Oktatási célra fejlesztett interaktív pszichrometriai szoftvert Erdélyi Péter, az SZTE élelmiszermérnök szakos hallgatója. Az SZTE Innovációs Díjjal, és OTDK első helyezéssel elismert újítás az élelmiszeriparban is hatékonyan alkalmazható.
A Hyde pszichrometriai program interaktív diagramokon jeleníti meg a nedves levegő jellemzőinek pontos értékeit, amelyek ismerete az élelmiszer - feldolgozó és - tároló rendszerek működtetése során elengedhetetlen. Így a felhasználó könnyedén beállíthatja a kívánt állapotot. A pszichrometria a levegő hőmérséklete és páratartalma közötti viszonyokkal foglalkozik. A hőmérséklet, az abszolút nedvességtartalom, a relatív páratartalom és az entalpia – ami az energiatartalmat fejezi ki – nemcsak az élelmiszeriparban, hanem számos más területen is jelen van.
Számos területen alkalmazható az újítás
- A levegő csak bizonyos mennyiségben képes vízgőzt megtartani magában, ezért van, hogy ha hideg levegőről megyünk melegebb helyre, akkor a szemüveg bepárásodik. A hideg szemüveglencse a körülötte lévő levegőt lehűti, ami már csak kevesebb vízgőzt képest megtartani. Az entalpia értéke pedig megmutatja, hogy mennyi hőenergiát vesz fel a levegőből a szemüveg, amikor felmelegszik és elpárolog róla a víz – magyarázta Erdélyi Péter mesterszakos hallgató.
- A folyamatnak az élelmiszeripar esetén a légkondicionálásban van szerepe, mivel a légtérnek mindig az adott élelmiszer igényeihez kell igazodni. Például a zöldségek, gyümölcsök tárolásánál, ha túl magas a páratartalom és a pára lecsapódik a zöldségekre, akkor elkezdenek penészedni. Ha túl száraz a levegő, akkor gyorsan párolog a nedvesség, aminek hatására a gyümölcsök fonnyadni fognak. A jelenség a csokoládégyártásban is megfigyelhető. Itt a folyékony csokoládét formába öntik, amit egy hűtőalagúton vezetnek végig, hogy megdermedjen. A hűtőalagútból hidegen kerül ki a forma, de ha a levegő túl meleg és párás az üzemben, akkor a kiöntött csokoládéra lecsapódik a pára. Ez kioldja a cukrot, így a csokoládé kiszürkül. A program egy újabb alkalmazási területe lehet a konvekciós szárítás, amelynek lényege, hogy a kiterített élelmiszer felett meleg levegőt áramoltatunk. Ebben az esetben például azt tudjuk ellenőrizni, hogy mennyire, kell előmelegíteni az áramoltatott levegőt – sorolta az újítás lehetséges alkalmazási területeit.
Az oktatási céllal készült szoftverhez interaktív feladatgyűjtemény is kapcsolódik
- A pszichrometriai szoftver ötlete a témavezetőm, Rajkó Róbert professzor javaslata volt. Az interaktív diagramok kiválóan alkalmazhatók oktatási célra, az elavult, papíralapú diagramok helyett, például légnedvesítési feladatok számolásához. A nyílt hozzáférésű program a hyde.fastmail.jp oldalon érhető el. Ha a hőmérséklet, nedves hőmérő hőmérséklet, harmatponti hőmérséklet, entalpia, relatív páratartalom, nedvességtartalom, és a gőz parciális nyomása közül legalább két adatot megadnunk, akkor a szoftver az összes többit tényezőt automatikusan kiszámolja – tudtuk meg.
Az újításból elektronikus tananyag is készült, ami az elméleti alapok mellett 10 feladatot is tartalmaz. A légnedvesítéshez kapcsolódó interaktív feladatgyűjtemény itt elérhető. A többnyelvű feladattár a számítógépek mellett tableten és okostelefonon is használható. Az on-line gyűjtemény sokat segít a tanulásban, a vizsgákra készülésben, de nemcsak a szegedi hallgatóknak. Az SZTE mellett az Eötvös Loránd Tudományegyetemen is használják.
Az élelmiszermérnök szakos hallgató újítása a 2015-ös Országos Tudományos Diákköri Konferencia Agrártudományi Szekciójában első helyezést ért el, míg 2016-ban a Szegedi Tudományegyetem leginnovatívabb TDK munkáért járó innovációs díját is elnyerte.
A jövőben kemometriával foglalkozna a tehetséges hallgató
Péter jelenleg szemcseméret eloszlások modellezésével foglalkozik. A kutatási terület a malomiparban fontos, ahol a búza megőrlését követően különböző méretű szemcsék keletkeznek. A szemcsméret-eloszlás ismeretében megbecsülhető a fajlagos felület, ami meghatározza például a lisztszemcsék vízfelvevőképességét, vagy a tésztaképződés idejét.
A mesterszakos hallgató későbbi PhD tanulmányai alatt kemometriával foglalkozna. - A kemometria a matematikai, statisztikai, informatikai módszerek alkalmazása arra, hogy kémiai mérési adatokból a lehető legteljesebben, torzítatlanul kinyerjük a hasznos információkat. Egy kutatói ösztöndíjra is pályáztam, ha nyerek, egy NIR spektrométert szeretnék venni. A műszer a különböző testekről visszaverődő közeli infravörös tartományba eső fényt méri. Az adatokból például fehérjetartalmat, cukortartalmat, zsírtartalmat állapítanak meg. A mérési eredményekből azonban nehéz az információt kinyerni, ebben segít a kemometria – mesélte terveit az egyetemista.
Gajzer Erzsébet
Fotó: Bobkó Anna
