Multivariate analysis applied to the study of the relationship between soil and plant properties in a peach orchard

In the State of Rio Grande do Sul, the municipality of Pelotas is responsible for 90 % of peach production due to its suitable climate and soil conditions. However, there is the need for new studies that aim at improved fruit quality and increased yield. The aim of this study was to evaluate the relationship that exists between soil physical properties and properties in the peach plant in the years 2010 and 2011 by the technique of multivariate canonical correlation. The experiment was conducted in a peach orchard located in the municipality of Morro Redondo, RS, Brazil, where an experimental grid of 101 plants was established. In a trench dug beside each one of the 101 plants, soil samples were collected to determine silt, clay, and sand contents, soil density, total porosity, macroporosity, microporosity, and volumetric water content in the 0.00-0.10 and 0.10-0.20 m layers, as well as the depth of the A horizon. In each plant and in each year, the following properties were assessed: trunk diameter, fruit size and number of fruits per plant, average weight of the fruit per plant, fruit pulp firmness, Brix content, and yield from the orchard. Exploratory analysis of the data was undertaken by descriptive statistics, and the relationships between the physical properties of the soil and of the plant were assessed by canonical correlation analysis. The results showed that the clay and microporosity variables were those that exhibited the highest coefficients of canonical cross-loading with the plant properties in the soil layers assessed, and that the variable of mean weight of the fruit per plant was that which had the highest coefficients of canonical loading within the plant group for the two years assessed.

A Neanderthal Lower Incisor from Cova del Gegant (Sitges, Barcelona, Spain)

Cova del Gegant is located near the city of Sitges (Barcelona, Spain). The cave is a small karst system which contains Upper Pleistocene archaeological and paleontological material (DauRa et al., 2005). The site was first excavated in 1954 and then in 1972 and 1974- (Viñas, 1972; Viñas & Villalta, 1975) and in 1985 and 1989 (maRtínez et al., 1985; moRa, 1988; maRtínez et al., 1990). Finally, in 2007, Grup de Recerca del Quaternari has restarted the archaeological research at Cova del Gegant (DauRa, 2008; DauRa et al., 2010). A human mandible was recovered during the first field season in 1954 and was recently published by DauRa et al. (2005). In the present study, we describe a new human tooth (left I2) that appeared, like the mandible, in a revision of the faunal material recovered from the site in 1974-1975. The specimen preserves the entire crown and the cervical two thirds of the root (Figure 1). The lack of the root apex makes it difficult to determine if the tooth was fully developed at the time of death. However, CT analysis reveals a pulp cavity that could be still open, suggesting root formation was incomplete. The specimen shows only slight dental wear corresponding to stage 2 of Molnar (1971 en Hillson, 1996). Morphologically, the crown shows slight shovelling and a lingual tubercle and appears similar to Neandertal incisors. Standard crown measurements (buccolingual diameter=7.7 mm; mesiodistal diameter= 7.3 mm) (Figure 2) suggest a fairly large tooth, particularly in the BL dimension, again resembling Neandertals in this regard. Discriminant analysis classified the Gegant incisor as Neandertal with a 99.8% posterior probability (Table 2). Association of this tooth with the previously described mandible is considered unlikely given the different ages at death estimated for each. Thus, there appear to be two individuals preserved in the sediments of the Gegant cave, one adult and one subadult (around 8-10 years old).

Histopathological evaluation of root canal filling materials for primary teeth

This study aimed to assess the response of apical and periapical tissues of dogs¿ teeth after root canal filling with different materials. Forty roots from dogs¿ premolars were prepared biomechanically and assigned to 4 groups filled with: Group I: commercial calcium hydroxide and polyethylene glycol-based paste (Calen®) thickened with zinc oxide; Group II: paste composed of iodoform, Rifocort® and camphorated amonochlorophenol; Group III: zinc oxide-eugenol cement; Group IV: sterile saline. After 30 days, the samples were subjected to histological processing. The histopathological findings revealed that in Groups I and IV the apical and periapical regions exhibited normal appearance, with large number of fibers and cells and no resorption of mineralized tissues. In Group II, mild inflammatory infiltrate and mild edema were observed, with discrete fibrogenesis and bone resorption. Group III showed altered periapical region and thickened periodontal ligament with presence of inflammatory cells and edema. It may be concluded that the Calen paste thickened with zinc oxide yielded the best tissue response, being the most indicated material for root canal filling of primary teeth with pulp vitality.

Study and modeling of the desintegration kinetics of coated paper

The disintegration of recovered paper is the first operation in the preparation of recycled pulp. It is known that the defibering process follows a first order kinetics from which it is possible to obtain the disintegration kinetic constant (KD) by means of different ways. The disintegration constant can be obtained from the Somerville index results (%lsv and from the dissipated energy per volume unit (Ss). The %slv is related to the quantity of non-defibrated paper, as a measure of the non-disintegrated fiber residual (percentage of flakes), which is expressed in disintegration time units. In this work, disintegration kinetics from recycled coated paper has been evaluated, working at 20 revise rotor speed and for different fiber consistency (6, 8, 10, 12 and 14%). The results showed that the values of experimental disintegration kinetic constant, Ko, through the analysis of Somerville index, as function of time. Increased, the disintegration time was drastically reduced. The calculation of the disintegration kinetic constant (modelled Ko), extracted from the Rayleigh’s dissipation function, showed a good correlation with the experimental values using the evolution of the Somerville index or with the dissipated energy

Study and modeling of the desintegration kinetics of coated paper

The disintegration of recovered paper is the first operation in the preparation of recycled pulp. It is known that the defibering process follows a first order kinetics from which it is possible to obtain the disintegration kinetic constant (KD) by means of different ways. The disintegration constant can be obtained from the Somerville index results (%lsv and from the dissipated energy per volume unit (Ss). The %slv is related to the quantity of non-defibrated paper, as a measure of the non-disintegrated fiber residual (percentage of flakes), which is expressed in disintegration time units. In this work, disintegration kinetics from recycled coated paper has been evaluated, working at 20 revise rotor speed and for different fiber consistency (6, 8, 10, 12 and 14%). The results showed that the values of experimental disintegration kinetic constant, Ko, through the analysis of Somerville index, as function of time. Increased, the disintegration time was drastically reduced. The calculation of the disintegration kinetic constant (modelled Ko), extracted from the Rayleigh’s dissipation function, showed a good correlation with the experimental values using the evolution of the Somerville index or with the dissipated energy

Potassium permanganate effects in postharvest conservation of the papaya cultivar Sunrise Golden

The objective of this work was to evaluate the effects of KMnO4 on the extension of postharvest life of 'Sunrise Golden' papaya, stored under modified atmosphere and refrigeration. Fruit with up to 10% yellow peel were harvested in a commercial orchard in Linhares, state of Espírito Santo, Brazil. Sets of three fruit (unit mass of 289.9±18.5 g) were wrapped in low-density polyethylene films (28 ¼m thick) containing sachets of KMnO4 at 0, 0.5, 1, 1.5, and 2 g per bag. The bags were sealed and stored at 10.4±0.9°C and 90±5% relative humidity for 25 days. After this period, the fruit were removed from the bags and maintained at 21±0.8°C and 90±5% relative humidity until complete ripening. Four days after bag sealing, CO2 concentration stabilized in all treatments, and was higher in bags without KMnO4. In all treatments, fruit reached the climacteric respiratory peak on the third day after bag removal, coinciding with peel color index of 3.5. Increasing the KMnO4 dose reduced the losses in fruit fresh matter, consistency and pulp electrolyte leakage. Potassium permanganate was effective in maintaining the fruit at the pre-climacteric stage during the 25-day storage, and did not interfere with normal ripening after bag removal.

Growth of champa fruit under agroecological conditions of Miraflores, Boyacá, Colombia

The objective of this work was to analyze the growth of champa fruit (Campomanesia lineatifolia) as a function of growing-degree days (GDD) in the municipality of Miraflores, in Boyacá, Colombia. Thirty trees were selected at random, and 100 flowers in full bloom were marked in each tree. From the 26th day after flowering until harvest, 10 samples were taken every 15 days to determine the fruit parameters and growth rate. Temperature was recorded to calculate the GDD. From flowering until harvest, 1,489.1 GDD were accumulated over 145 days. Dry and fresh matter mass of pulp, seed, and total fruit were fitted to a logistic growth model, and three growth stages (S1, S2 and S3) were defined. In the S1, growth was slow, and the relative growth remained nearly stable, whereas the absolute growth rate (AGR) increased slowly. In the S2, maximum growth was observed. In the S3, which corresponds to maturation, dry mass increased gradually, and the AGR decreased, while the fresh pulp and total mass did not cease to increase. The polar and equatorial diameters increased linearly, while the volume followed an exponential model. Champa fruit show a simple sigmoid growth curve.

Resistance to Fusarium dry root rot disease in cassava accessions

The objective of this work was to identify sources of resistance to dry root rot induced by Fusarium sp. in cassava accessions. A macroconidial suspension (20 µL) of 11 Fusarium sp. isolates was inoculated in cassava roots, from 353 acessions plus seven commercial varieties. Ten days after inoculation, the total area colonized by the pathogen on the root pulp was evaluated by digital image analysis. Cluster analysis revealed the presence of five groups regarding resistance. The root lesion areas ranged from 18.28 to 1,096.07 mm² for the accessions BGM 1518 and BGM 556, respectively. The genotypes BGM 1042, BGM 1552, BGM 1586, BGM 1598, and BGM 1692 present the best agronomical traits.

Purification and fractionation by nanotiltration in dairy and sugar and sweetener industry applications

Nanotiltration is a membrane separation method known for its special characteristic of rejecting multivalent ions and passing monovalent ions. Thus, it is commonly applied with dilute aqueous solutions in partial salt removal, like in drinking water production. The possibilities of nanofiltration have been studied and the technique applied in a wide branch of industries, e.g. the pulp and paper, the textile and the chemical processing industry. However, most present applications and most of the potential applications studied involve dilute solutions, the permeating stream being generally water containing monovalent salts. In this study nanotiltration is investigated more as a fractionation method. A well-known application in the dairy industry is concentration and partial salt removal from whey. Concentration and partial demineralization is beneficial for futher processing of whey as whey concentrates are used e.g. in baby foods. In the experiments of this study nanotiltration effectively reduced the monovalent salts in the whey concentrate. The main concern in this application is lactose leakage into the permeate. With the nanofiltration membranes used the lactose retentions were practically ? 99%. Another dairy application studied was the purification and reuse of cleaning solutions. This is an environmentally driven application. An 80% COD reduction by nanofiltration was observed for alkaline cleaning-in-place solution. Nanofiltration is not as commonly applied in the sugar and sweeteners industry as in the dairy industry. In this study one potential application was investigated, namely xylose purification from hemicellulose hydrolyzate. Xylose is raw material for xylitol production. Xylose separation from glucose was initially studied with xylose-glucose model solutions. The ability of nanofiltration to partially separate xylose into the permeate from rather concentrated xylose-glucose solutions (10 w-% and 30 w-%) became evident. The difference in size between xylose and glucose molecules according to any size measure is small, e.g. the Stokes diameter of glucose is 0.73 nm compared to 0.65 nm for xylose. In further experiments, xylose was purified into nanoliltration permeate from a hemicellulose hydrolyzate solution. The xylose content in the total solids was increased by 1.4—1.7 fold depending on temperature, pressure and feed composition.

Effect of growth regulators on 'Brookfield' apple gas diffusion and metabolism under controlled atmosphere storage

The objective of this work was to evaluate the effect of growth regulators on gas diffusion and on metabolism of 'Brookfield' apple, and to determine their correlation with quality characteristics of fruit stored in controlled atmosphere. A completely randomized design was used with four replicates. After eight months of storage, the effects of water (control), aminoethoxyvinylglycine (AVG), AVG + ethephon, AVG + naphthaleneacetic acid (NAA), ethephon + NAA, sole NAA, 1-MCP, ethylene absorption by potassium permanganate (ABS), AVG + ABS, and of AVG + 1-MCP - applied at different rates and periods - were evaluated on: gas diffusion rate, ethylene production, respiratory rate, internal ethylene concentration, internal CO2 content, mealiness, and intercellular space. Fruit from the control and sole NAA treatments had the highest mealiness occurrence. Growth regulators significantly changed the gaseous diffusion through the pulp of 'Brookfield' apple, mainly in the treatment AVG + ABS, which kept the highest gas diffusion rate. NAA spraying in the field, with or without another growth regulator, increased ripening metabolism by rising ethylene production and respiration rate, and reduced gas diffusion during shelf life. AVG spraying cannot avoid the ethephon effect during the ripening process, and reduces both the internal space and mealiness incidence, but it is not able to induce ethylene production or to increase respiration rates.

Sulfaattiselluloosatehtaan rikki- ja natriumtase sekä kemikaalikierron malli

Tämän diplomityön kirjallisessa osassa on tarkasteltu sulfaattiselluloosatehtaan ympäristöpäästöjen vähentämiseen liittyvää ongelmallisuutta sekä luomaan pääpiirteittäinen kuvaus sulfaattiselluloosatehtaan kemikaalikierrosta lähinnä rikki- ja natriumyhdisteiden kiertoja huomioiden. Pääasiassa kemikaalisäästöjen ja ympäristösyiden vuoksi tehtävää kemikaalikierron sulkemista seuraa rikki- ja natriumtaseisiin sekä kemikaalikierron vierasaineisiin liittyviä ongelmia, kuten prosessilaitteistojen likaantumista, korroosiota ja hajukaasuyhdisteiden muodostumista. Diplomityön mallinnusosassa on luotu Metsä-Botnian Rauman sellutehtaan kemikaalikierron malli pohjautuen tehtaan virtauskaavioihin sekä muuhun tehtaalta saatuun prosessi-informaatioon. BALAS-simulointiohjelmiston avulla luotuja mallikaavioita on käytetty hyväksi tehtaan kokonais- rikki- ja natriumtaseiden laskennassa. Varsinainen simulointi on jätetty projektin aikataulullisten syiden vuoksi jatkoprojektin piiriin.

Combustibility of Paper Mill Rejects

Tämän työn tarkoituksena oli selvittää mekaanisen massan valmistuksen käsittävän paperitehtaan rejektija jätevirtojen poltettavuutta, jos paperitehtaan vesikiertojen sulkemisastetta lisätään. Jotta prosessin tilannetta sulkemisen jälkeen saatiin arvioitua, Anjalan paperitehtaan nykypäivän PK3:n prosessia tutkittiin kuorimolta jätevesilaitokselle. Kirjallisuusosassa käsiteltiin rejekti- ja jätevirtojen alkuperää mekaanista massaa käyttävässä paperitehtaassa. Myös tämän päivän jätevedenkäsittelyprosessit sekä sulkemisessa mahdolliset prosessiveden puhdistustekniikat esiteltiin lyhyesti. Lisäksikäytiin läpi nykypäivänä metsäteollisuudessa käytössä olevat polttotekniikat sekä polttoaineiden karakterisointi kattilan käytettävyyden ja päästöjen kannalta. Anjalan PK3:lla käytetään sekä peroksidi- että ditioniittivalkaistua tai pelkästään ditioniittivalkaistua hioketta riippuen tuotannossa olevasta lajista. PK3-prosessissa syntyneet jätevesi-, liete- ja muut jätevirrat selvitettiin molemmissa valkaisuolosuhteissa. Prosessin eniten liuennutta orgaanista ainesta sisältävät jätevesijakeet, 3-hiomon kuumankierron ja kirkassuodoksen ulosajot sekä kuoripuristimen suodos, valittiin puhdistettaviksi virroiksi prosessin sulkemista arvioitaessa. Kun peroksidivalkaisua käytettiin 3-hiomolla, TOC-kuorma jokeen oli 30 % suurempi kuin pelkällä ditioniittivalkaisulla. Jos prosessin sulkemisastetta lisättäisiin, TOC-kuorma olisi 30 %pienempi kuin tänäpäivänä peroksidivalkaisua käytettäessä (80 % puhdistustehokkuudella). Prosessin sulkemisastetta lisättäessä biolietettä muodostuisi n. 30 % vähemmän verrattuna nykytilanteeseen, sillä mikrobien ravintona käyttämää orgaanista ainesta päätyisi vähemmän jäteveteen. 3-hiomon peroksidivalkaisun vaikutus kattilan käytettävyyteen ja päästöihin oli pieni, sillä biolietteen osuus polttoaineen syötöstä oli vain 4 %. Vain osa biolietteestä muodostui 3-hiomolta peräisin olevaa orgaanista ainesta poistettaessa. Jos nykyisen pääpolttoaineen, PDF:n,osuuden jättää huomioimatta, SO2- ja NOx-päästöt sekä leijupedin sintrautuvuus ovat hiukan suuremmat käytettäessä peroksidivalkaisua 3-hiomolla kuin pelkästään ditioniittivalkaisulla. Jos kuoripuristimen ja hiomon suodosten puhdistuksen konsentraatit johdetaan poltettaviksi BFB-tyyppiseen kattilaan, leijupedin sintrautuminen tulisi olemaan suurin ongelma. Myös raskasmetalli-, SO2- ja NOx-päästöt lisääntyisivät merkittävästi verrattuna nykyiseen tilanteeseen. Sen sijaan kattilan korroosioriski tuskin lisääntyisi. Lisäksi konsentraattien kosteuspitoisuus olisi korkea, mikä tekisi poltosta kannattamatonta veden haihdutuksen vaatiessa paljon energiaa. Yksityiskohtaisempaa tutkimusta tarvitaan vielä prosessin sulkemisen vaikutuksista päästöihin ja kattilan käytettävyyteen. Myös muita konsentraattien hävittämismahdollisuuksia tulisi tutkia lisää.

Kuivatuksen hallintaparametrien vaikutus sellun paperiteknisiin ominaisuuksiin

Sellun kuivatuksesta ei löydy paljoa tutkimustietoa. Työn tarkoituksena on antaa lyhyt teoriakuvaus sellun kuivatuksesta, kuivatukseen vaikuttavista tekijöistä jasellun kuivatuksen vaikutuksesta sellun laatuun. Käytännön osassa tutkittiin kuivauskoneen poikkiradan hienoainepitoisuuden ja vetolujuussuhteiden vaihtelua, suihkusuhteiden, kenkäpuristimen viivakuorman sekä paalipuristimen puristusvoimanvaikutusta sellun paperiteknisiin ominaisuuksiin. Sellun kuivauskone koostuu perälaatikosta, viiraosasta, puristinosasta sekä kuivausosasta.Perälaatikon tehtävä on syöttää massa tasaisesti viiraosalle. Viiraosalla poistuu suurin osa vedestä (noin 94 %) ja viiraosalla tapahtuu pohjan muodostus. Tässä työssä tutkittu suihkusuhde on yksi rainan muodostukseen vaikuttava tekijä. Puristinosalla voidaan sellun ominaisuuksiin vaikuttaa puristuksen voimalla ja kestolla ja tätä työssä tutkittiin kenkäpuristimen viivakuormaa muuttamalla. Varsinainen kuivatus voi tapahtua joko kuumia sylinteripintoja tai ilmaa hyödyntäen. Kuivauskoneen jälkeen on leikkuri, paalauspöytä ja paalipuristin. Paalipuristuksen vaikutusta sellun ominaisuuksiin tutkittiin keventämällä paalipuristusta nykyisestä.

Sellutehtaan valkaisusäätöjen evaluointi

Tämän diplomityön tarkoituksena oli arvioida UPM-Kymmene Oyj, Kaukaan sellutehtaan havukuitulinjan uuden valkaisusäätömenetelmän, kompensoidun kappakerroinsäädön, ja vaaleusanalysaattoreiden käyttöönoton vaikutukset klooridioksidikulutukseen ja sellun laatuun. Kirjallisuusosassa esitelläänvalkaisun tärkeimpiä on-line ja in-line mittalaitteita sekä niitä hyödyntäviä säätöratkaisuja. Tiettävästi paras saatavilla oleva säätömenetelmä, kompensoitu kappakerroinsäätö määrittää klooridioksidiannoksen vaiheeseen tulevan massan kappaluvun tai vaaleuden perusteella. Valkaisukemikaaliannos optimoidaan jatkuvatoimisten vaaleus- ja jäännösmittausten sekä vaiheen jälkeisen saavutetun kappaluvuntai vaaleuden takaisinkytkennällä. Kokeellisessa osassa arvioitiin havulinjan valkaisusäätömenetelmän käyttöönoton vaikutukset klooridioksidikulutuksiin ja sellun laatuun vertailemalla uuden ja vanhan säätömenetelmän aikaisia kemikaalikulutuksia sekä välikappaluvun ja loppuvaaleuden itseisarvopoikkeamia tavoitteistaan. Lisäksi selvitettiin annossäätöön ja kompensoituun vaaleussäätöön perustuvan vanhan sekä kompensoitua kappakerroinsäätöä soveltavan uuden säätömenetelmän toimintaperiaatteet. Työssä kartoitettiin myös valkaisulinjan tarpeet uusille mittalaitteille sekä analysaattorin mittausten vertailukelpoisuus laboratorioanalyysien kanssa. Edelleen työssä arvioitiin tehtaan X koivuvalkaisulinjan uuden säätömenetelmän toimivuus. Kompensoidun kappakerroinsäädön käyttöönoton myötä valkaisun klooridioksidikulutukset pienenivät sekä välikappaluku ja loppuvaaleus saatiin pidettyä lähempänä tavoitteittaan. Säätömenetelmän toimivuuttaedisti vaaleusanalysaattoreiden mittausten korreloivuus laboratorioanalyysien kanssa. Vastaavat vaikutukset kemikaalikulutuksiin ja sellun laatuun havaittiin myös tehtaan X valkaisusäädön käyttöönotosta.

Turvallisuusosaamisen varmistaminen verkko-oppimistyökalun avulla metsäteollisuusyrityksessä

Diplomityön tavoitteena oli kehittää UPM-Kymmene Oyj:n turvallisuuskoulutukseen verkko-oppimistyökalu, jolla voitaisiin tehostaa yrityksen turvallisuuskoulutusta, ja näin parantamaan turvallisuusosaamista, ja sitä kautta vähentää tapaturmia ja sairaspoissaoloja. Työ toteutettiin pilottiprojektina UPM:n Kymin sellutehtaalla Kuusankoskella. Työtä lähestyttiinhuomioimalla mahdollisimman monipuolisesti ne eri osa alueet, jotka turvallisuuden verkko-oppimishankkeeseen liittyivät. Samalla selvitettiin verkko-oppimiseen liittyviä vahvuuksia ja heikkouksia sekä keinot vahvuuksien hyödyntämiseen ja heikkouksien välttämiseen. Teoreettisessa tarkastelussa painotettiin aikuisdidaktisia lähestymistapoja, järjestelmän käytettävyyttä sekä e-oppimismenetelmien erityispiirteitä. Työn tuloksena saatiin kehitettyä verkko-oppimisympäristö oppimateriaaleineen, joka on laajennettavissa muihin yksiköissä sekä kehitettävissä edelleen. Lisäksi saatiin tutkimustuloksia ja kokemuksia, joita voidaan hyödyntää hankkeen jatkokehityksessä.