Entwicklung alternativer Zusatzstoffe für Bioprodukte, die der Verbesserung von Mehlmischungen für Back- und Teigwaren dienen, durch die Verwendung der Yamswurzel Dioscorea batatas

Ziel des Projektes ist die Entwicklung ökologischer Zutaten aus der Yamswurzel Dioscorea batatas. Durch die Verwendung der D. batatas können Mehlmischungen in ihren sensorischen, physiologischen und gesundheitlichen Eigenschaften aufgewertet werden. In der Bio Branche gibt es eine Vielzahl an Mehlmischungen für Back- und Teigwaren aus Mais, Kartoffel, Reis, Soja und Buchweizen, hier werden oft Zusätze wie Johannisbrotkern- und Guarkernmehl verwendet. Die D. batatas wird bereits in Deutschland nach den Richtlinien des ökologischen Landbaus im Freiland angebaut. Um das neu entwickelte Produkt sowohl im handwerklichen als auch industriellen Bereich einführen zu können, wurde der Einfluss der Verarbeitungsschritte auf die Qualitätsparameter untersucht. Zur Entwicklung des Herstellungsverfahrens von Yamswurzelmehl zählte die Identifikation von geeigneten Yamssorten, die optimalen Trocknungs- und Vermahlungsverfahren, so wie ideale Mischungsverhältnisse und Zutatenkombinationen. Es konnte nachgewiesen werden, dass sich das Ausgangsmaterial problemlos trocknen und unter dem Einsatz von Standard-Mahltechnik zu gut verarbeitbaren Mehle aufbereiten lässt. Die technologischen Eigenschaften sowohl im Backprozess als auch bei Teigwaren sind problemlos. Eine gute Eignung des Yamswurzelmehles konnte als Verdickungsmittel in der Joghurtherstellung nachgewiesen werden, hier könnte sich insbesondere angesichts der zunehmenden Allergieproblematik zukünftig ein wichtiges Einsatzfeld ergeben. Von der innovativen Nutzung der D. batatas können einerseits ökologische Gartenbaubetriebe profitieren, andererseits sichert das Yamswurzelmehl handwerklichen und industriellen Bio-Lebensmittelverarbeitern neue Möglichkeiten der Rezepturgestaltung

Verbesserung der Heubergetechnik

Die Trocknung von Grüngut ist die die älteste Methode um den Haustieren während der vegetationslosen Wintermonate eine Futterkonserve in der Stallhaltung vorzulegen. Diese Konvervierungsart wurde im Laufe der Zeit als Heubereitung definiert. Grundlegende Voraussetzungen für den Erfolg der Heubereitung ist eine ausreichend lange Schönwetterperiode um den notwendigen Wasserentzug zu gewährleisten und eine schonende Grüngutbehandlung um das Abbröckeln von Pflanzenteilen zu minimieren. Dies sind auch gleichzeitig die Herausforderungen, welche in der Vergangenheit dazu geführt haben, dass der Anteil der Heubereitung an der Grundfutterproduktion stetig zu Gunsten der im Feld einfacher durchzuführenden Silagebereitung zurückgegangen ist. Seit geraumer Zeit ist jedoch ein gegenläufiger Trend zu beobachten und das Interesse an der Heubereitung nimmt aufgrund der Vorteile dieses Futtermittels wieder zu. Als Gründe sind zu nennen: Tiergesundheitliche Vorteile, steigende Nachfrage nach Heumilchprodukten und gezielte öffentliche Förderung. Ziel dieses Verbundprojektes war es daher die Heubereitung beispielhaft an verschiedenen Verfahrensschritten zu untersuchen und so zu einer „Verbesserung der Heubergetechnik“ beizutragen und einen aktuellen Stand des Wissens zu vermitteln. Die Projektstruktur war so angelegt, dass möglichst alle Teilarbeitsschritte der Verfahrenskette betrachtet wurden. Diese begannen bei der Werbetechnik, gingen über das Pressen und endeten bei der Untersuchung der Trocknungseigenschaften der Ballen. Ergänzt wurden die Untersuchungen um eine betriebswirtschaftliche Verfahrensbewertung welche insbesondere bei der Heutrocknung die Vielzahl unterschiedlicher Techniken zur Luftanwärmung einbezieht, wie Unterdachabsaugung, Luftanwärmung über Biogasabwärme, Hackschnitzelofen und die Entfeuchtertechnik. Als Informations- und Entscheidungshilfe für interessierte Betriebe zu erstellen, wurde das KTBL-Heft 113 „Belüftungsheu -Qualität, Verfahren, Kosten-“ erstellt, in dem das Thema Belüftungsheu in fundierter Form zusammengefasst wurde und so eine Grundlage für den interessierten Personenkreis darstellt. Die Ergebnisse zeigen, dass mit einer an den jeweiligen Trocknungszustand des Grüngutes angepassten Maschineneinstellung eine Minimierung der Werbungsverluste bei raschem Wasserentzug möglich ist. Die Bauart der eingesetzten Technik ist dabei weniger entscheidend. Zudem besteht noch Entwicklungsbedarf bei den Methoden, welche zur Bestimmung der Verluste eingesetzt werden. die noch relativ neue Bürstenmethode erscheint dabei sehr vielversprechend. Zudem ist zur Absicherung der Heuqualität der Einsatz einer zumindest teilweisen Unterdachtrocknung unerlässlich. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass mit dem Verfahren Belüftungsheu eine hochwertiges Grundfutter bei gleichzeitig geringen Verlusten erzeugt werden kann. Einer angepassten Maschineneinstellung kommt dabei eine besondere Bedeutung zu. Weitere Untersuchungen sind jedoch im Bereich der eingesetzten Methoden und bei der Bestimmung der Wirtschaftlichkeit notwendig

Förderung der Mulchsaat im Ökolandbau - das Auflaufverhalten von Zwischenfrüchten

The several advantages of conservation tillage systems are interesting for organic farmers too. The positive effects concerning the reduction of soil erosion are well known and documented. The more residues are left on the soil surface the higher reduction of soil erosion is achieved. Nevertheless the plough is still the main tillage equipment in organic agriculture systems. A first step towards conservation tillage might be the tillage before intercrops. In a three years project the relationship of emergence rate from straw quantity, working depth and residue cover is investigated. Thick mulch layers have negative effects on the emergence rate of the followed crop. Modern machinery for conservation tillage improve the incorporation of crop residues which effects the residue cover after tillage. Especially at deep working depth (above 13 cm) the benchmark of 30% residues cover can’t be achieved any more. The results of the trials support the conservation tillage system before intercrops

In Richtung eines präventiven Gesundheitsmanagements für heimische Zweinutzungsrinder in ökologischen Weideproduktionssystemen mittels neuartiger Zuchtstrategien auf Basis von innovativen Datenerfassungssystemen

Nachfolgende Zusammenfassung wurden dem „2-Org-Cows Final Report for the CORE Organic Plus funded project” entnommen. Es werden nur Aspekte dargestellt, an denen die Agrartechnik mittelbar oder unmittelbar beteiligt war: • Successful implementation of SensOor technology in research/contract herds in all partner countries: This is the basis for an identical automatically recording technique of health and behaviour indicator traits across country borders. On the basis of SensOor® records from multiple dual-purpose cattle breeds across country borders, we identified genomic regions of interest and potential candidate genes for behaviour and welfare traits. • The ‘trait atlas’ is a basis for harmonized phenotyping across country borders and production systems for further functional traits (conformation, health, behaviour, fertility). We showed that novel physiological traits (e.g., respiration rate, body temperature, surface temperature) have a moderate heritable component. • Detailed characterization of grazing herd environments via the installation of data loggers to record temperature and humidity. Additionally, we used a rising platemeter (E10) to measure sword height and grass energy content, we did pasture classifications (e.g., percentage of herbs), and we determined fodder ingredients (protein content, energy content). This is the unique environmental data basis to estimate genetic values along environmental gradients. • A data base system was developed by the agricultural engineering group, including a broad range of information about animal traits (including SensOor data), pedigrees, genotype data, farm characteristics, climate data, etc., with programming tools for on-farm analyses. • SensOor®-validations: The agricultural engineering group installed alternative cattle behaviour devices in participating research herds: Rumiwatch halters, pH-boluses and pedometers for SensOor®-validation. Validations contributed to an optimized new version of SensOor®-ear tags

Weed control in organic farming through mechanical solutions

Based on the experience from science and practice, the handbook aims to present and discuss direct and indirect mechanical weed control. In the Introductory section the reader gets an overview of different machinery, mechanical, thermal and system-based methods to control weed. The farmer learns which factors contribute to soil compaction and gets advice how to avoid it. Furthermore, direct measures during seedbed preparation and tillage to control weeds as the creeping thistle and vetches on arable crops and vegetable crops are proposed. Finally, the development and the potential of future machinery is presented

Energy differences in a grass mixture drying

To understand the energy differences in the drying process of a mixture of grasses, in which the tissue dries at different rates, an analysis of the Isotherm Curves, Drying Curves, Vaporizing enthalpy and Latent Heat of Ryegrass and White Clover was made.  Data of Equilibrium Moisture Content was obtained from literature and drying curves were developed in the drying lab.  In general, White Clover Leaves dries first and the White Clover Stems slowest.  The Isotherm Curves of the parts of the ryegrass was similar, but not the White Clover parts.  Drying curves are different for every part in each temperature, but for all the plants and plant parts the drying is similar at 75 and 60℃.  Vaporization Enthalpy is very similar for the two plants and plant parts, for almost all the Moisture Contents.  The heat of vaporization during the drying was calculated; Ryegrass needs more heat for evaporating water than the White Clover parts.   Keywords: grass drying energy, isotherms, vapour enthalpy, grass mixture dryin

Impact of extension education on improving knowledge of sustainable technical agricultural practices

   Agriculture is considered as a critical sector in the world economy.  However, especially in developing countries, agriculture is dominated by small farmers and often fails to achieve its full productive potential.  A major problem faced by small farmers is their poor knowledge of sustainable agricultural practices.  This study was designed so as to measure the knowledge index of paddy farmers before and after the scientific intervention that was offered to them in India to find out the knowledge index of farmers involved in paddy cultivation and to provide them technical training thereby finding out impact of the training on knowledge level of the farmers.  A validated knowledge scale was used to test the knowledge index of 100 farmers before the offering of the scientific support.  The knowledge index was found to be extremely low for 55% of farmers (score: 0-18), medium (from 19 to 36) for the 42% of the total sample, whereas only for 3% of the participants the level of knowledge was high (score: 37-55).  Scientific intervention was administered to improve farmer’s knowledge level regarding improved agricultural practices and latest technologies.  Then, a post test was conducted and the knowledge index was calculated.  Significant differences were found for knowledge index between pre test and post test for both male (mean difference=31.28) and female farmers (mean difference=33.96).  A linear trend was observed in five categories of knowledge for men as well as for women paddy producers.  Thus, the results prove the hypothesis that there is an impact of extension education on improving knowledge of sustainable agricultural practices.Keywords: Knowledge index, improved agricultural practices, impact of extension education  

Effect of air temperature and relative humidity on the thin-layer drying of celery leaves (Apium graveolens var. secalinum)

The thin-layer drying of celery leaves was studied under different conditions of air temperature (20-50℃) and relative humidity (10%-60%) in a through-flow laboratory dryer.  Both parameters influenced the drying time, although the effect of air temperature was more pronounced.  The effect of air relative humidity was practically negligible at 50℃.  The experimental data was fitted to six thin-layer drying models and their goodness of fit was tested, being the Two-term exponential model the one that showed the best fit in the majority of treatments.  The relationship between drying conditions and regression parameters of this model was analyzed to include it in the model.  Parameter a had a negligible effect on the drying curves and was set constant.  For parameter k a piecewise function was used in two parts, one for the temperatures between 20 and 40℃ and the other for 40 to 50℃, resulting in a good fit overall.  The color of the dried leaves did not appreciably change at temperatures between 20 and 40℃, except at very high levels of relative humidity, which should be avoided when air recirculation is used.  At 50℃ color was negatively affected.Keywords: celery leaves, thin-layer drying, modeling, Apium graveolens, non-linear regressio

Sorption isotherms of celery leaves (Apium graveolens var. secalinum)

 Franz Román, Oliver Hensel(University of Kassel, Department of Agricultural Engineering Nordbahnhofstr. 1a, 37213 Witzenhausen, Germany) Abstract: Sorption isotherms provide important information for the drying process and storage of foodstuffs.  The desorption isotherms of celery leaves at three temperatures (25, 40 and 50℃) as well as their adsorption isotherm at 25℃ were experimentally determined by means of the static gravimetric method, using eight saturated salt solutions with relative humidities in the range from 11% to 84%.  Six mathematical models (Halsey, Oswin, Henderson, GAB, Peleg and BET) were fitted to the data.  The Peleg model resulted in the lowest error in all cases.  A modification of the Peleg model was attempted to incorporate the effect of temperature in the desorption process.  The fitting was satisfactory, providing a single equation for calculation of the equilibrium conditions within the studied temperature range.Keywords: sorption, isotherms, celery, model Citation: Franz Román, and Oliver Hensel.  Sorption isotherms of celery leaves (Apium graveolens var. secalinum).  Agric Eng Int: CIGR Journal, 2010, 12(3): 137-141. &nbsp

Experimental evaluation of bulk charcoal pad configuration on evaporative cooling effectiveness

The purpose of the study was to evaluate the performance of bulk charcoal pad configuration, experimentally. For this, a number of experiments have been conducted in a wind tunnel in order to evaluate the pressure drop, cooling efficiency and specific water consumption as a function of air velocity, water flow rate and pad configuration. The test were carried out at six levels of air velocity (0.12, 0.51, 0.82, 1.05, 1.10 and 1.14 m s-1), three water flow rates (2.2, 3.2 and 5.2 l min-1) and three pad configurations: single layer pad (SLP), double layer pad (DLP) and triple layer pad (TLP) made out of small and large size charcoal particle of equivalent diameter 30 mm and 50 mm respectively. It was found that pressure drop range of small size charcoal pads is 2.67 to 240.00 Pa while that of pads made out of large size charcoal are much lower with the range of 2.00 to 173.33 Pa, depending on the pad configuration, air velocity and water flow rate. The cooling efficiencies of the small size charcoal pads vary from 56.71 to 96.10% while the cooling efficiencies of large size charcoal pads are 45.41 to 90.06%, depending on the pad configuration, air velocity and the water flow rate. Generally, DLP and TLP configuration with larger wet surface area provide high cooling efficiencies and high pressure drops, though it obviously leads to increase in water consumption.  DLP and TLP configurations at low air velocity is therefore recommended for practical applications.