Optimization of Processing Technology for Commercial Drying of Bananas (Matooke)

Summary - Cooking banana is one of the most important crops in Uganda; it is a staple food and source of household income in rural areas. The most common cooking banana is locally called matooke, a Musa sp triploid acuminate genome group (AAA-EAHB). It is perishable and traded in fresh form leading to very high postharvest losses (22-45%). This is attributed to: non-uniform level of harvest maturity, poor handling, bulk transportation and lack of value addition/processing technologies, which are currently the main challenges for trade and export, and diversified utilization of matooke. Drying is one of the oldest technologies employed in processing of agricultural produce. A lot of research has been carried out on drying of fruits and vegetables, but little information is available on matooke. Drying of matooke and milling it to flour extends its shelf-life is an important means to overcome the above challenges. Raw matooke flour is a generic flour developed to improve shelf stability of the fruit and to find alternative uses. It is rich in starch (80 - 85%db) and subsequently has a high potential as a calorie resource base. It possesses good properties for both food and non-food industrial use. Some effort has been done to commercialize the processing of matooke but there is still limited information on its processing into flour. It was imperative to carry out an in-depth study to bridge the following gaps: lack of accurate information on the maturity window within which matooke for processing into flour can be harvested leading to non-uniform quality of matooke flour; there is no information on moisture sorption isotherm for matooke from which the minimum equilibrium moisture content in relation to temperature and relative humidity is obtainable, below which the dry matooke would be microbiologically shelf-stable; and lack of information on drying behavior of matooke and standardized processing parameters for matooke in relation to physicochemical properties of the flour. The main objective of the study was to establish the optimum harvest maturity window and optimize the processing parameters for obtaining standardized microbiologically shelf-stable matooke flour with good starch quality attributes. This research was designed to: i) establish the optimum maturity harvest window within which matooke can be harvested to produce a consistent quality of matooke flour, ii) establish the sorption isotherms for matooke, iii) establish the effect of process parameters on drying characteristics of matooke, iv) optimize the drying process parameters for matooke, v) validate the models of maturity and optimum process parameters and vi) standardize process parameters for commercial processing of matooke. Samples were obtained from a banana plantation at Presidential Initiative on Banana Industrial Development (PIBID), Technology Business Incubation Center (TBI) at Nyaruzunga – Bushenyi in Western Uganda. A completely randomized design (CRD) was employed in selecting the banana stools from which samples for the experiments were picked. The cultivar Mbwazirume which is soft cooking and commonly grown in Bushenyi was selected for the study. The static gravitation method recommended by COST 90 Project (Wolf et al., 1985), was used for determination of moisture sorption isotherms. A research dryer developed for this research. All experiments were carried out in laboratories at TBI. The physiological maturity of matooke cv. mbwazirume at Bushenyi is 21 weeks. The optimum harvest maturity window for commercial processing of matooke flour (Raw Tooke Flour - RTF) at Bushenyi is between 15-21 weeks. The finger weight model is recommended for farmers to estimate harvest maturity for matooke and the combined model of finger weight and pulp peel ratio is recommended for commercial processors. Matooke isotherms exhibited type II curve behavior which is characteristic of foodstuffs. The GAB model best described all the adsorption and desorption moisture isotherms. For commercial processing of matooke, in order to obtain a microbiologically shelf-stable dry product. It is recommended to dry it to moisture content below or equal to 10% (wb). The hysteresis phenomenon was exhibited by the moisture sorption isotherms for matooke. The isoteric heat of sorption for both adsorptions and desorption isotherms increased with decreased moisture content. The total isosteric heat of sorption for matooke: adsorption isotherm ranged from 4,586 – 2,386 kJ/kg and desorption isotherm from 18,194– 2,391 kJ/kg for equilibrium moisture content from 0.3 – 0.01 (db) respectively. The minimum energy required for drying matooke from 80 – 10% (wb) is 8,124 kJ/kg of water removed. Implying that the minimum energy required for drying of 1 kg of fresh matooke from 80 - 10% (wb) is 5,793 kJ. The drying of matooke takes place in three steps: the warm-up and the two falling rate periods. The drying rate constant for all processing parameters ranged from 5,793 kJ and effective diffusivity ranged from 1.5E-10 - 8.27E-10 m2/s. The activation energy (Ea) for matooke was 16.3kJ/mol (1,605 kJ/kg). Comparing the activation energy (Ea) with the net isosteric heat of sorption for desorption isotherm (qst) (1,297.62) at 0.1 (kg water/kg dry matter), indicated that Ea was higher than qst suggesting that moisture molecules travel in liquid form in matooke slices. The total color difference (ΔE*) between the fresh and dry samples, was lowest for effect of thickness of 7 mm, followed by air velocity of 6 m/s, and then drying air temperature at 70˚C. The drying system controlled by set surface product temperature, reduced the drying time by 50% compared to that of a drying system controlled by set air drying temperature. The processing parameters did not have a significant effect on physicochemical and quality attributes, suggesting that any drying air temperature can be used in the initial stages of drying as long as the product temperature does not exceed gelatinization temperature of matooke (72˚C). The optimum processing parameters for single-layer drying of matooke are: thickness = 3 mm, air temperatures 70˚C, dew point temperature 18˚C and air velocity 6 m/s overflow mode. From practical point of view it is recommended that for commercial processing of matooke, to employ multi-layer drying of loading capacity equal or less than 7 kg/m², thickness 3 mm, air temperatures 70˚C, dew point temperature 18˚C and air velocity 6 m/s overflow mode.

Methods of generating carrier-envelope-phase stabilized, intense, few-cycle laser pulses

Ultrafast laser pulses have become an integral part of the toolbox of countless laboratories doing physics, chemistry, and biological research. The work presented here is motivated by a section in the ever-growing, interdisciplinary research towards understanding the fundamental workings of light-matter interactions. Specifically, attosecond pulses can be useful tools to obtain the desired insight. However access to, and the utility of, such pulses is dependent on the generation of intense, few-cycle, carrier-envelope-phase stabilized laser pulses. The presented work can be thought of as a sort of roadmap towards the latter. From the oscillator which provides the broadband seed to amplification methods, the integral pieces necessary for the generation of attosecond pulses are discussed. A range of topics from the fundamentals to design challenges is presented, outfitting the way towards the practical implementation of an intense few-cycle carrier-envelope-phase stabilized laser source.

THz Plasma Waves in Field-Effect-Transistors: A Monte Carlo Study

Sensing with electromagnetic waves having frequencies in the Terahertz-range is a very attractive investigative method with applications in fundamental research and industrial settings. Up to now, a lot of sources and detectors are available. However, most of these systems are bulky and have to be used in controllable environments such as laboratories. In 1993 Dyakonov and Shur suggested that plasma waves developing in field-effect-transistors can be used to emit and detect THz-radiation. Later on, it was shown that these plasma waves lead to rectification and allows for building efficient detectors. In contrast to the prediction that these plasma waves lead to new promising solid-state sources, only a few weak sources are known up to now. This work studies THz plasma waves in semiconductor devices using the Monte Carlo method in order to resolve this issue. A fast Monte Carlo solver was developed implementing a nonparabolic bandstructure representation of the used semiconductors. By investigating simplified field-effect-transistors it was found that the plasma frequency follows under equilibrium conditions the analytical predictions. However, no current oscillations were found at room temperature or with a current flowing in the channel. For more complex structures, consisting of ungated and gated regions, it was found that the plasma frequency does not follow the value predicted by the dispersion relation of the gated nor the ungated device.

Inference of distributional parameters from compositional samples containing nondetects

Low concentrations of elements in geochemical analyses have the peculiarity of being compositional data and, for a given level of significance, are likely to be beyond the capabilities of laboratories to distinguish between minute concentrations and complete absence, thus preventing laboratories from reporting extremely low concentrations of the analyte. Instead, what is reported is the detection limit, which is the minimum concentration that conclusively differentiates between presence and absence of the element. A spatially distributed exhaustive sample is employed in this study to generate unbiased sub-samples, which are further censored to observe the effect that different detection limits and sample sizes have on the inference of population distributions starting from geochemical analyses having specimens below detection limit (nondetects). The isometric logratio transformation is used to convert the compositional data in the simplex to samples in real space, thus allowing the practitioner to properly borrow from the large source of statistical techniques valid only in real space. The bootstrap method is used to numerically investigate the reliability of inferring several distributional parameters employing different forms of imputation for the censored data. The case study illustrates that, in general, best results are obtained when imputations are made using the distribution best fitting the readings above detection limit and exposes the problems of other more widely used practices. When the sample is spatially correlated, it is necessary to combine the bootstrap with stochastic simulation

Utilización de laboratorios virtuales como soporte para la docencia de prácticas de laboratorio en Ingeniería de Materiales

En el presente trabajo se plantea como objetivo principal la optimización del proceso enseñanza-aprendizaje en la docencia de prácticas de laboratorio, caracterizadas por la limitación de equipamientos específicos, en el campo de las Ingenierías y concretamente el Ingeniería de Materiales, mediante un planteamiento innovador basado en el uso de laboratorios virtuales. Para ello se deben cubrir una serie de objetivos parciales, pero no por ello menos importantes, como favorecer el incremento de la participación de los estudiantes durante su proceso de formación experimental haciendo esta docencia interactiva, flexibilizar el proceso enseñanza-aprendizaje adecuándolo a las posibilidades y necesidades de cada alumno, y aumentar la calidad de la docencia de prácticas de laboratorio. Además hay que convertir a los alumnos en los principales protagonistas del proceso enseñanza-aprendizaje en la educación superior, mediante un planteamiento innovador

Experiencia práctica de bases de datos educativas en el campo de la zoología.

En la presente comunicación se describe la creación y aplicación de una base de datos educativa en el campo de la zoología, conjunta entre la Universidad Complutense de Madrid y la Universidad Nacional de Tucumán (Argentina).El material depositado en los laboratorios de prácticas de los departamentos de nuestras facultades constituye un importante recurso educativo, cuyo uso está normalmente limitado a los profesores y alumnos del propio departamento. La creación de bases de datos (banco de imágenes) a partir del citado material y su aplicación para la docencia representa un aprovechamiento importante de los recursos de nuestras universidades que se ve potenciado gracias a la colaboración entre distintas universidades.

Laser Safety in higher education - Classic video!

Vintage video (1986) on laser safety, presented by Dr. Gillian Rice. This is a 37 minute video, explaining the hazards which are likely to be encountered and ways to reduce those hazards in teaching and research laboratories in higher education. Presented in 5 parts: Part 1 (1:49) Laser radiation and the body Part 2 (8:49) Classes of laser Part 3 (13:32) Safety measures Part 4 (21:32) Other risks: precautions Part 5 (31:49) Summary

Laser Health and Safety Interactive Video

This short video is designed to make you think about the safety aspects of working with lasers within laser laboratories. Postgraduates and research fellows work with many different types of lasers in a variety of different experimental conditions. These lasers are often more powerful than those used as an undergraduate and require additional safety practices. The video was demonstrated to the EUNIS 2008 conference Aarhus, Denmark, and was a finalist in the Dorup E-Learning Award.

Pharmaceutical innovation, reference pricing and therapeutic classes

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De la morbilidad a la perdurabilidad Laboratorios Vogue

Este trabajo de grado tiene como objetivo identificar las rutas y métodos seguidos por una organización para salir de la crisis. El caso de estudio es la empresa Laboratorios Vogue, quienes estuvieron en acuerdos de reestructuración (Ley 550/1999), y a través de las decisiones tomadas por sus líderes empresariales sobrevivieron y permanecen en el mercado, razón por la cual la Facultad de Administración de la Universidad del Rosario le otorgó el Premio Ave Fénix 2009, con el que reconoce y destaca el esfuerzo colectivo de sus directivos y trabajadores que reconstruyen las empresas, identificando características que les permitan ser sostenibles, perdurables y exitosas. Con este panorama de la situación empresarial, se busca resaltar la gestión de empresarios que sobresalen de sus crisis y enfrentan mercados cada vez más competitivos. Para el desarrollo de la investigación se utilizaron varios instrumentos de análisis como las entrevistas, encuestas y visitas a la empresa en las que se analizaron las estrategias tomadas y su eficiencia para sobresalir de la crisis y alcanzar el cumplimiento de su acuerdo de reestructuración. El trabajo se organizó bajo el lineamiento de la Facultad de administración, en la que se analizaron también variables como la Dirección y Gerencia para identificar su gestión administrativa y la ruta del éxito para superar la crisis de Laboratorios Vogue.

Laser controlled areas (NPL)

Short video produced by the National Physical Laboratories on class 3B and 4 laser controlled areas

Factores de riesgo para el desarrollo de complicaciones: infecciones en varicosafenectomia

La enfermedad venosa periférica de miembros inferiores se considera una de las afecciones más prevalentes, con morbilidad considerable, deterioro de la calidad de vida, e importante demanda de recursos de salud, que en la mayoría de casos requiere manejo quirúrgico como parte del tratamiento. Este estudio busca analizar si la técnica quirúrgica es un factor de riesgo, que incrementa la aparición de infección de sitio quirúrgico en 257 pacientes a quienes se les realizó varicosafenectomia. Metodología: Se realizó un estudio de cohorte retrospectiva; se recolectaron los datos a partir de los registros clínicos y quirúrgicos de pacientes que cumplieron con los criterios de inclusión, registrando factores de riesgo, descripción quirúrgica, complicaciones, y evolución post operatoria hasta 8 semanas. El análisis estadístico se realizó mediante el cálculo de riesgo relativo y regresión logística binomial. Resultados: Se demostró asociación entre la presencia de infección de sitio quirúrgico y tipo de cirugía con un RR = 3,05 (P= 0,01), clasificación CEAP con 29% menos riesgo en varicosafenectomia total (P= 0,008). Conclusiones: Existen variables clínicas y quirúrgicas que influyen en la probabilidad de desarrollar infección del sitio quirúrgico.

Evaluación del nivel de seguridad ocupacional en laboratorios universitarios de ingeniería en Bogotá

Antecedentes: Los laboratorios estudiantiles ofrecen riesgos para los estudiantes, la normatividad específica vigente no es de carácter obligatorio y en Bogotá aproximadamente hay 387 laboratorios. Objetivo: Evaluar el nivel de seguridad referente a salud, higiene y seguridad industrial en las prácticas que se desarrollan en los laboratorios de pregrado de Ingeniería en universidades de Bogotá. Métodos: Estudio descriptivo con un muestreo estratificado por conglomerado en ocho (8) universidades de la ciudad de Bogotá, con una confiabilidad del 95% y una precisión absoluta del 6% para una proporción máxima esperada; para evaluar los laboratorios se utilizó el Cuestionario de seguridad para laboratorios de secundaria (NTP 921) del Instituto Nacional de Seguridad e Higiene del Trabajo de España Resultados: Se evaluaron 166 laboratorios de 8 universidades de Bogotá, 65 de los laboratorios evaluados presentaron un riesgo bajo de los aspectos evaluados. Los aspectos con un porcentaje mayor o igual al 80% de cumplimiento de condiciones fueron aspectos generales del laboratorio, trabajo de los alumnos, manipulación de material, manipulación del producto, protección contra Incendios, eliminación de residuos, seguridad eléctrica y formación. Los ítems con un porcentaje menor del 60% de cumplimiento son los siguientes: sistemas de alarma contra incendios o emergencias; mantenimiento preventivo de la red eléctrica del laboratorio, capacitaciones anuales sobre seguridad en los laboratorios. aspectos generales del laboratorio, trabajo de los alumnos, manipulación de material, manipulación del producto, protección contra Incendios, eliminación de residuos, seguridad eléctrica y formación. Se realizó una prueba de asociación entre el tipo de laboratorio y cada ítem de las condiciones de seguridad del laboratorio. Los laboratorios que cumplen con un mayor número de condiciones de seguridad fueron los laboratorios químicos, el aspecto que obtuvo un porcentaje bajo de cumplimiento fue protección personal (40%); los aspectos que se cumplieron son aspectos generales del laboratorio, trabajo de los alumnos, manipulación de material, manipulación del producto, protección contra Incendios, eliminación de residuos, seguridad eléctrica y formación.

Las ideas en la política exterior: discusiones desde el liberalismo y el constructivismo

El paradigma liberal introduce las ideas como un factor adicional a los intereses materiales para el estudio y entendimiento de la política exterior. El constructivismo, por su parte, cataloga las ideas como la piedra angular a partir de la cual se forma la política exterior, y cuyo entendimiento es necesario para entender las decisiones que en dicha materia toman los actores del sistema internacional. El caso de los Laboratorios de Paz como instrumento principal de política exterior de la Unión Europea en Colombia, se presenta aquí para la ilustración de la discusión.

Caracterización clínica, citoquímica y microbiológica de pacientes cirróticos con peritonitis bacteriana en la Fundación Cardioinfantil

Introducción: La peritonitis bacteriana espontanea es la infección más frecuente en pacientes cirróticos causado generalmente por Escherichia coli. Existen factores de riesgo relacionados con la aparición y recurrencia de infección peritoneal por lo que la implementación de estrategias tempranas y preventivas podría impactar en la disminución de la morbimortalidad. Metodología: Estudio descriptivo, serie de casos, se efectuó la búsqueda de los resultados del estudio citoquímico de líquidos ascíticos de pacientes entre los años 2009 y 2013, seleccionando aquellos compatibles con infección y que correspondieran a sujetos cirróticos, para posteriormente realizar la recolección de datos clínicos y paraclínicos con el fin de conformar la base de datos y finalizar con su respectivo análisis. Resultados: El alcohol es la principal causa de cirrosis en pacientes infectados; el principal microorganismo aislado fue Escherichia coli, documentando un 78% de cultivos negativos, 20% más que lo reportado por la literatura. La ampicilina sulbactam fue el antibiótico de elección en el 65% de los casos, de estos el 61% continuaron sin requerir cambio del mismo. Discusión: El presente estudio confirma al alcohol como principal etiología de cirrosis en nuestro país y a la Escherichia coli multisensible como principal agente. Debido al bajo porcentaje de cambios que requirió la ampicilina sulbactam durante el ajuste de la terapia se puede sugerir a este antibiotico dentro del manejo, sin embargo se require de estudios complementarios para comparar su efectividad en relación con cefalosporinas de tercera generación. De igual forma debe priorizarse la toma de cultivos en botellas de hemocultivos para aumentar la cantidad de aislamientos y optimizar el tratamiento antibiótico guiado de acuerdo al microorganismo obtenido.