Simulation of a collisionless planar electrostatic shock in a proton-electron plasma with a strong initial thermal pressure change

The localized deposition of the energy of a laser pulse, as it ablates a solid target, introduces high thermal pressure gradients in the plasma. The thermal expansion of this laser-heated plasma into the ambient medium (ionized residual gas) triggers the formation of non-linear structures in the collisionless plasma. Here an electron-proton plasma is modelled with a particle-in-cell simulation to reproduce aspects of this plasma expansion. A jump is introduced in the thermal pressure of the plasma, across which the otherwise spatially uniform temperature and density change by a factor of 100. The electrons from the hot plasma expand into the cold one and the charge imbalance drags a beam of cold electrons into the hot plasma. This double layer reduces the electron temperature gradient. The presence of the low-pressure plasma modifies the proton dynamics compared with the plasma expansion into a vacuum. The jump in the thermal pressure develops into a primary shock. The fast protons, which move from the hot into the cold plasma in the form of a beam, give rise to the formation of phase space holes in the electron and proton distributions. The proton phase space holes develop into a secondary shock that thermalizes the beam.

Fast-drying multi-laminate bioadhesive films for transdermal and topical drug delivery

No bioadhesive patch-based system is currently marketed. This is despite an extensive number of literature reports on such systems detailing their advantages over conventional pressure sensitive adhesive-based patches in wet environments and describing successful delivery of a diverse array of drug substances. This lack of proprietary bioadhesive patches is largely due to the fact that such systems are exclusively water-based, meaning drying is difficult. In this paper we describe, for the first time, a novel multiple lamination method for production of bioadhesive patches. In contrast to patches produced using a conventional casting approach, which took 48 hours to dry, bioadhesive films prepared using the novel multiple lamination method were dried in 15?min and were folded into formed patches in a further 10?min. Patches prepared by both methods had comparable physicochemical properties. The multiple lamination method allowed supersaturation of 5-aminolevulinic acid to be achieved in formed patch matrices. However, drug release studies were unable to show an advantage for supersaturation with this particular drug, due to its water high solubility. The multiple lamination method allowed greater than 90% of incorporated nicotine to remain within formed patches, in contrast to the 48% achieved for patches prepared using a conventional casting approach. The procedure described here could readily be adapted for automation by industry. Due to the reduced time, energy and ensuing finance now required, this could lead to bioadhesive patch-based drug delivery systems becoming commercially viable. This would, in turn, mean that pathological conditions occurring in wet or moist areas of the body could now be routinely treated by prolonged site-specific drug delivery, as mediated by a commercially produced bioadhesive patch.

Cold atmospheric pressure plasma jets:Interaction with plasmid DNA and tailored electron heating using dual-frequency excitation

Recent progress in plasma science and technology has enabled the development of a new generation of stable cold non-equilibrium plasmas operating at ambient atmospheric pressure. This opens horizons for new plasma technologies, in particular in the emerging field of plasma medicine. These non-equilibrium plasmas are very efficient sources for energy transport through reactive neutral particles (radicals and metastables), charged particles (ions and electrons), UV radiation, and electro-magnetic fields. The effect of a cold radio frequency-driven atmospheric pressure plasma jet on plasmid DNA has been investigated. The formation of double strand breaks correlates well with the atomic oxygen density. Taken with other measurements, this indicates that neutral components in the jet are effective in inducing double strand breaks. Plasma manipulation techniques for controlled energy delivery are highly desirable. Numerical simulations are employed for detailed investigations of the electron dynamics, which determines the generation of reactive species. New concepts based on nonlinear power dissipation promise superior strategies to control energy transport for tailored technological exploitations. © 2012 American Institute of Physics.

Effect of high-pressure processing on the shelf life, safety and organoleptic characteristics of lasagne ready meals during storage at refrigeration and abuse temperature

The effect of different pressure levels (500 and 600. MPa for 1. min at ambient temperature) on lasagne ready meal as a means of increasing the safety and shelf life during storage at refrigeration (4. °C) and abuse temperature (8. °C) was investigated. High-pressure processing (500 and 600. MPa for 1. min) was able to significantly reduce the total aerobic and lactic acid bacteria counts and prolong the microbiological shelf life of lasagne at both refrigeration and abuse temperatures. Pressure at 600. MPa was a useful tool to reduce the safety risks associated with Staphylococcus aureus and Listeria monocytogenes. However, abuse storage temperature facilitated the recovery of L. monocytogenes towards the end of storage. Organoleptic evaluation revealed that HPP did not negatively influence the quality attributes of lasagne and prolonged its organoleptic shelf life. HPP treatment can serve as a useful additional step to enhance safety and increase the shelf life of multicomponent ready meals, such as lasagne. Industrial relevance: The ready meals sector of the food industry has been experiencing increasing growth in the past years. This comprehensive study explored the effects of HPP on a very popular multicomponent ready meal i.e., lasagne after treatment and during storage. The results showed that HPP can be successfully applied to lasagne ready meals to decrease the risk from S. aureus and L. monocytogenes and also significantly prolong its shelf life without affecting its organoleptic properties. The utilisation of HPP by the industry can significantly increase safety and also provide the opportunity for this product to reach markets further away.

Temperature and Pressure Induced Structural Changes of Cobalt (II) in a Phosphonium Based Ionic Liquid

In this paper the temperature and pressure induced paramagnetic switching of cobalt (II) complex in binary mixture of phosphonium based ionic liquid [P6,6,6,14]SCN and [Co(NCS)2], is reported. This arises from a structural change in the coordination of the cobalt (II) center from tetrahedral [Co(NCS)4]2- to octahedral [Co(NCS)6]4- when mobile thiocyanate ions are added. These properties are reflected in the abrupt change of conductivity behavior of the magnetic ionic liquid. Therefore, as demonstrated herein the reversible switching in coordination of cobalt from tetrahedral to octahedral can be easily monitored at ambient as well as elevated pressure by tracking the dc-conductivity changes.

Influence of ambient gas on the temperature and density of laser produced carbon plasma

The effect of ambient gas on the dynamics of the plasma generated by laser ablation of a carbon target using 1.06 μm radiation from a Q-switched Nd:YAG laser has been investigated using a spectroscopic technique. The emission characteristics of the carbon plasma produced in argon, helium and air atmospheres are found to depend strongly on the nature and pressure of the surrounding gas. It has been observed that hotter and denser plasmas are formed in an argon atmosphere rather than in helium or air as an ambient.

Effect of ambient gas on the expansion dynamics of plasma plume formed by laser blow off of thin film

A study has been carried out to understand the influence of ambient gases on the dynamics of laser-blow-off plumes of multi-layered LiF–C thin film. Plume images at various time intervals ranging from 100 to 3000 ns have been recorded using an intensified CCD camera. Enhancement in the plume intensity and change in size and shape occurs on introducing ambient gases and these changes are highly dependent on the nature and composition of the ambient gas used. Velocity of the plume was found to be higher in helium ambient whereas intensity enhancement is greater in argon environment. The plume shapes have maximum size at 10−2 and 10−1 Torr of Ar and He pressures, respectively. As the background pressure increases further (>10−2 Torr: depending on the nature of gas), the plume gets compressed/focused in the lateral direction. Internal structure formation and turbulences are observed at higher pressures (>10−1 Torr) in both ambient gases.

Caracterització i revaloració de la fracció plasmàtica de la sang de porc procedent d'escorxadors industrials

La tesi s'ha estructurat en tres apartats que, en conjunt, han de permetre determinar les possibilitats d'aprofitament dins la mateixa indústria alimentària de la fracció plasmàtica de la sang de porc generada per escorxadors que utilitzen sistemes oberts de recollida higiènica. 1. En la primera part s'analitza la composició de la sang higiènica que s'està recollint actualment i s'estudien les característiques tant físico-químiques com microbiològiques que determinen la seva qualitat. La caracterització s'ha realitzat amb sang recollida en diferents escorxadors industrials de les comarques de Girona i s'ha centrat principalment en l'estudi de la contaminació microbiològica i el nivell d'hemòlisi de la sang. S'ha fet un disseny experimental que ha permès alhora valorar l'efecte d'alguns factors sobre la qualitat de la sang: possibles diferències relacionades amb (1) la climatologia del període de l'any en el qual es fa la recollida, (2) particularitats dels escorxadors (grandària, sistemes de dessagnat, tipus, dosi i sistema de dosificació de l'anticoagulant, condicions de processament, maneig i emmagatzematge després de la recollida, etc.). Els resultats obtinguts ens permeten constatar que, en les condicions actuals, la sang que s'està recollint en els escorxadors estudiats no es pot considerar adequada per a una matèria primera de productes destinats a alimentació humana. La major part de la microbiota contaminant s'adquireix en el propi sagnador. S'ha constatat que el sistema de dessagnat en posició horitzontal podria ser una mesura útil per minimitzar la contaminació d'origen fecal o provinent de la pell de l'animal sacrificat i que la separació immediata de les fraccions en el propi escorxador també pot contribuir a reduir la contaminació. Així doncs, en el benentès que l'efectivitat pot obtenir-se del conjunt de mesures preses, més que de l'aplicació d'una sola d'elles, es suggereix la introducció d'una sèrie d'actuacions que potser permetrien reduir els nivells de contaminació que s'obtenen actualment. El tractament mecànic de la sang, el sistema d'addició d'anticoagulant, el volum i concentració de la solució anticoagulant afegida i el període d'emmagatzematge són els factors responsables de l'hemòlisi; mentre que nivells elevats de contaminació microbiològica i el tipus d'anticoagulant utilitzat deterrminen la velocitat d'increment de l'hemòlisi de sang refrigerada. S'ha constatat que quan la sang no pot ser processada immediatament i s'ha d'emmagatzemar en refrigeració és millor utilitzar citrat sòdic enlloc de polifosfat com a anticoagulant ja que l'increment d'hemòlisi es dóna més lentament. 2. El segon apartat s'ha centrat en la fracció plasmàtica de la sang. S'ha utilitzat la deshidratació per atomització com a tecnologia de conservació del plasma i s'ha fet una caracterització del producte en pols resultant des del punt de vista de composició i qualitat. A més de la contaminació microbiològica, que determina la qualitat higiènico-sanitària del producte, s'ha realitzat un estudi de les propietats funcionals que podrien fer del plasma un producte útil en la formulació d'aliments (capacitat escumant, emulsionant, gelificant). S'ha fet especial incidència en (1) determinar l'efecte del procés tecnològic de deshidratació sobre la funcionalitat del producte i (2) estudiar l'estabilitat del plasma deshidratat durant el període d'emmagatzematge. En les condicions de deshidratació per atomització aplicades no es provoca desnaturalització de la fracció proteica i s'obté un producte suficientment deshidratat, amb una aw<0,4 per permetre suposar una bona estabilitat. Algunes mostres de plasma deshidratat analitzades presenten nivells detectables de determinats residus (sulfonamides i corticosteroides). La qualitat microbiològica del producte en pols reflecteix l'elevada contaminació que contenia la matèria primera utilitzada, tot i que la deshidratació per atomització ha comportat la reducció en una unitat logarítmica de la càrrega contaminant. Els recomptes generals de microorganismes són encara preocupants i més tenint en compte que s'ha evidenciat la presència de toxines estafilocòciques en algunes mostres. L'avaluació de les propietats funcionals del producte deshidratat en relació a les que presentava el plasma líquid ens ha permès comprovar que: (1) El procés de deshidratació no ha afectat la solubilitat de les proteïnes. Això, junt amb el fet que no s'obtinguin diferències significatives en l'anàlisi calorimètrica de mostres líquides o deshidratades, permet concloure que el procés no provoca desnaturalització proteica. (2) No s'observen efectes negatius del procés tecnològic sobre la capacitat escumant ni en l'activitat emulsionant de les proteïnes plasmàtiques, dues propietats funcionals que possibiliten l'aplicació del plasma amb aquestes finalitats en l'elaboració d'alguns aliments. (3) La deshidratació tampoc perjudica de manera important les característiques dels gels que s'obtenen per escalfament, ja que els gels obtinguts a partir del plasma líquid i del plasma deshidratat presenten la mateixa capacitat de retenció d'aigua i no s'observen diferències en la microestructura de la xarxa proteica d'ambdós tipus de gel. Tanmateix, els que s'obtenen a partir del producte en pols mostren una menor resistència a la penetració. L'estudi d'estabilitat ens ha permès comprovar que la mostra de plasma deshidratat per atomització perd algunes de les seves propietats funcionals (facilitat de rehidratació, capacitat de retenció d'aigua i fermesa dels gels) si s'emmagatzema a temperatura ambient, mentre que aquestes característiques es mantenen un mínim de sis mesos quan el producte en pols es conserva a temperatura de refrigeració. 3. En l'última part, tenint en compte les conclusions derivades dels resultats dels apartats anteriors, s'han assajat tres possibles sistemes de reducció de la contaminació aplicables a la fracció plasmàtica com a pas previ a la deshidratació, per tal de millorar les característiques de qualitat microbiològica i les perspectives d'estabilitat del producte durant l'emmagatzematge. S'ha determinat l'eficàcia, i l'efecte sobre les propietats del plasma deshidratat, que poden tenir tractaments d'higienització basats en la centrifugació, la microfiltració tangencial i l'aplicació d'altes pressions. Els tractaments de bactofugació aplicats permeten reduir entre el 96 i el 98% la contaminació microbiana del plasma. Aquesta reducció s'aconsegueix tant amb un sistema discontinu com amb un sistema continu treballant a una velocitat de 12 L/h, fet que permetria adaptar el tractament de bactofugació a un procés de producció industrial. Un sistema combinat de bactofugació en continu i microfiltració tangencial permet incrementar l'eficàcia fins a un 99,9 % de reducció. Cal tenir present, però, que aquest tractament provoca també una disminució de l'extracte sec que afecta negativament les propietats funcionals del plasma líquid. Malgrat suposar una pèrdua pel que fa al rendiment, aquest efecte negatiu sobre la funcionalitat no suposaria cap inconvenient si s'utilitzés la deshidratació com a tecnologia de conservació del plasma, ja que es podria corregir l'extracte sec durant la reconstitució del producte. Caldria avaluar si la millora en la qualitat higiènico-sanitària del producte compensa o no les pèrdues que suposa aquest sistema d'higienització combinat. Amb relació als tractaments d'alta pressió, de totes les condicions de tractament assajades, les pressions de fins 450 MPa permeten obtenir plasma sense modificacions importants que impedeixin la seva deshidratació per atomització. Així doncs, les condicions de procés que s'han aplicat són pressuritzacions a 450 MPa de 15 minuts de durada. La temperatura de tractament que s'ha mostrat més eficaç en la reducció dels recomptes de microorganismes ha estat de 40ºC. Els tractaments a aquesta temperatura permeten assolir reduccions del 99,97% i disminuir en un 80% la capacitat de creixement dels microorganismes supervivents a la pressurització en relació a la que presentava la població contaminant del plasma abans del tractament. L'estudi de l'efecte d'aquest tractament (450 MPa, 15 min i 40ºC) sobre les propietats funcionals del plasma ha permès observar que la pressurització comporta una disminució en la solubilitat del producte però una millora en les propietats de superfície -estabilitat de l'escuma i activitat emulsionant- i un increment de la capacitat de retenció d'aigua i de la duresa dels gels obtinguts per escalfament. Calen més estudis per confirmar i caracteritzar aquesta millora en la funcionalitat, així com per establir si el tractament de pressurització afecta també l'estabilitat del producte durant l'emmagatzematge. De totes les tecnologies d'higienització assajades, l'alta pressió és la que permet obtenir millors resultats en el sentit de poder garantir un producte de bona qualitat microbiològica i segur, des del punt de vista sanitari i tecnològic, per a la seva utilització com a ingredient alimentari.

Revaloració de la fracció cel·lular de la sang de porc procedent d'escorxadors industrials

La sang de porc és un subproducte comestible que es genera als escorxadors industrials durant el procés d'obtenció de la canal. Aquest subproducte es caracteritza per presentar una elevada càrrega contaminant i, degut a l'elevat volum que es genera, és necessari trobar estratègies que permetin la seva revaloració i aprofitament, a la vegada que disminuïm la contaminació ambiental i les despeses que es deriven del seu processament abans de l'abocament. La fracció cel·lular (FC) constitueix el 40 % de la sang de porc i conté principalment l'hemoglobina (Hb), que representa al voltant del 90 % del contingut en proteïna d'aquesta fracció (un 35 % aproximadament). L'elevat percentatge en proteïna i en ferro, i les seves bones propietats funcionals fan que l'aprofitament d'aquest subproducte com a primera matèria o ingredient de la indústria alimentària sigui una alternativa molt útil a l'hora de reduir les despeses de la indústria càrnia, sempre que es resolguin els problemes de l'enfosquiment i dels sabors estranys que pot conferir la FC quan s'addiciona a productes alimentaris. Una altra possible utilització de la FC és aprofitar les propietats colorants de l'Hb o del grup hemo, com a colorant d'origen natural en diversos productes alimentaris. Els objectius del present treball eren, en primer lloc, determinar les millors condicions d'aplicació del procés de conservació de la FC mitjançant la deshidratació per atomització i caracteritzar físico-químicament i microbiològica el concentrat d'Hb en pols. En segon lloc, avaluar l'eficàcia de diferents additius antioxidants i/o segrestants del ferro per prevenir l'enfosquiment que pateix la FC durant la deshidratació. En tercer lloc, aplicar tractaments d'altes pressions hidrostàtiques com a procés d'higienització i avaluar els efectes d'aquest tractament sobre la microbiota contaminant, el color i les propietats funcionals de la FC. Finalment, desenvolupar un procés d'obtenció d'hidrolitzats proteics descolorats a partir de l'Hb amb la finalitat d'utilitzar-los com a ingredients nutricionals i/o funcionals. La millor temperatura de deshidratació per atomització de la FC hemolitzada era 140ºC. La FC en pols presentava un contingut en humitat del 5,3 % i un percentatge de solubilitat proteica del 96 %. La deshidratació per atomització induïa canvis en l'estructura nativa de l'Hb i, per tant, un cert grau de desnaturalització que pot conduir a una disminució de les seves propietats funcionals. L'extracte sec de la FC en pols estava composat per un 94,6 % de proteïna, un 3 % de sals minerals i un 0,7 % de greix. Els valors CIE L*a*b* del color de la FC en pols eren força constants i reflectien el color vermell marró fosc d'aquesta, a causa de l'oxidació del ferro hèmic que es produeix durant la deshidratació. La càrrega contaminant de la FC fresca de la sang de porc era força elevada i el tractament d'hemòlisi amb ultrasons i la centrifugació posterior no produïen una reducció significativa de la microbiota contaminant, obtenint un producte amb uns recomptes microbiològics de l'ordre de 106 ufc·mL-1. La deshidratació per atomització produïa una disminució d'una unitat logarítmica dels recomptes totals de la FC hemolitzada. Tanmateix, el producte en pols encara reflectia l'elevada contaminació de la primera matèria, fet que condiciona negativament la seva utilització com a ingredient alimentari, a no ser que es millorin les condicions de recollida de la sang a l'escorxador o que aquesta o la FC es sotmeti a algun tractament d'higienització prèviament a la deshidratació. Les isotermes de sorció a 20ºC de la FC en pols tenien forma sigmoïdal i una histèresi estreta i llarga. L'equació GAB és un bon model matemàtic per ajustar les dades de sorció obtingudes experimentalment i determinar la isoterma d'adsorció de la FC deshidratada per atomització. El percentatge d'humitat de la FC deshidratada a 140ºC es corresponia a un valor d'aw a 20 ºC d'aproximadament el 0,16. Tenint en compte que estava per sota dels valors d'aw corresponents a la capa monomolecular, es pot garantir la conservació a temperatura ambient del producte, sempre que s'envasi en recipients tancats que no permetin l'entrada d'humitat de l'exterior. De l'estudi de la possible estabilització del color de la FC deshidratada per atomització mitjançant l'addició d'antioxidants i/o segrestants de ferro, es va observar que només l'àcid ascòrbic, la glucosa, l'àcid nicotínic i la nicotinamida, tenien efectes positius sobre el color del producte en pols. L'ascòrbic i la glucosa no milloraven la conservació del color de l'Hb però disminuïen l'enfosquiment que es produeix durant la deshidratació, amb la qual cosa es pot obtenir un producte en pols de color marró més clar. L'addició de dextrina o L-cisteïna no disminuïa l'enfosquiment ni evitava el canvi de color de l'Hb. L'àcid nicotínic i la nicotinamida protegien el color de l'Hb durant el procés de deshidratació i l'emmagatzematge de la FC en pols. Les millors condicions d'aplicació del tractament amb altes pressions hidrostàtiques (HHP) sobre la FC eren 400 MPa, a 20ºC, durant 15 minuts, perquè produïen una millora significativa de la qualitat microbiològica, no afectaven negativament al color, no comprometien gaire la solubilitat proteica l'Hb i, malgrat que produïen un augment de la viscositat, la FC romania fluida després del tractament. Aquest tractament permetia una reducció de la microbiota contaminant de la FC d'entre 2 i 3 unitats logarítmiques. L'aplicació de l'alta pressió i la posterior deshidratació per atomització permetien obtenir un producte en pols amb recomptes totals de l'ordre de 2,8 unitats logarítmiques. El color de la FC pressuritzada en pols era igual que el de la FC control deshidratada, perquè ambdues mostres presentaven la mateixa susceptibilitat a l'oxidació del grup hemo produïda per la deshidratació. L'alta pressió incrementava la susceptibilitat de l'Hb als efectes desnaturalitzants de la deshidratació, fonamentalment a pH 7 (PIE), ja que es va observar una disminució de la solubilitat proteica a pH neutre després dels 2 processos tecnològics. La FC en pols presentava una màxima capacitat escumant al PIE de l'Hb. L'aplicació del tractament HHP produïa una disminució de la capacitat escumant de la FC en pols, però no tenia efectes negatius sobre l'estabilitat de l'escuma formada. Tampoc es van observar efectes negatius del tractament HHP sobre l'activitat emulsionant de l'Hb. La màxima activitat emulsionant de l'Hb s'aconseguia amb una concentració de FC en pols de l'1,5 % a pH 7 i de l'1 % a pH 4,5. Les pastes obtingudes per escalfament de la FC presentaven característiques molt diferenciades depenent del pH. A pH neutre es formaven unes pastes dures i consistents, mentre que a pH àcid les pastes eren poc consistents, molt adhesives i més elàstiques que les anteriors. Aquestes tenien una capacitat de retenció d'aigua molt superior que les de pH 7, en les quals l'aigua quedava retinguda per capil·laritat. La textura i capacitat de retenció d'aigua de les pastes tampoc eren afectades pel tractament HHP. El tractament HHP incrementava l'activitat de la Tripsina sobre l'Hb quan el substrat i l'enzim es tractaven conjuntament i afavoria el procés d'obtenció d'hidrolitzats descolorats a partir de la FC, la qual cosa permetia assolir el mateix grau de descoloració amb una dosi d'enzim inferior. El tractament d'hidròlisi de la FC amb la utilització combinada de Tripsina seguida d'un tractament amb Pepsina permetia l'obtenció d'un hidrolitzat proteic d'Hb descolorat i hidrolitzava completament la globina, donant lloc a 2 pèptids de 10,8 i 7,4 KDa. Val a dir que també produïa un 60 80 % de nitrogen soluble en TCA, constituït fonamentalment per pèptids petits i aminoàcids lliures. Els hidrolitzats trípsics i pèpsics d'Hb, obtinguts a partir de FC no pressuritzada i deshidratats per atomització a 180ºC, eren de color blanc i tenien un contingut en humitat del 4,7 %, un 84,2 % de proteïna i 9,7 % de sals minerals. El procés d'hidròlisi permetia una reducció considerable de la contaminació de la FC, obtenint un producte en pols amb uns recomptes totals de l'ordre de 102-103 ufc·g-1. Pel que fa a la funcionalitat dels hidrolitzats d'Hb deshidratats per atomització, aquests presentaven una elevada solubilitat proteica a pH 5 i 7 i romanien solubles després d'un escalfament a 80ºC durant 30 min. Tanmateix, aquesta hidròlisi afectava molt negativament la capacitat de mantenir escumes estables i l'activitat emulsionant.

Introducing improved cultivars: Understanding farmers' seed drying and storage practices in central Ghana

Improved upland rice cultivars introduced in Volta Region, Ghana, have been perceived to store poorly compared to farmers' traditional cultivars. A survey was conducted in 2003 in the Hohoc district of this region, where a participatory Varietal Selection programme had started in 1997, to gain insight into fanners' seed production and storage practices that are likely to affect seed quality in storage. Farmers rated keeping quality (p < 0.001), tolerance to storage pests (p < 0.001), seed quality (p < 0.001) and establishment of their local cultivars Kawomo, Viono and Wuwulili as much better than the improved cultivar IDSA 85. Initial seed moisture content ranged from 12.8 to 18% and germination from 0 to 82%. There was a significant relationship between seed moisture content and duration of drying prior to storage (p < 0.001) and storage method (p = 0.015). Germination loss in storage was rapid at high moisture content and slow at low moisture content. Between 60 and 80% of seeds germinated after six Months storage at 12.8% moisture content. The viability equation predicted accurately germination of farmer-saved seed stored under ambient temperature in Ghana. Except for the japonica rice cultivar WAB 126-18-HB, the traditional cultivars Kawomo, Viono and Wuwulili survived better in storage than improved cultivars. There is a need to improve seed quality of improved cultivars if farmers are to benefit from their higher yields and grain quality and to improve storage practices.

Effect of small, acid-soluble proteins on spore resistance and germination under a combination of pressure and heat treatment

To find the range of pressure required for effective high-pressure inactivation of bacterial spores and to investigate the role of alpha/beta-type small, acid-soluble proteins (SASP) in spores under pressure treatment, mild heat was combined with pressure (room temperature to 65 degrees C and 100 to 500 MPa) and applied to wild-type and SASP-alpha(-/)beta(-) Bacillus subtilis spores. On the one hand, more than 4 log units of wild-type spores were reduced after pressurization at 100 to 500 MPa and 65 degrees C, On the other hand, the number of surviving mutant spores decreased by 2 log units at 100 MPa and by more than 5 log units at 500 MPa. At 500 MPa and 65 degrees C, both wild-type and mutant spore survivor counts were reduced by 5 log units. Interestingly, pressures of 100, 200, and 300 MPa at 65 degrees C inactivated wild-type SASP-alpha(+)/beta(+) spores more than mutant SASP-alpha(-)/beta(-) spores, and this was attributed to less pressure-induced germination in SASP-alpha(-)/beta(-) spores than in wild-type SASP-alpha(+)/beta(+) spores. However, there was no difference in the pressure resistance between SASP-alpha(+)/beta(+) and SASP-alpha(-)/beta(-) spores at 100 MPa and ambient temperature (approximately 22 degrees C) for 30 min. A combination of high pressure and high temperature is very effective for inducing spore germination, and then inactivation of the germinated spore occurs because of the heat treatment. This study showed that alpha/beta-type SASP play a role in spore inactivation by increasing spore germination under 100 to 300 MPa at high temperature.

Kinetics of high pressure facilitated starch gelatinisation in Thai glutinous rice

The combined effect of pressure and temperature on the rate of gelatinisation of starch present in Thai glutinous rice was investigated. Pressure was found to initiate gelatinisation when its value exceeded 200 MPa at ambient temperature. On the other hand, complete gelatinisation was observed at 500 and 600 MPa at 70 degrees C, when the rice was soaked in water under these conditions for 120 min. A first-order kinetic model describing the rate of gelatinisation was developed to estimate the values of the rate constants as a function of pressure and temperature in the range: 0.1-600 MPa and 20-70 degrees C. The model, based on the well-known Arrhenius and Eyring equations, assumed the form [GRAPHICS] The constants k(0), E-a, and Delta V were found to take values: 31.19 s(-1), 37.89 kJ mol(-1) and -9.98 cm(3) mol(-1), respectively. It was further noted that the extent of gelatinisation occurring at any time, temperature and pressure, could be exclusively correlated with the grain moisture content. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Influence of ambient gas on the growth and properties of porous tin-doped indium oxide thin films made by pulsed laser deposition

The laser ablation method was used for depositing porous nanocrystalline indium-tin oxide thin films for gas sensing applications. Samples were prepared at different pressures using three gases (O-2, 0.8N(2):0.2O(2), N-2) and heat-treated in the same atmosphere used for the ablation process. X-ray diffraction results show that the films are not oriented and the grain sizes are in the range between 15 and 40 nm. The grains are round shaped for all samples and the porosity of the films increases with the deposition pressure. The degree of sintering after heat treatment increases for lower oxygen concentrations, generating fractures on the surface of the samples. Film thicknesses are in the range of I pm for all gases as determined from scanning electron microscopy cross-sections. Electrical resistance varies between 36.3 ohm for the film made at 10 Pa pressure in N-2 until 9.35 x 10(7) ohm for the film made at 100 Pa in O-2. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Effect of apparent viscosity on fluidized bed drying process parameters of guava pulp

Pressure drop and minimum fluidization velocity were experimentally studied in a vibro-fluidized bed of inert particles subjected to different vibration intensities during drying of guava pulp. Maltodextrin was added to the pulp in order to prevent stickiness between particles and the consequent bed collapse. Pulps were initially concentrated, resulting in pastes with different soluble solids content, and a constant fraction of maltodextrin was guaranteed in the final pulp samples. The pulp rheological behavior as affected by temperature and total soluble solids content, including maltodextrin, was evaluated and the effect of pulp apparent viscosity on pressure drop and minimum vibro-fluidization velocity were investigated. Two types of inert particles -3.6 mm glass beads and 3 mm Teflon cylinders were tested and, due to lower pressure drop presented by Teflon cylinders during operation of the dry vibro-fluidized bed, these particles were adopted for pulp drying process. Increasing pulp apparent viscosity caused a considerable increase in the vibro-fluidized bed pressure drop during pulp drying and, as a consequence resulted in a larger value of minimum vibro-fluidization velocity. on the other hand, the negative effect of increasing apparent viscosity could be attenuated by increasing the fluidized bed vibration intensity, which could prevent stickiness between particles. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Collapse and Color Changes in Grapefruit Juice Powder as Affected by Water Activity, Glass Transition, and Addition of Carbohydrate Polymers

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)