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Der Wassergehalt beeinflusst die technologischen, mikrobiologischen und sensorischen Eigenschaften von Lebensmitteln. Für die Bestimmung des Wassergehalts in Lebensmitteln stehen verschiede Verfahren zur Verfügung, welche allerdings auch aufwendig und zeitintensiv sein können. Die Wassergehaltbestimmung mittels Mikrowellenresonanz zeichnet sich durch eine sehr kurze Messzeit, zerstörungsfreie Messung und hohe Eindringtiefe in die zu messende Substanz aus.
Ziel dieser Arbeit war es, unter Einsatz von pulverförmigen Lebensmittel die Genauigkeit der Wassergehaltsbestimmung mittels der Mikrowellenresonanz zu ermitteln und messbestimmende Einflussgrößen zu identifizieren. Mit den Untersuchungen sollte die mögliche Einsetzbarkeit des Verfahrens in der Praxis überprüft werden.
Die notwendigen Referenzmaterialien mit unterschiedlichen Feuchten wurden mit Hilfe einer feuchten Atmosphäre im Klimaschrank befeuchtet oder mit einer kontrollierten Trocknung im Trockenschrank hergestellt. Diese wurden genutzt um produktspezifische Kalibrierungen zu erstellen. Als Referenzverfahren wurde das Trockenschrankverfahren verwendet.
Als mögliche Einflussgrößen wurden die Probentemperaturen, Schüttdichten, Füllhöhen, sowie das Referenzverfahren anhand der Weizenstärke, des Magermilchpulvers und Hühnereiweißpulvers untersucht. Folgende Ergebnisse wurden ermittelt:
Die Probentemperatur hat einen Einfluss auf die ausgegebenen Messwerte der untersuchten Lebensmittel. Mit zunehmender Temperatur steigen die ausgegebenen Messwerte. Der Temperatureinfluss wird mit zunehmenden Wassergehalt größer und ist zwischen den Substanzen spezifisch
Bei dem Magermilchpulver konnte bei zunehmender Verdichtung kein nennenswerter Dichteeinfluss festgestellt werden. Dagegen zeigten sich ein Dichteeinfluss bei der Weizenstärke und dem Hühnereiweißpulver ab einer 10-fachen-Aufklopfung des Materials mit maximalen absoluten Veränderungen zwischen 0,16 % (m/m) bis 0,18 % (m/m). Der Grad des Dichteeinflusses kann durch den Verdichtungstest der Messgerät-Software beeinflusst werden.
Bei einer Abnahme der Füllhöhe von 100 % auf bis zu 40 % zeigten sich keine ausgeprägten Veränderungen in den Messwerten. Ab einer Proben-Füllhöhe von 20 % wurde ein starker Einfluss der Probenhöhe festgestellt. Es traten bei allen Lebensmitteln Veränderungen der Messwerte von bis zu 1,81 % (m/m) auf
Mit der Thermowaage und dem Wärmestrom-Kalorimeter wurden Temperaturen bestimmt, welche das Ende der Wasserverdampfung markieren. Die Trocknung an der Grenze zu diesen Temperaturen ergab tendenziell höhere Massenverluste als im Trockenschrankverfahren. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass durch die Verwendung der Trockenschrankverfahren-Vorgaben nicht das gesamte Wasser detektiert wird.
Die Untersuchungen zur Genauigkeit des Mikrowellenresonanzverfahrens wurden am Beispiel der Weizenstärke mit der zugrunde liegenden Kalibrierung mit einer Korrelation von r = 0,998 und einer Reststandardabweichung von 0,235 % (m/m) durchgeführt. Der Arbeitsbereich lag zwischen 2,03 % (m/m) bis 14,77 % (m/m). Die Messwerte wurden unter Wiederholbedingungen gewonnen.
Die Variationskoeffizienten der Messpräzision und Methodenpräzision befanden sich über den gesamten untersuchten Wassergehalt-Bereich innerhalb der zulässigen Grenzen. In der Messpräzision wurde eine maximale Wiederholstandardabweichung von 0,060 % (m/m) beobachtet. Bei der Untersuchung der Methodenpräzion wurde eine maximale Wiederholstandardabweichung von 0,232 % (m/m) festgestellt. Das Mikrowellenresonanzverfahren kann sehr präzise Messwerte liefern
Die statistische Auswertung der Richtigkeit wurde mit dem Sollwert-t-Test durchgeführt. Über einen Feuchtebereich von 2,03 % (m/m) bis 14,77 % (m/m) wiesen, bei einer Wahrscheinlichkeit von 95 %, von den 8 der untersuchten Proben 7 einen signifikanten Unterschied zu den mittels Trockenschrank ermittelten Messwerten auf. Die größte festgestellte systematische Abweichung von 1,00 % (m/m) lag bei einer Referenzfeuchte von 2,03 % (m/m). Im Feuchte-Bereich von 4,81 % (m/m) bis 14,77 % lag die größte festgestellte systematische Messabweichung bei 0,51 % (m/m) vom Referenzwert
Umsetzung rechtlicher Anforderungen in der Bauleitplanung am Beispiel der Seveso-II-Richtlinie
(2015)
Mit einem systematischen Ansatz konnte basierend auf gering aufgelösten Daten (Bodenkarte, Höhenmodell, Landnutzungsklassifikation) das theoretische Expansionspotential für Ackerflächen in der Provinz Tjumen (Westsibirien, Russische Föderation) abgeschätzt werden. Die theoretisch mögliche Ausdehnung der Ackernutzung um 57% in den landwirtschaftlich relevanten Gebieten konnte allerdings nur zur Hälfte mit Groundtruthdaten in 3 Testareas (je 400 km²) validiert werden. Darüber hinaus waren 52% dieser positiven Validierungspunkte auf Ackerbrachen verortet, die derzeit nicht ökonomisch rentabel zu bewirtschaften sind. Insgesamt kann daher nur eine Expansion der Ackerflächen um 14,5% (? 1900 km² bzw. 1,1% der Gesamtfläche) als potentiell möglich angesehen werden.
Der folgende Beitrag widmet sich der Frage, wie suffizient private Haushalte im heutigen Wirtschaftssystem agieren können und welche Grenzen sich offenbaren. Private Haushalte sind neben den Unternehmen, staatlichen Institutionen und intermediären Organisationen eine zentrale Leistungsinstanz für die Produktion von Gütern und Dienstleistungen und nehmen damit die Versorgung der Menschen ein. Haushalte bieten viel Potential für die Verankerung von Suffizienzstrategien, trotzdem gibt es gewissermaßen genauso viele Herausforderungen und Barrieren rund um diesen Themenschwerpunkt. Die Vision dabei: Durch suffizienteren Konsum könnten Haushalte in ihrem privaten Entscheidungsraum langfristig zukunftsfähiger agieren. So würde der haushaltsspezifischer Ressourcenverbrauch gesenkt und suffizientere Unternehmenslösungen würden durch ausgewählte Konsumentscheidungen von Haushalten unterstützt werden. Von dieser Vision ist die Gesellschaft aktuell aber zugegebenermaßen immer noch weit entfernt. Trotzdem erscheint es wichtig, sich diesem Thema empirisch zu nähern, insbesondere um Potentiale und Herausforderungen eines suffizienteren Handelns in den heutigen Haushalts- und Gesellschaftsstrukturen zu skizzieren. Die Argumentation des Beitrags fußt deshalb auf den Ergebnissen aus 42 qualitativen, problemfokussierten Interviews mit Verbraucherinnen und Verbrauchern in ganz Deutschland. Der Beitrag schließt mit einem Fazit und skizziert die Antwort auf die Frage, ob und wie Haushalte suffizient sein können und welche Herausforderungen sich für die Zukunft ergeben.
In einer konsumorientierten Kultur ein Leben der Suffizienz zu führen, ist vielleicht eines der ehrgeizigsten Experimente, die ein Mensch unternehmen kann. Um diese Herausforderung zu untersuchen, haben wir einen sozial-praktischen Ansatz gewählt. Dieser Artikel basiert auf 42 qualitativen Interviews, in denen die Befragten gefragt wurden, warum und wie sie sich in einer westlichen Infrastruktur und Kultur suffizient verhalten. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Suffizienz-orientierte Menschen bei ihren ressourcenintensiven Handlungen auf bestimmte Bedeutungen in der Alltagspraxis zurückgreifen. Diese Bedeutungen umfassen eine Mischung aus umweltfreundlichen Einstellungen, positiven sozialen Absichten und/oder persönlichen Verpflichtungen zur Sparsamkeit. Darüber hinaus haben wir eine Reihe spezifischer Praktiken identifiziert, darunter Teilen, Recycling und Wiederverwendung, die für einen ressourcenschonenden Lebensstil nützlich sind. Für unsere Befragten sind viele dieser Suffizienz-Praktiken regelmäßig im täglichen Leben anzutreffen und wurden nur selten hinterfragt. Anhand einer zusätzlichen Umfrage zeigen wir, dass diese Routinen zu einem weniger ressourcenintensiven Lebensstil führen und wie es einer kleinen Gruppe von Menschen gelungen ist, sich Suffizienzpraktiken anzugewöhnen. Die Mehrheit sieht jedoch keine Notwendigkeit für eine häufigere Umsetzung solcher Routinen, da die täglichen Entscheidungsprozesse weitgehend auf den Konsum von Produkten ausgerichtet sind.
Stainless steel made to rust: a robust water-splitting catalyst with benchmark characteristics
(2015)
The oxygen evolution reaction (OER) is known as the efficiency-limiting step for the electrochemical cleavage of water mainly due to the large overpotentials commonly used materials on the anode side cause. Since Ni–Fe oxides reduce overpotentials occurring in the OER dramatically they are regarded as anode materials of choice for the electrocatalytically driven water-splitting reaction. We herewith show that a straightforward surface modification carried out with AISI 304, a general purpose austenitic stainless steel, very likely, based upon a dissolution mechanism, to result in the formation of an ultra-thin layer consisting of Ni, Fe oxide with a purity >99%. The Ni enriched thin layer firmly attached to the steel substrate is responsible for the unusual highly efficient anodic conversion of water into oxygen as demonstrated by the low overpotential of 212 mV at 12 mA cm−2 current density in 1 M KOH, 269.2 mV at 10 mA cm−2 current density in 0.1 M KOH respectively. The Ni, Fe-oxide layer formed on the steel creates a stable outer sphere, and the surface oxidized steel samples proved to be inert against longer operating times (>150 ks) in alkaline medium. In addition Faradaic efficiency measurements performed through chronopotentiometry revealed a charge to oxygen conversion close to 100%, thus underpinning the conclusion that no “inner oxidation” based on further oxidation of the metal matrix below the oxide layer occurs. These key figures achieved with an almost unrivalled-inexpensive and unrivalled-accessible material, are among the best ever presented activity characteristics for the anodic water-splitting reaction at pH 13.
Soil versus foliar iodine fertilization as a biofortification strategy for field-grown vegetables
(2015)
Iodine (I) biofortification of vegetables by means of soil and foliar applications was investigated in field experiments on a sandy loam soil. Supply of iodine to the soil in trial plots fertilized with potassium iodide (KI) and potassium iodate directly before planting (0, 1.0, 2.5, 7.5, and 15 kg I ha-1) increased the iodine concentration in the edible plant parts. The highest iodine accumulation levels were observed in the first growing season: In butterhead lettuce and kohlrabi the desired iodine content [50–100 μg I (100 g FM)-1] was obtained or exceeded at a fertilizer rate of 7.5 kg IO3--I ha-1 without a significant yield reduction or impairment of the marketable quality. In contrast, supplying KI at the same rate resulted in a much lower iodine enrichment and clearly visible growth impairment. Soil applied iodine was phytoavailable only for a short period of time as indicated by a rapid decline of CaCl2-extractable iodine in the top soil. Consequently, long-term effects of a one-time iodine soil fertilization could not be observed. A comparison between the soil and the foliar fertilization revealed a better performance of iodine applied aerially to butterhead lettuce, which reached the desired iodine accumulation in edible plant parts at a fertilizer rate of 0.5 kg I--I ha-1. In contrast, the iodine content in the tuber of sprayed kohlrabi remained far below the targeted range. The results indicate that a sufficient spreading of iodine applied on the edible plant parts is crucial for the efficiency of the foliar approach and leafy vegetables are the more suitable target crops. The low iodine doses needed as well as the easy and inexpensive application may favor the implementation of foliar sprays as the preferred iodine biofortification strategy in practice.
Background
The population-based mammography screening program (MSP) was implemented by the end of 2005 in Germany, and all women between 50 and 69 years are actively invited to a free biennial screening examination. However, despite the expected benefits, the overall participation rates range only between 50 and 55 %. There is also increasing evidence that belonging to a vulnerable population, such as ethnic minorities or low income groups, is associated with a decreased likelihood of participating in screening programs. This study aimed to analyze in more detail the intra-urban variation of MSP uptake at the neighborhood level (i.e. statistical districts) for the city of Dortmund in northwest Germany and to identify demographic and socioeconomic risk factors that contribute to non-response to screening invitations.
Methods
The numbers of participants by statistical district were aggregated over the three periods 2007/2008, 2009/2010, and 2011/2012. Participation rates were calculated as numbers of participants per female resident population averaged over each 2-year period. Bayesian hierarchical spatial models extended with a temporal and spatio-temporal interaction effect were used to analyze the participation rates applying integrated nested Laplace approximations (INLA). The model included explanatory covariates taken from the atlas of social structure of Dortmund.
Results
Generally, participation rates rose for all districts over the time periods. However, participation was persistently lowest in the inner city of Dortmund. Multivariable regression analysis showed that migrant status and long-term unemployment were associated with significant increases of non-attendance in the MSP.
Conclusion
Low income groups and immigrant populations are clustered in the inner city of Dortmund and the observed spatial pattern of persistently low participation in the city center is likely linked to the underlying socioeconomic gradient. This corresponds with the findings of the ecological regression analysis manifesting socioeconomically deprived neighborhoods as risk factors for low attendance in the MSP. Spatio-temporal surveillance of participation in cancer screening programs may be used to identify spatial inequalities in screening uptake and plan spatially focused interventions.