Opportunities and challenges of the digitalization in sustainable smart agriculture on the example of plant production

Inteligentne rolnictwo (ang. smart farming, smart agriculture) to sposób rozwoju rolnictwa, który kładzie nacisk na technologie informacyjne i komunikacyjne w maszynach, urządzeniach i czujnikach, co pozwala nie tylko na zaawansowany technologicznie nadzór nad gospodarstwem, ale daje też możliwość zdalnego sterowania procesami i pracami. Celem stosowania tzw. cyfryzacji jest optymalizacja i zwiększenie jakości produkcji, redukcja pracy ludzkiej, redukcja przemysłowych środków produkcji oraz zmniejszenie presji środowiskowej. Przewiduje się, że innowacyjne technologie tj. Internet Rzeczy (IoT), technologie satelitarne, przetwarzanie w chmurze czy sztuczna inteligencja przyczynią się do rozwoju rolnictwa, a także będą sprzyjać bezpieczeństwu żywności i ograniczą zmiany klimatyczne. Zastosowanie nowych technologii budzi również pewne obawy oraz stawia nowe wyzwania rolnikom. W niniejszym artykule opisano narzędzia i urządzenia wykorzystywane w inteligentnym rolnictwie, możliwości ich zastosowania, a także przewidywane wyzwania, które pojawiają się przy łączeniu innowacyjnych technologii z konwencjonalną działalnością rolniczą.Smart farming, or smart agriculture, is a way of agricultural development that emphasizes information and communication technologies in networked machinery, equipment and sensors, allowing not only high-tech farm supervision, but also remote control of processes. The goal is to optimize and increase production quality and reduce human labor. Innovative technologies, i.e. the Internet of Things (IoT), cloud computing and artificial intelligence, are expected to inspire growth, as well as confront current difficulties, i.e. food security and climate change. The use of new technologies also raises some concerns and poses new challenges for farms. This article describes the tools and equipment used in intelligent agriculture, the possibilities for their application, as well as the anticipated challenges that arise when combining innovative technologies with conventional farming operations

Characteristics of folates and processes that shape the content of folates and folic acid in plant and animal products and their importance in human nutrition

Kwas foliowy odgrywa kluczową rolę w cyklu metylacji oraz biosyntezie DNA. Niedobór folianów w diecie może prowadzić do wielu zaburzeń tj. niedokrwistości czy zmniejszenia biosyntezy komórek w szpiku kostnym. Wskazuje się na niedobory kwasu foliowego w znacznej części liczby ludności w krajach rozwiniętych, nawet tam, gdzie występuje suplementacja żywności kwasem foliowym, tym samym bardzo istotną kwestią jest świadomość biodostępności i retencji kwasu foliowego w żywności. Mimo tego, że foliany występuje w wielu surowcach, jego biodostępność i zawartość w produktach gotowych do spożycia jest zależna od wielu czynników i wpływa na efekt odżywienia. Niniejszy artykuł jest opracowaniem wskazującym na kluczowe źródła folianów, jego biodostępność, rolę w organizmie człowieka, a także skutki niedoboru.Folic acid plays a key role in the methylation cycle and in DNA biosynthesis. A deficiency of folic acid in the diet can lead to many disorders, such as anemia or reduced biosynthesis of cells in the bone marrow. There is good evidence of folic acid deficiency in a large proportion of the population in developed countries, even where folate supplementation occurs, so it is very important to be aware of the bioavailability and retention of folic acid in food. Despite the fact that folic acid is present in many raw materials, its bioavailability and content in ready-to-eat products depends on many factors and affects the nutritional effect. This article is a study indicating the key sources of folic acid, its bioavailability, role in the human body, and the effects of deficiency

The Analysis of Nutritional Habits of the Third Age Students in Poznań

In recent years have seen increasing percentage of the elderly in the overall population. This has driven the attention to the lifestyle factors that influence the health and quality of life of this social group, including their nutrition and physical activity. Universities of the Third Age (U3A) are a valuable platform for the dissemination and broadening of the knowledge related to these topics. The nutritional habits of 61 U3A students in Poznań were evaluated on the basis of a modified KomPAN questionnaire. Their nutritional status was determined using the body mass index (BMI) and waist to hip ratio (WHR) indices. Nearly half of the respondents were overweight and 16% had first degree obesity. The WHR index in women was on average 0.8, while in men it was 1.01. Only 13% of the students declared regular eating, with 60% consuming 4-5 meals a day. Women were found to eat snacks between meals more often than men. It was also found that the majority of the elderly do not add salt to ready meals or sweeten beverages with sugars. Taking into account the observed nutritional problems and the occurrence of improper eating habits of the elderly, it is recommended to continue the education on the prevention of common diet-related diseased

Properties of bird cherry (Prunus) obtained from the forest ecosystem

Czeremcha (Prunus) jest rośliną ozdobną w parkach i ogrodach. W Europie w XX wieku czeremcha została introdukowana na tereny leśne z uwagi na ochronę przed wiatrem i ogniem, zwłaszcza lasów iglastych, a także w celu próby odwrócenia niekorzystnego stosunku węgla do azotu dzięki opadowi liści, które mają wpływ na procesy glebowe. Obecnie czeremcha stanowi problem, ponieważ jest rośliną wysoce ekspansywną i zaburza równowagę leśną. Czeremcha ma jadalne owoce z gorzkawym posmakiem. Suszone owoce wykorzystywane są jako składnik nalewek i przyprawa do potraw mięsnych i ciast, a w medycynie ludowej uznawana była także za roślinę leczniczą. Surowcem zielarskim jest również jej kora pozyskiwana z młodych gałązek razem z pąkami liściowymi. W literaturze przedmiotu nie ma jednak obszerniejszych in-formacji na temat wykorzystania czeremchy. Preparaty z owoców, liści czy kory tej rośliny nie znalazły szerokiego zastosowania jako składniki żywności, gdyż nie do końca znane jest ich działanie. Z uwagi na zasięg występowania czeremchy na terenie polskich lasów, parków, łąk i ogrodów oraz jej znikome wykorzystanie w przemyśle spożywczym czy farmaceutycznym, zasadne jest ukierunkowanie zagospodarowania owoców, liści i kory czeremchy wskazując na ich działania funkcjonalne.Bird cherry (Prunus padus L.) and American bird cherry (Prunus serotina) are used as ornamental plants in parks and gardens. In Europe in the twentieth century, bird cherry was introduced to the forest areas due to protection against wind and fire, especially in coniferous forests, as well as to try to reverse the unfavorable carbon-nitrogen ratio due to leaf fall affecting soil processes. Currently, bird cherry is a problem because it is a highly expansive plant and disturbs the forest balance. Bird cherry has edible fruit with a bitter aftertaste. Currently, dried fruit is used as an ingredient in tinctures and dumplings and in folk medicine it was also considered a medicinal plant. The herb raw material is also bird cherry bark obtained from young twigs, together with leaf buds. However, this is limited information on the use of bird cherry. At pre-sent, preparations made of both fruit and leaves or bark of this plant have not found wide application as food ingredients. The effects of the ingredients they contain are not fully known. There is also no unambiguous information about benefi-cial compounds. Due to the extent of bird cherry occurrence in Polish forests, parks, meadows and gardens, and its insignificant use in industry, it is reasonable to indicate and direct the development of not only fruit, but also leaves and black cherry bark indicating their functional activities

Shell of table eggs: nutritional value and functional properties

Produkcja jaj kurzych na poziomie przemysłowym prowadzi do powstania znacznej ilości pozostałości skorup, które najczęściej stanowią odpady produkcyjne. Skorupy jaj konsumpcyjnych niejednokrotnie uważane są za nieekonomiczny produkt uboczny bądź odpad, pomimo tego że stanowią źródło składników mineralnych, mających znaczenie w żywieniu ludzi, jak i zwierząt. W pracy przedstawiono potencjał i możliwości wykorzystania skorupy jaj jako źródła składników mineralnych. Skorupy charakteryzują się wysoką zawartością wapnia, ale zawierają także bor, chrom, mangan, miedź, jod, żelazo, siarkę, cynk, selen oraz krzem i jednocześnie zawierają niski poziom metali ciężkich. Odpowiednio rozdrobnione skorupy jaj mogą stanowić jedno z najlepszych źródeł wapnia w żywieniu ludzi jak i zwierząt, cechującego się ponad 90% przyswajalnością.The production of chicken eggs at the industrial level leads to a significant amount of shell residue, which most often constitutes production waste. In general, consumer egg shells are considered to have no economic value, despite the fact that they are rich in minerals that could provide an alternative to synthetic dietary supplements. This paper reviews information on the possibilities of egg shells management. A wide range of possibilities for the processing and use of eggshells as a source of minerals and a raw material with functional properties was demonstrated. Shells are characterized by a high content of calcium, but also contain boron, chromium, manganese, copper, iodine, iron, sulfur, zinc, selenium and silicon, while a low content of heavy metals. Properly crushed shells are considered one of the best sources of calcium for humans and animals, with a bioavailability of more than 90%

Nutritional and functional properties of beet (beta vulgaris L. subsp. Vulgaris)

Burak ćwikłowy (Beta vulgaris L. subsp. vulgaris) to grupa jednorocznych, dwuletnich i trwałych odmian uprawnych. W Polsce uprawianych jest ponad 50 odmian buraka ćwikłowego, a jego produkcja sięga 240 tys. ton. Buraki są dobrym źródłem węglowodanów, są także ubogie w tłuszcz, dzięki czemu jest to warzywo niskokaloryczne. Co więcej, są źródłem składników mineralnych i witamin, tj. potasu, magnezu, folianów oraz związków bioaktywnych, takich jak betalainy czy flawonoidy. Dzięki obecności fitozwiązków buraki posiadają naturalne właściwości przeciwanemiczne, przeciwzapalne, przeciwnadciśnieniowe, przeciwutleniające, przeciwnowotworowe, przeciwgorączkowe, przeciwbakteryjne, odtruwające i moczopędne.Beetroot (Beta vulgaris L. subsp. vulgaris) belong to the group of annual, biennial and durable cultivars. In Poland, over 50 varieties of beetroot are cultivated, and its production reaches 240,000 tons. The deficiencies are good supporting action, they are low in fats, making it a low-calorie vegetable. What's more, they are a source of minerals and vitamins, i.e. potassium, magnesium, folates, and bioactive substances, i.e. betalains, flavonoids. Because of phytochemicals content, beetroot have natural anti-anemic, anti-inflammatory, anti-hypertensive, antioxidant, anti-cancer, anti-pyretic, anti-bacterial, detoxifying and diuretic properties

The possibility of utilizing the shoots of various coniferous trees as a raw material for functional food production

Drzewa iglaste od dawna stosowane są jako źródło związków o potencjale terapeutycznym, prozdorowotnym, a także jako surowce zawierające charakterystyczne substancje zapachowe i smakowe. Obecnie jednak, poza korą, różne części drzew iglastych nie znajdują zastosowania w wielu gałęziach przemysłu. Pędy są prawie nieobecne jako składnik żywności oraz kosmetyków i innych produktów prozdrowotnych, pomimo ich szerokiej dostępności, niskiej ceny i możliwości ekologicznego ich pozyskania. Celem pracy była ewaluacja ekstraktów wodnych z utrwalonych przez liofilizację pędów wybranych drzew iglastych tj. świerk pospolity (PA), modrzew europejski (LD), daglezja zielona (PM) i jałowiec pospolity (JC) jako źródła związków bioaktywnych i aktywności przeciwutleniającej. Przeprowadzone analizy wykazały, że wszystkie z badanych ekstraktów cechowały się zawartością związków bioaktywnych o aktywności przeciwutleniającej. Największą zawartością badanych związków fenolowych cechował się ekstrakt PA (19750 µg/g s.m), następnie JC (12139 µg/g s.m), LD (11553 µg/g s.m), a najniższą PM (10489 µg/g s.m), z kolei w badaniu ogólnej zawartości fenoli, najwyższy wynik uzyskały ekstrakty LD i PA, aczkolwiek mimo niższej zawartości badanych składników bioaktywnych, największą zdolnością do hamowania wolnych rodników DPPH cechowały się ekstrakty JC i PM.Coniferous trees have long been used as a source of compounds with therapeutic and health-promoting potential, as well as raw materials containing characteristic aroma and flavor substances. Today, however, except for the bark, various parts of coniferous trees are not used in many industries. Shoots are almost absent as an ingredient in food as well as cosmetics and other health-promoting products, despite their wide availability, low price and the possibility of obtaining them organically. The aim of this study was to evaluate aqueous extracts from freeze-fixed shoots of selected conifers, i.e. european spruce (PA), european larch (LD), douglas fir (PM) and common juniper (JC), as a source of bioactive compounds and antioxidant activity. The analysis showed that all of the tested extracts were characterized by the content of bioactive compounds with antioxidant activity. The PA extract had the highest content of tested phenolic acids (19750 µg/g d.w), followed by JC (12139 µg/g d.w), LD (11553 µg/g d.w), and the lowest PM (10489 µg/g d.w), while in terms of total flavonoid content, LD and PA extracts had the highest result, although despite the lower content of tested bioactive components, JC and PM extracts had the highest ability to inhibit DPPH free radicals

Cultivation of szparaga (Asparagus officinalis L.) as raw material with functional properties. Part 2. Nutritional characteristics

Szparag (Asparagus officinalis L.) jest warzywem, które dzięki obecności wielu składników mineralnych, witamin oraz związków biologicznie czynnych ma znaczenie zdrowotne dla organizmu człowieka. Jest to warzywo niskokaloryczne o właściwościach zasadotwórczych. Celem pracy było omówienie głównych grup związków determinujących właściwości prozdrowotne szparagów. Przedstawiono w jaki sposób spożycie warzyw może wpłynąć na zdrowie człowieka i scharakteryzowano jego wartość odżywczą. Szparagi w diecie mogą być źródłem wielu składników funkcjonalnych nie wpływając jednocześnie na kaloryczność posiłków.Asparagus (Asparagus officinalis L.) is a vegetable that thanks to the presence of many minerals, vitamins and biologically active compounds can have health significance for the human body. It is a low-calorie vegetable with alkaline proper-ties. The aim of the work was to discuss the main groups of compounds determining the pro-health properties of aspara-gus. It shows how vegetable consumption can affect health and characterize its nutritional value. Asparagus in the diet can be a donor of many functional ingredients without affecting the calorific value of meals

Ocena zawartości polifenoli oraz potencjału przeciwutleniającego w popularnych na rynku owocach suszonych

Dried fruits are available to consumers all year round. Their regular consumption may contribute to the improvement of health and reduce the development of many diet-related diseases. The aim of the study was to determine the content of to-tal polyphenols, the ability to scavenge the DPPH radical, ABTS cation radical and the ability to chelate iron (II) ions in selected dried fruits available and consumed in Poland. It was found that dried fruit shows the ability to inactivate the DPPH radical and the ABTS cation, and also have chelating properties. It was shown that the content of polyphenols in the tested dried fruits was varied, however, the highest content of phenolic compounds and anti-radical activity were cha-racteristic of dried strawberries. The obtained results indicate that, thanks to the anti-free radical properties, the con-sumption of dried fruit may play an important role in the nutrition of health-conscious people.Owoce suszone są dostępne dla konsumentów przez cały rok. Ich regularne spożywanie może wpłynąć na poprawę zdrowia człowieka oraz na ograniczenie rozwoju wielu chorób dietozależnych. Celem pracy było oznaczenie zawartości polifenoli ogółem, zdolności do zmiatania rodnika DPPH, kationorodnika ABTS oraz zdolności do chelatowania jonów żelaza (II)w wybranych suszonych owocach dostępnych i spożywanych w Polsce. Stwierdzono, że suszone owoce wykazują zdolność do dezaktywacji rodnika DPPH oraz kationorodnika ABTS, a także mają właściwości chelatujące. Wykazano, że zawartość polifenoli w badanych owocach suszonych była na zróżnicowanym poziomie, jednak najwyższą zawartością związków fenolowych i aktywnością antyrodnikową charakteryzowały się suszone truskawki. Uzyskane wyniki wskazują, że dzięki właściwościom antyrodnikowym spożywanie suszonych owoców może odgrywać istotną rolę w żywieniu osób dbających o zdrowie

Can cornelian cherry mask bitter taste of probiotic chocolate? Human TAS2R receptors and a sensory study with comprehensive characterisation of new functional product.

Cornelian cherry (Cornus mas L.) fruits are a valuable source of bioactive compounds that are responsible for the perception of bitter taste of chocolate products. The aim of the study was to validate the inhibitory effect of Cornus mas on the TAS2R3 and TAS2R13 bitter taste receptors and to assess the effect of masking the bitter taste of dark chocolate with the help of the sensory panel. Dark chocolate was prepared with an addition of 5% of freeze-dried cornelian cherry fruits and 108 CFU/g of Bacillus coagulans probiotic strains. Effect on the TAS2R receptors was evaluated in specially transfected HEK293T cells, and the inhibition ratio was measured using the calcium release test. Moreover, the total polyphenol content, antioxidant activity and simulated intestinal in vitro digestion were determined for the samples. The tested chocolate products were rich in chlorogenic, caffeic and sinapic acids. The addition of cornelian cherry positively affected the antioxidant activity. The phytochemicals of Cornus mas decreased the TAS2R13 activity by 132% after a 2-minute interaction and, % at the same time, inhibited the TAS2R3 activity by 11.5. Meanwhile, chocolate with the addition of fruit was less bitter according to the sensory panel