evaluating rapeseed oil content in Southern Brazil. Spectral data from 124 half-sib families were correlated with oil contents determined by the chemical method. The accuracy of the equation was verified by coefficient of determination (R²) of 0.92, error of calibration (SEC) of 0.78, and error of performance (SEP) of 1.22. The oil content of ten genotypes, which were not included in the calibration with NIR, was similar to the one obtained by the standard chemical method. NIR spectroscopy is adequate to differentiate oil content of rapeseed genotypes.

Uuteaineiden on-line-mittaus koivusulfaattisellutehtaalla

Tämän työn tarkoituksena oli tutkia pihkanhallintaa sulfaattisellutehtaalla ja uuteaineiden analysointimenetelmiä massasta ja suodoksesta. Tavoitteena oli kehittää uuteaineiden on-line mittausmenetelmä sulfaattisellutehtaalle. Kirjallisuusosassa esitettiin sulfaattisellun valmistusprosessi ja uuteaineiden käyttäytyminen prosessissa. Lisäksi työssä käsiteltiin tärkeimpiä pihkanhallintamenetelmiä ja uuteaineiden analysointia. Kokeellisessa osassa määritettiin uuteainepitoisuudet 29:stä massa- ja pesusuodosnäytteestä. Lisäksi suodosnäytteiden sameus ja kemiallinen hapenkulutus määritettiin laboratoriossa. On-line mittaukset tehtiin DD-pesurin paluusuodoksesta, josta mitattiin johtokyky, lämpötila, taitekerroin ja pH. Sameutta yritettiin mitata on-line nefelometrillä, mutta käytössä ollut laite ei soveltunut tumman suodoksen mittaamiseen. Työssä saatujen tulosten perusteella voidaan todeta, että pesusuodoksen ominaisuuksia mittaamalla ei voida arvioida massan uutepitoisuutta luotettavasti. Suodoksen ja massan uutepitoisuuksien välinen selitysaste oli 54%. Saippuoitumattomien uuteaineiden pitoisuuden ollessa erityisen suuri, suodoksen uutepitoisuus ei korreloi massassa olevan uutteen määrän kanssa. Täten kyseinen mittausmenetelmä ei ole sopiva, sillä se ei toimi silloin, kun olisi tärkeintä tietää oikea uuteainepitoisuus pihkanhallintakemikaalien annosten määrittämiseksi. Suodoksen sameus riippui sen uutepitoisuudesta 80% selitysasteella. Sameusmittaus on nopea ja suhteellisen luotettava menetelmä suodosten uutepitoisuuksien arviointiin, mutta se vaatii mittalaitteen joka käyttää usean ilmaisimen tekniikkaa. On-line-mittauksissa laitteisto tulisi varustaa automaattisella pesulaitteella, sillä mittarin linssit likaantuvat helposti prosessivirrassa.

Determinação de 2,5-hexanodiona em urina empregando cromatografia líquida de alta eficiência, após derivatização com 2,4-dinitrofenil-hidrazina

A method for quantifying urinary 2,5-hexanedione was optimized and validated. Urine samples were hydrolyzed and derivatized with 2,4-dinitrophenylhydrazine. The analyte was separated in a high performance liquid chromatography system with a diode array detector, using a C18 column (150 x 4.6 mm, p.d. 5 µm) and a mobile phase composed of phosphate buffer pH 2.3:acetonitrile (40:60, v/v), at a flow rate of 1 mL/min. The chromatograms were monitored at 334 nm. Retention time was 7.3 minutes. Main validation parameters were: coefficient of determination: 0.9994, accuracy: 96 to 107%; intra-assay precision (RSD): 3.08 to 6.72%; inter-assay precision (RSD): 2.54 to 8.17% and limit of quantitation of 0.19 µg/mL.