Uloga mjerenja redoks-potencijala tijekom fermentacije mošta Sauvignon blanc

The aim of this work was to study the changes of the principal compounds of Sauvignon blanc grape must and wine during fermentation at the temperatures of 15, 18 and 24 °C and to compare the obtained results with the changes of redox potential. Among the changes of redox potential value, the levels of oxygen partial pressure, biomass, concentrations of reductive sugars (glucose and fructose), ethanol, glycerol and pH value, a good correlation was found. Redox potential was found as a valuable indicator of yeast metabolic activity in wine fermentation that enables an insight and control of the fermentation process.U radu je proučavana promjena glavnih sastojaka mošta Sauvignon blanc tijekom fermentacije pri temperaturama od 15, 18 i 24 °C a dobiveni su rezultati uspoređeni s promjenama redoks-potencijala. Utvrđena je dobra korelacija između promjena vrijednosti redoks-potencijala i parcijalnog tlaka kisika, količine biomase, koncentracije reduktivnih šećera (glukoza i fruktoza), etanola, glicerola i pH vrijednosti. Redoks-potencijal je vrlo koristan pokazatelj metaboličke aktivnosti kvasca tijekom fermentacije vina koji omogućuje uvid i praćenje procesa vrenja

Farm and laboratory size biochar and heat coproduction in reducing atmosphere compact autothermal pyrolysis reactor

Local production of the biochar (BC) at the farm level remains unresolved regarding technology and operation/business model. A new patented technical solution of coproduction BC and heat in a Reducing Atmosphere (BC&H-RA) [1] as a compact autothermal pyrolysis reactor/boiler enters the market. The device covers a niche market of smaller size (5-50 kg/h of BC) [2, 4] production units offering fully automatic all day (24 h) operation with all ecological features of flue/exhaust gases. Fully automatic operation provides BC acc. to EBC quality standard from standard wood chips (BS-EN-ISO 17225) of wide particle sizes up to 45 mm of diameter. Under presented conditions, farm size reactor/boiler use 20 kg/h of BM (wood chips) or 1.7 m3 per day and produce 5 kg/h of BC or approx. 0.8 m3 per day at 26 kW continuous thermal output. A possible implementation of alternative biomasses (BM) needs to be tested to assure BC - EBC quality with some corrections of process parameters. Compact pyrolysis unit can be installed as a domestic boiler producing hot water (max 90/70 ºC regime) and BC in big bags. Please click Additional Files below to see the full abstract

Solubility of carnosic acid and carnosol from rosemary extract in supercritical CO2CO_2

Rosemary leaves extract are known to have significant antioxidant properties and are widely used in foods and nutritional supplements. Compounds responsible for these antioxidant properties are mainly the phenolic diterpenes. The major phenolic diterpenes are carnosic acid and carnosol. Much interest has been focused on the isolation of carnosic acid, due to its wide spectrum of actions and beneficial effects on human health. In this work a natural rosemary extract, containing 73.9% carnosic acid and 14.7% carnosol, was investigated regarding the solubility of carnosic acid and carnosol in supercritical $CO_2$. The solubility measurements, using a static-analytic method, were performed at temperatures 40, 60 and 80 °C and at pressures ranging from 98 to 402 bar. The Chrastil model was used to correlate the obtained experimental solubility data.Rožmarinov ekstrakt je poznan kot pomemben antioksidant, ki se pogosto uporablja v prehrambeni industriji. Glavne komponente, ki mu dajejo antioksidativne lastnosti, so diterepski fenoli, med katerima sta najpomembnejša karnozolna kislina in karnozol. Veliko raziskav je osredotočenih na izolacijo karnozolne kisline, predvsem zaradi njenega širokega spektra delovanja in ugodnih učinkov na človeško zdravje. Namen raziskav je bil določiti topnosti karnozolne kisline in karnozola v superkritičnem $CO_2$. Za raziskave smo uporabili rožmarinov ekstrakt s 73.9 % karnozolne kisline in 14.7 % karnozola. Topnosti smo določili pri temperaturah 40, 60 in 80 °C in v tlačnem območju od 98 do 402 bar z uporabo statične analitične metode. Podatke ravnotežnih topnosti smo nato korelirali z empiričnim modelom po Chrastil-u

Effect of solid state fermentation medium optimization on Pleurotus ostreatus laccase production

The objective of this work was to increase laccase production by Pleurotus ostreatus PLAB through culture medium optimization using solid-state culture conditions. Increased laccase activity was obtained through the design of experiments (DOE) using the Taguchi orthogonal array (OA). Seven factors, viz. lignocellulose, glucose, yeast extract, peptone, $KH_2PO_4$, $MgSO_4$ · $7H_2O$ and $MnSO_4$ · $H_2O$ at three levels and pH at two levels with OA layout of L18 ($2^1 × 3^7$) were selected for the proposed experimental design using Minitab 17 software. Data analysis showed that lignocellulose (20%) and glucose (10 g $L^{–1}$) had a positive effect, whereas $KH_2PO_4$, $MgSO_4$ · $7H_2O$ and $MnSO_4$ · $H_2O$ did not have a significant effect on laccase production. Taguchi OA analysis showed that pH 6, lignocellulose 20%, glucose 10 g $L^{–1}$, yeast extract 6 g $L^{–1}$, peptone 15 g $L^{–1}$, $KH_2PO_4$ 3 g $L^{–1}$, $MgSO_4$ · $7H_2O$ 0.5 g $L^{–1}$ and $MnSO_4$ · $H_2O$ 0.1 g $L^{–1}$ were the optimal conditions to maximize laccase production. The model predicted a 30.37 U $g^{–1}$ dry wt., which agreed with the experimentally obtained laccase activity 29.15 U $g^{–1}$ dry wt. at optimal conditions.Namen tega dela je bilo povečanje proizvodnje lakaz glive Pleurotus ostreatus PLAB z optimizacijo gojitvenega medija trdnega gojišča. Povečane aktivnosti lakaz smo pridobili s pomočjo načrtovanja eksperimenta po Taguchi ortogonalni matriki. Izbrali smo sedem faktorjev, od teh so bile vrednosti lignoceluloze, glukoze, kvasnega ekstrakta, peptona, $KH_2PO_4$, $MgSO_4$ · $7H_2O$ in $MnSO_4$ · $H_2O$ izbrane na treh nivojih in vrednosti pH na dveh nivojih. Za načrtovanje eksperimenta smo izbrali predlagano ortogonalno matriko L18 (21 × 37) in programsko opremo Minitab 17. Analiza rezultatov izvedenega eksperimenta je pokazala, da sta imeli lignoceluloza (20 %) in glukoza (10 g $L^{–1}$) pozitivni učinek, medtem ko $KH_2PO_4$, $MgSO_4$ · $7H_2O$ in $MnSO_4$ · $H_2O$ niso imeli pomembnega vpliva na produkcijo lakaz. Analiza rezultatov Taguchi ortogonalne matrike je pokazala, da so pH 6, lignoceluloza 20 %, glukoza 10 g $L^{–1}$, kvasni ekstrakt 6 g $L^{–1}$, pepton 15 g $L^{–1}$, $KH_2PO_4$ 3 g $L^{–1}$, $MgSO_4$ · $7H2_O$ 0,5 g $L^{–1}$ in $MnSO_4$ · $H_2O$ 0,1 g $L^{–1}$ optimalni pogoji za maksimalno produkcijo lakaz. Po modelu je bila napovedana produkcija lakaz 30,37 U $g^{–1}$ suhe snovi pri optimalnih pogojih, eksperimentalno smo dosegli aktivnost lakaz 29,15 U $g^{–1}$ suhe snovi, kar je v skladu s napovedano vrednostjo po modelu

OCJENA RAZLIČITIH SCENARIJA POLJOPRIVREDNO-ŠUMARSKE OKOLIŠNE REGULACIJE DEGRADIRANOG ZEMLJIŠTA PRIMJENOM INTEGRIRANIH SIMULACIJA I VIŠEKRITERIJSKOG ODLUČIVANJA – STUDIJ SLUČAJA

In this paper, we examine different scenarios for appropriate environment regulation of degraded areas with silvopastoral system establishment using integrated computer-based deterministic simulation and a multi-criteria decision model. We test the possibility for the wild game farming of red deer (Cervus elaphus) and fallow deer (Dama dama) in the game enclosure. The simulation model can simulate different scenarios for periods of 30 years and 50 years. Scenarios are further assessed with a multi-criteria decision model using the analytical hierarchy process (AHP) (supported by the software tool Expert Choice (EC) 2000TM). With the multi-criteria assessment, EC = 0.054 scenario for a period of 50 years is considered most appropriate for environment regulation. The scenario includes organic farming of red deer in a silvopastoral system, settlement of all four areas in the first year, and hinds intended for sale. The silvopastoral system includes the tree species Acer pseudoplatanus, Fraxinus excelsior, Prunus avium, and Alnus glutinosa, with a tree density of 248 tree/ha (62 of each tree species/ha) intended for logging after 50 years. The net present value (NPV) of this scenario at an 8.0 % annual discount rate is 280.685 €, while the internal rate of return (IRR) slightly exceeds 10 %.Degradirani krajolici nastaju kao nusprodukt ekonomske, funkcionalne, prostorne i društvene transformacije gradova i regija, a sve to popraćeno obezvređivanju i napuštanju područja (Loures 2009). Prema Gruenewald et al. (2007), uspostavljanje poljoprivredno-šumarskih (agroforestry) sustava može biti održivo rješenje za degradirana zemljišta. Ukoliko je upravljan na održiv način, silvo-pastoralni sustav može povoljno utjecati na bioraznolikost, krajobraz i ruralnu problematiku okolišnih ciljeva kroz niz atributa. To uključuje učinkovito kruženje nutrijenata, ispunjavanje kriterije dobrobiti životinja, zapošljavanje i dohodak, preokret ruralne napuštenosti i stvaranje održivih seoskih zajednica (Mosquera-Losada et al. 2005, Rigueiro-Rodriguez et al. 2011). Interakcije u silvo-pastoralnom sustavu generiraju ekonomske, ekološke i socijalne koristi (De Baets et al. 2007).Znanstvena literatura predlaže različite pristupe za ocjenu poljoprivredno-šumarskih sustava prije odlučivanja u velike investicije (Alavalapati i Mercer 2004, Tojnko et al. 2011). Višekriterijska analiza odlučivanja (MCDA) koristan je metodološki pristup kada se ocjena više varijabli ne može lako pretvoriti u kvantitativne jedinice i na naš konačni cilj utječe više međusobno konkurentskih kriterija (Mendoza i Martins 2006). Osnovni problem u istraživanju je u razvoju sustava koji bi podržao donošenje odluka u odabiru najprikladnijih alternativa, s kombinacijom tehnološko-ekonomskog simulacijskog modela (analiza troškova i koristi (CBA)) i analitički hijerarhijski proces (AHP) višekriterijske analize odlučivanja (Belton i Stewart 2002).U ovom radu razmotrili smo različite scenarije za agroforestry regulaciju degradiranog područja sa silvo-pastoralnim sustavom, koristeći integrirano deterministički i višekriterijski model odlučivanja. Ispitali smo mogućnost za uzgoj divljači, običnog jelena (Cervus elaphus) i jelena lopatara (Dama dama) u ogradi.Područje istraživanja smješteno je oko deponije Gajke, Ptuj, sjeverno-istočna Slovenija (46°25’ N, 15°54’ E, 224 m n.v.). Širenje mirisa znatno je smanjilo vrijednost zemljišta. Zbog prekoračenja 75 % graničnih vrijednosti, podzemna voda je također degradirana. Površina zemljišta (područja istraživanja) oko deponije Gajke je 234.5 ha i podijeljena je na pet manjih područja (Područje 1 – 41.6 ha, Područje 2 – 68.8 ha, Područje 3 – 68.5 ha, Područje 4 – 48.1 ha, Područje 5 – 7.5 ha. Površina 5 namijenjena je proizvodnji stočne hrane, a ne za uzgoj divljači (ograda).Za potrebe naše studije slučaja, razvili smo integrirani tehnološko-ekonomski deterministički simulacijski model, s kojim ocjenjujemo ekonomsko opravdanost ulaganja. Struktura determinističkog simulacijskog modela (DSM) prikazana je na slici 1. Simulacijski model razvijen je u programu Excel i Visual Basic za aplikacije, što omogućuje simulaciju različitih scenarija. Sastoji se od tri osnovna modela: (i) Kalkulacijski model proizvodnja stočne hrane, (ii) Simulacijski model uzgoj divljači (upravljanje stada – jelen lopatar i obični jelen), i (iii) Simulacijski model ograda. Kalkulacijski model proizvodnja stočne hrane sastoji se od povezanih pod-modela: gnojidba (plan gnojidbe), rad i strojevi, i materijal. Simulacijski model uzgoj divljači sastoji se od povezanih pod-modela: upravljanje stada i obrok stočne hrane. Simulacijski model ograda sastoji se od povezanih pod-modela: stabla – silvo-pastoralni sustav i stabla – šuma. Struktura simulacijskog modela prikazana je na slici 2.Simulacijski model može simulirati različite scenarije za razdoblje 30 godina i 50 godina. S ovim simulacijskim modelom simulirali smo 384 različitih scenarija. Svaki scenarij sastoji od kombinacije od sljedećih ulaznih atributa: jelen lopatar, obični jelen, silvo-pastoralni sustav, šuma, ekološki uzgoj, naseljavanje područja 1, naseljavanje područja 2, naseljavanje područja 3, naseljavanje područja 4 i košuta za prodaju (tablica 8).U svakom scenariju uključena je barem jedna od navedene divljači i najmanje jedno područje naseljavanja. Varijabla "naseljavanje područja 1" znači da u prvoj godini, divljač naseljavamo u područje 1. Naseljavanje u području 2 počinje u trećoj godini, naseljavanje u području 3 počinje u šestoj godini, a naseljavanje područja 4 počinje tek u devetoj godini. Ako su odabrane varijable "naseljavanje područja 1" i "naseljavanje područja 2", područje 1 i 2 naseljeni su divljačinom u prvoj godini. Naseljavanje područja 3 počinje u trećoj godini. a naseljavanje područja 4 započinje u šestoj godini. Ako su odabrane varijable "naseljavanje područja 1", "naseljavanje područja 2" i "naseljavanje područja 3", područja 1, 2 i 3 naseljena su u prvoj godini, a naseljavanje područja 4 počinje u trećoj godini. Ukoliko su odabrane sve četiri varijable "naseljavanje područja", sva područja naseljena su u prvoj godini.Varijabla "Košuta za prodaju" znači da košute prodamo (prodana kao junad) i ne upotrijebimo za rasplod u stadu. U scenarijima gdje se košute koriste za rasplod, pod-model "Upravljanje stada" dizajniran je tako da košute automatski premjesti u sljedeće područje – parenje u srodstvu (inbreeding) tako je isključeno. Svi jeleni dvogodišnjaci su prodani.Uz kalkulacijski model "Proizvodnja stočne hrane" može se simulirati cijena paše, sijena i travnate silaže u smislu ekološke i konvencionalne proizvodnje. Ovisno o vrsti proizvodnje (konvencionalna ili ekološka), promjenjuje se vrsta, količina i cijena inputa.Pod-model "Upravljanje stada" može simulirati ekološki i konvencionalni uzgoj običnog jelena i jelena lopatara. U ekološkom uzgoju običnog jelena gornja granica je 5 odraslih životinja/ha, dok je gornja granica za jelena lopatara 10 odraslih životinja/ha. Životinje u prvoj godini svog života, rođena u stadu, također se smatraju u toj kvoti. Gornje granice propisane su u Pravilniku o ekološkoj proizvodnji i preradi poljoprivrednih proizvoda (Službeni glasnik RS, broj 71/2010). U smislu konvencionalnog uzgoja gornja granica za uvjetno grlo/ha običnog jelena i jelena lopatara je 1,4/ha (Kästner i Baumgärtel 2010). Performanse čimbenici (kao trudnoća košuta/jednogodišnjak (70 %), trudnoća košuta (90 %), uspješnost uzgoja teladi (85 %), godišnje pomlađivanje ženskih životinja (25 %) a godišnje pomlađivanje muških životinja (25 %)) upotrijebljeni su u pod-modelu, a oni se također mogu mijenjati. Informacije o prirastu i težini polovica običnog jelena i jelena lopatara preuzete su iz Kästner i Baumgärtel (2010).Pod-model "Obrok stočne hrane" omogućuje nam izračunavanje troškova stočne hrane, ovisno o vrsti uzgoja (ekološki ili konvencionalni). Pretpostavljajući norme i potrebe divljači (Naderer i Huber 2004, Riemelmoser i Riemelmoser 2006, Golze 2007) i hranjivih tvari hrane (Dlg 2011), uz pomoć optimizacijskog softvera "What’s Best Industrial for Excel, WB", moguće je dobiti optimalan sastav hrane (minimiziranje troškova hrane za životinje).Simulacijski model "Ograda" može simulirati razmještaj ograde. Svi ulazni podaci mogu se mijenjati. Pod-model "Stabla – silvo-pastoralni sustav" simulira strukturu i gustoću stabala u ogradi kada je u scenariju izabran silvo-pastoralni sustav. Kako bi područje bilo prihvatljivo za subvencije, broj stabala po hektaru ne smije prelaziti 250 stabala/ha. Kod ovog broja stabala pretpostavlja se, da je pokrov trave najmanje 80 %, a pokrov krošnji manji od 75 % (opisano u pravilniku o evidentaciji stvarnog korištenja poljoprivrednog i šumskog zemljišta) (Službeni glasnik RS, broj 122/2008). Pod-model "Stabla – šuma" namijenjen je za simulaciju pojedinih "otoka" stabala u ogradi. Na taj način povećala bi se biološka raznolikost, jer 17 različitih vrsta drveća uključeno je u ovaj pod-model. Površine u scenarijima gdje je "šuma" uključena su u Području 1 (4.2 ha), Području 2 (4.7 ha), Području 3 (4.4 ha) i Području 4 (4.2 ha). Kao što se može vidjeti u tablici 1, koristili smo gustoću 1.080 stabala/ha za šumske plantaže. U scenarijima gdje šuma nije uključena, spomenute površine su pod silvo-pastoralnim sustavom. Površina pod drvećem, gustoća stabala, vrsta drveća te cijena sadnica mogu se mijenjati u oba pod-modela.Scenariji se dodatno ocjenjuju s višekriterijskim modelom odlučivanja, pomoću analitičkog hijerarhijskog procesa (AHP) (podržano od strane stručnog softverskog alata Expert Choice (EC) 2000TM) (slika 4) Više­kriterijski model odlučivanja izgrađen je od tri glavna kriterija (tehnološki, okolišni i ekonomski) (tablice 2, 3 i 4). Softverski alat EC omogućuje usporedbu kvantitativnih i kvalitativnih parametara. Kvantitativne vrijednosti prvo su prilagođene klasifikacijskim intervalima (tablica 5) a kvalitativne vrijednosti izravno se unose u EC (tablica 6). Ponder svakog kriterija temelji na parnoj usporedbi matrice. Preference u matrici procjenjuju se na skali od 1 do 9, gdje 1 iskazuje jednaku sklonost između dvoje kriterija a 9 najjaču sklonost za jedan kriterij iznad drugog. Ponderi kriterija bili su određeni tijekom brainstorminga između 6 stručnjaka putem parnih usporedba. Slika 3 prikazuje parno usporedbu između pojedinih kriterija. S višekriterijskom ocjenom, EC = 0,054 scenarij 160 za razdoblje od 50 godina smatra se najprikladnijim za regulaciju degradiranog zemljišta (tablice 7 i 9). Scenarij uključuje ekološki uzgoj običnog jelena u silvo-pastoralnom sustavu, naseljavanje svih četiri područja u prvoj godini i košute namijenjene za prodaju. Silvo-pastoralni sustav uključuje vrste drveća Acer pseudoplatanus, Fraxinus excelsior, Prunus avium i Alnus glutinosa, sa gustoćom 248 stabala/ha (62 svake vrste drveća/ha) namijenjene sječom nakon 50 godina (tablica 1). Neto sadašnja vrijednost (NSV) ovog scenarija na 8.0 % godišnje diskontne stope je 280.685 €, dok je interna stopa rentabilnosti (ISR) nešto više od 10 %. Posljednji korak u procesu odlučivanja je analiza osjetljivosti. Ponderi tehnološkog, ekonomskog i okolišnog kriterija bile su blago modificirane, kako bi mogli promatrati utjecaj na krajnji rezultat – scenarij 160-50 bio je rangiran najviše (tablica 10).Krajnja odluka investirati u bilo koji poljoprivredno-šumarski sustav leži na investitorima. No, najbolji eko­nomski rezultat ne mora nužno predstavljati najbolje odluke. Prednosti silvo-pastoralnog sustava su uglavnom u uslugama zaštite okoliša (eksternalije) kao što su biološka raznolikost, sekvestracija ugljika i dobrobit životinja. Zaključili smo, da se predstavljen model može smatrati kao koristan alat za ocjenu regulacije okoliša i pruža investitorima priliku za planiranje i donošenje odluka u virtualnom okruženju prije intervencije u stvarnim uvjetima

The Role of On-line Redox Potential Measurement in Sauvignon blanc Fermentation

The aim of this work was to study the changes of the principal compounds of Sauvignon blanc grape must and wine during fermentation at the temperatures of 15, 18 and 24 °C and to compare the obtained results with the changes of redox potential. Among the changes of redox potential value, the levels of oxygen partial pressure, biomass, concentrations of reductive sugars (glucose and fructose), ethanol, glycerol and pH value, a good correlation was found. Redox potential was found as a valuable indicator of yeast metabolic activity in wine fermentation that enables an insight and control of the fermentation process

OCJENA RAZLIČITIH SCENARIJA POLJOPRIVREDNO-ŠUMARSKE OKOLIŠNE REGULACIJE DEGRADIRANOG ZEMLJIŠTA PRIMJENOM INTEGRIRANIH SIMULACIJA I VIŠEKRITERIJSKOG ODLUČIVANJA – STUDIJ SLUČAJA

In this paper, we examine different scenarios for appropriate environment regulation of degraded areas with silvopastoral system establishment using integrated computer-based deterministic simulation and a multi-criteria decision model. We test the possibility for the wild game farming of red deer (Cervus elaphus) and fallow deer (Dama dama) in the game enclosure. The simulation model can simulate different scenarios for periods of 30 years and 50 years. Scenarios are further assessed with a multi-criteria decision model using the analytical hierarchy process (AHP) (supported by the software tool Expert Choice (EC) 2000TM). With the multi-criteria assessment, EC = 0.054 scenario for a period of 50 years is considered most appropriate for environment regulation. The scenario includes organic farming of red deer in a silvopastoral system, settlement of all four areas in the first year, and hinds intended for sale. The silvopastoral system includes the tree species Acer pseudoplatanus, Fraxinus excelsior, Prunus avium, and Alnus glutinosa, with a tree density of 248 tree/ha (62 of each tree species/ha) intended for logging after 50 years. The net present value (NPV) of this scenario at an 8.0 % annual discount rate is 280.685 €, while the internal rate of return (IRR) slightly exceeds 10 %.Degradirani krajolici nastaju kao nusprodukt ekonomske, funkcionalne, prostorne i društvene transformacije gradova i regija, a sve to popraćeno obezvređivanju i napuštanju područja (Loures 2009). Prema Gruenewald et al. (2007), uspostavljanje poljoprivredno-šumarskih (agroforestry) sustava može biti održivo rješenje za degradirana zemljišta. Ukoliko je upravljan na održiv način, silvo-pastoralni sustav može povoljno utjecati na bioraznolikost, krajobraz i ruralnu problematiku okolišnih ciljeva kroz niz atributa. To uključuje učinkovito kruženje nutrijenata, ispunjavanje kriterije dobrobiti životinja, zapošljavanje i dohodak, preokret ruralne napuštenosti i stvaranje održivih seoskih zajednica (Mosquera-Losada et al. 2005, Rigueiro-Rodriguez et al. 2011). Interakcije u silvo-pastoralnom sustavu generiraju ekonomske, ekološke i socijalne koristi (De Baets et al. 2007).Znanstvena literatura predlaže različite pristupe za ocjenu poljoprivredno-šumarskih sustava prije odlučivanja u velike investicije (Alavalapati i Mercer 2004, Tojnko et al. 2011). Višekriterijska analiza odlučivanja (MCDA) koristan je metodološki pristup kada se ocjena više varijabli ne može lako pretvoriti u kvantitativne jedinice i na naš konačni cilj utječe više međusobno konkurentskih kriterija (Mendoza i Martins 2006). Osnovni problem u istraživanju je u razvoju sustava koji bi podržao donošenje odluka u odabiru najprikladnijih alternativa, s kombinacijom tehnološko-ekonomskog simulacijskog modela (analiza troškova i koristi (CBA)) i analitički hijerarhijski proces (AHP) višekriterijske analize odlučivanja (Belton i Stewart 2002).U ovom radu razmotrili smo različite scenarije za agroforestry regulaciju degradiranog područja sa silvo-pastoralnim sustavom, koristeći integrirano deterministički i višekriterijski model odlučivanja. Ispitali smo mogućnost za uzgoj divljači, običnog jelena (Cervus elaphus) i jelena lopatara (Dama dama) u ogradi.Područje istraživanja smješteno je oko deponije Gajke, Ptuj, sjeverno-istočna Slovenija (46°25’ N, 15°54’ E, 224 m n.v.). Širenje mirisa znatno je smanjilo vrijednost zemljišta. Zbog prekoračenja 75 % graničnih vrijednosti, podzemna voda je također degradirana. Površina zemljišta (područja istraživanja) oko deponije Gajke je 234.5 ha i podijeljena je na pet manjih područja (Područje 1 – 41.6 ha, Područje 2 – 68.8 ha, Područje 3 – 68.5 ha, Područje 4 – 48.1 ha, Područje 5 – 7.5 ha. Površina 5 namijenjena je proizvodnji stočne hrane, a ne za uzgoj divljači (ograda).Za potrebe naše studije slučaja, razvili smo integrirani tehnološko-ekonomski deterministički simulacijski model, s kojim ocjenjujemo ekonomsko opravdanost ulaganja. Struktura determinističkog simulacijskog modela (DSM) prikazana je na slici 1. Simulacijski model razvijen je u programu Excel i Visual Basic za aplikacije, što omogućuje simulaciju različitih scenarija. Sastoji se od tri osnovna modela: (i) Kalkulacijski model proizvodnja stočne hrane, (ii) Simulacijski model uzgoj divljači (upravljanje stada – jelen lopatar i obični jelen), i (iii) Simulacijski model ograda. Kalkulacijski model proizvodnja stočne hrane sastoji se od povezanih pod-modela: gnojidba (plan gnojidbe), rad i strojevi, i materijal. Simulacijski model uzgoj divljači sastoji se od povezanih pod-modela: upravljanje stada i obrok stočne hrane. Simulacijski model ograda sastoji se od povezanih pod-modela: stabla – silvo-pastoralni sustav i stabla – šuma. Struktura simulacijskog modela prikazana je na slici 2.Simulacijski model može simulirati različite scenarije za razdoblje 30 godina i 50 godina. S ovim simulacijskim modelom simulirali smo 384 različitih scenarija. Svaki scenarij sastoji od kombinacije od sljedećih ulaznih atributa: jelen lopatar, obični jelen, silvo-pastoralni sustav, šuma, ekološki uzgoj, naseljavanje područja 1, naseljavanje područja 2, naseljavanje područja 3, naseljavanje područja 4 i košuta za prodaju (tablica 8).U svakom scenariju uključena je barem jedna od navedene divljači i najmanje jedno područje naseljavanja. Varijabla "naseljavanje područja 1" znači da u prvoj godini, divljač naseljavamo u područje 1. Naseljavanje u području 2 počinje u trećoj godini, naseljavanje u području 3 počinje u šestoj godini, a naseljavanje područja 4 počinje tek u devetoj godini. Ako su odabrane varijable "naseljavanje područja 1" i "naseljavanje područja 2", područje 1 i 2 naseljeni su divljačinom u prvoj godini. Naseljavanje područja 3 počinje u trećoj godini. a naseljavanje područja 4 započinje u šestoj godini. Ako su odabrane varijable "naseljavanje područja 1", "naseljavanje područja 2" i "naseljavanje područja 3", područja 1, 2 i 3 naseljena su u prvoj godini, a naseljavanje područja 4 počinje u trećoj godini. Ukoliko su odabrane sve četiri varijable "naseljavanje područja", sva područja naseljena su u prvoj godini.Varijabla "Košuta za prodaju" znači da košute prodamo (prodana kao junad) i ne upotrijebimo za rasplod u stadu. U scenarijima gdje se košute koriste za rasplod, pod-model "Upravljanje stada" dizajniran je tako da košute automatski premjesti u sljedeće područje – parenje u srodstvu (inbreeding) tako je isključeno. Svi jeleni dvogodišnjaci su prodani.Uz kalkulacijski model "Proizvodnja stočne hrane" može se simulirati cijena paše, sijena i travnate silaže u smislu ekološke i konvencionalne proizvodnje. Ovisno o vrsti proizvodnje (konvencionalna ili ekološka), promjenjuje se vrsta, količina i cijena inputa.Pod-model "Upravljanje stada" može simulirati ekološki i konvencionalni uzgoj običnog jelena i jelena lopatara. U ekološkom uzgoju običnog jelena gornja granica je 5 odraslih životinja/ha, dok je gornja granica za jelena lopatara 10 odraslih životinja/ha. Životinje u prvoj godini svog života, rođena u stadu, također se smatraju u toj kvoti. Gornje granice propisane su u Pravilniku o ekološkoj proizvodnji i preradi poljoprivrednih proizvoda (Službeni glasnik RS, broj 71/2010). U smislu konvencionalnog uzgoja gornja granica za uvjetno grlo/ha običnog jelena i jelena lopatara je 1,4/ha (Kästner i Baumgärtel 2010). Performanse čimbenici (kao trudnoća košuta/jednogodišnjak (70 %), trudnoća košuta (90 %), uspješnost uzgoja teladi (85 %), godišnje pomlađivanje ženskih životinja (25 %) a godišnje pomlađivanje muških životinja (25 %)) upotrijebljeni su u pod-modelu, a oni se također mogu mijenjati. Informacije o prirastu i težini polovica običnog jelena i jelena lopatara preuzete su iz Kästner i Baumgärtel (2010).Pod-model "Obrok stočne hrane" omogućuje nam izračunavanje troškova stočne hrane, ovisno o vrsti uzgoja (ekološki ili konvencionalni). Pretpostavljajući norme i potrebe divljači (Naderer i Huber 2004, Riemelmoser i Riemelmoser 2006, Golze 2007) i hranjivih tvari hrane (Dlg 2011), uz pomoć optimizacijskog softvera "What’s Best Industrial for Excel, WB", moguće je dobiti optimalan sastav hrane (minimiziranje troškova hrane za životinje).Simulacijski model "Ograda" može simulirati razmještaj ograde. Svi ulazni podaci mogu se mijenjati. Pod-model "Stabla – silvo-pastoralni sustav" simulira strukturu i gustoću stabala u ogradi kada je u scenariju izabran silvo-pastoralni sustav. Kako bi područje bilo prihvatljivo za subvencije, broj stabala po hektaru ne smije prelaziti 250 stabala/ha. Kod ovog broja stabala pretpostavlja se, da je pokrov trave najmanje 80 %, a pokrov krošnji manji od 75 % (opisano u pravilniku o evidentaciji stvarnog korištenja poljoprivrednog i šumskog zemljišta) (Službeni glasnik RS, broj 122/2008). Pod-model "Stabla – šuma" namijenjen je za simulaciju pojedinih "otoka" stabala u ogradi. Na taj način povećala bi se biološka raznolikost, jer 17 različitih vrsta drveća uključeno je u ovaj pod-model. Površine u scenarijima gdje je "šuma" uključena su u Području 1 (4.2 ha), Području 2 (4.7 ha), Području 3 (4.4 ha) i Području 4 (4.2 ha). Kao što se može vidjeti u tablici 1, koristili smo gustoću 1.080 stabala/ha za šumske plantaže. U scenarijima gdje šuma nije uključena, spomenute površine su pod silvo-pastoralnim sustavom. Površina pod drvećem, gustoća stabala, vrsta drveća te cijena sadnica mogu se mijenjati u oba pod-modela.Scenariji se dodatno ocjenjuju s višekriterijskim modelom odlučivanja, pomoću analitičkog hijerarhijskog procesa (AHP) (podržano od strane stručnog softverskog alata Expert Choice (EC) 2000TM) (slika 4) Više­kriterijski model odlučivanja izgrađen je od tri glavna kriterija (tehnološki, okolišni i ekonomski) (tablice 2, 3 i 4). Softverski alat EC omogućuje usporedbu kvantitativnih i kvalitativnih parametara. Kvantitativne vrijednosti prvo su prilagođene klasifikacijskim intervalima (tablica 5) a kvalitativne vrijednosti izravno se unose u EC (tablica 6). Ponder svakog kriterija temelji na parnoj usporedbi matrice. Preference u matrici procjenjuju se na skali od 1 do 9, gdje 1 iskazuje jednaku sklonost između dvoje kriterija a 9 najjaču sklonost za jedan kriterij iznad drugog. Ponderi kriterija bili su određeni tijekom brainstorminga između 6 stručnjaka putem parnih usporedba. Slika 3 prikazuje parno usporedbu između pojedinih kriterija. S višekriterijskom ocjenom, EC = 0,054 scenarij 160 za razdoblje od 50 godina smatra se najprikladnijim za regulaciju degradiranog zemljišta (tablice 7 i 9). Scenarij uključuje ekološki uzgoj običnog jelena u silvo-pastoralnom sustavu, naseljavanje svih četiri područja u prvoj godini i košute namijenjene za prodaju. Silvo-pastoralni sustav uključuje vrste drveća Acer pseudoplatanus, Fraxinus excelsior, Prunus avium i Alnus glutinosa, sa gustoćom 248 stabala/ha (62 svake vrste drveća/ha) namijenjene sječom nakon 50 godina (tablica 1). Neto sadašnja vrijednost (NSV) ovog scenarija na 8.0 % godišnje diskontne stope je 280.685 €, dok je interna stopa rentabilnosti (ISR) nešto više od 10 %. Posljednji korak u procesu odlučivanja je analiza osjetljivosti. Ponderi tehnološkog, ekonomskog i okolišnog kriterija bile su blago modificirane, kako bi mogli promatrati utjecaj na krajnji rezultat – scenarij 160-50 bio je rangiran najviše (tablica 10).Krajnja odluka investirati u bilo koji poljoprivredno-šumarski sustav leži na investitorima. No, najbolji eko­nomski rezultat ne mora nužno predstavljati najbolje odluke. Prednosti silvo-pastoralnog sustava su uglavnom u uslugama zaštite okoliša (eksternalije) kao što su biološka raznolikost, sekvestracija ugljika i dobrobit životinja. Zaključili smo, da se predstavljen model može smatrati kao koristan alat za ocjenu regulacije okoliša i pruža investitorima priliku za planiranje i donošenje odluka u virtualnom okruženju prije intervencije u stvarnim uvjetima