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While the Food and Biotechnology industries often use unit operations that have been known for some time, sometimes these processes are not efficient or sustainable. The need to develop more efficient processing lines to obtain higher quality products is of utmost importance. Over the last years, pulsed electric fields (PEF) processing has attracted the interest of numerous researchers and companies due to its ability to reduce processing time, preserve thermolabile compounds, which are responsible for the aroma, nutritional and bioactive properties of food products.
Therefore, in this article, some of the most important studies regarding the application of PEF technology in food and biotechnology processing is discussed.
Tools for designing riverscapes co-creatively. Walk! Find typologies! Design spatial visions!
(2020)
In komplexen, landschaftlichen Transformationsprozessen, in denen Akteure mit unterschiedlichen fachlichen Hintergründen ko-kreativ Wege in eine nachhaltige Zukunft suchen, stellt sich die Frage: Wie lässt sich Komplexität so ausdrücken und darstellen, dass sie von möglichst vielen verstanden und als Herausforderung angenommen wird? Diese Frage steht vor allem in transdisziplinären Forschungssettings wie etwas Reallaboren im Mittelpunkt. Unterschiedliche bildliche Darstellungen können dabei, so die These dieses Beitrags, implizites Wissen versammeln und niedrigschwellige Zugänge zu komplexen Diskussionen schaffen. Anders als etwa lange textliche Darstellungen und Tabellen fungieren Bilder als Anker der Erinnerung, mit denen sich Akteure auch in länger andauernden Prozessen immer wieder verorten können. Um „die Landschaftsforschung anschlussfähig an den Erwartungs-, Erfahrungs-, Wissens- und Überzeugungshorizont betroffener Menschen zu machen“ (Berr 2018b, S. 4) können Erlebte, Konzipierte und Verhandelte Bilder zentrales Verständigungs-Medium sein.
Shockwaves are mechanical pressure pulses generated in liquids and gases. Based on the principles of acoustics, shockwavescan propagate through fluids such as water. At interfaces of materials with different acoustic impedances, mechanical energy is dissipated, and disintegration of biological tissue can be achieved. Physical properties as well as technical requirements for shockwave generation by electrohydraulic, electromagnetic or piezoelectric energy conversion have been reported in the literature. The use of electrohydraulic shockwaves for food treatment is an emerging food processing technology, where a lack of scientific and technical knowledge has limited further advancements in process and equipment design. In scientific literature, single aspects required for process description are available, e.g., in metallurgy, mining, air purification or particle accelerators, but their combination toward a combined model is required to characterize underlying mechanisms of action. In food, most of the studies have focused on shockwave technology for treatment of meat cuts with the purpose of reducing aging time, softening of tissue and improving its tenderness. Other applications of the shockwave technology could expand to biological inactivation, targeted texture modifications and improving extractive and refining processes in agriculture industries. Total processing costs are estimated in a range of a few Euros per ton of product. Despite being a promising alternative to existing processes used for these purposes, the application of shockwave in the food industry is limited to date to research on pilot-scale prototypes.
PEF is an innovative technology to extend the shelf life of fresh liquid food products, mainly juices, with minor impact on the quality. Many lab scale studies have been published, indicating the great potential of PEF for the juice industry. For industrial realization, the PEF systems have been adapted to the industrial requirements, establishing HACCP and hygienic design concept. Important process parameters have been identified from research and integrated in industrial PEF processes. Juice producers are now able to use PEF for their production lines.
This chapter presents the mechanism of the enhancement of freezing by means of ultrasound (US). It has been demonstrated that the effects of US are a rather complex issue. In theory, ultrasound creates cavitation bubbles throughout the volume of the product, which promotes nucleation of the ice and crushes the crystals already present in food. They can also enhance convective heat transfer to the cooling media, thereby accelerating freezing. Moreover, it has been shown that ultrasound reduces the degree of supercooling before nucleation in frozen food. Additionally, numerous experimental studies indicate that ultrasound assisted freezing is a good method to achieve homogenous crystallizations, reduce the deteriorating effect of freezing on food, and thus improve quality after thawing.
Olive oil holds significant importance in the European diet and is renowned globally for its sensory attributes and health benefits. The effectiveness of producing olive oil is greatly influenced by factors like the maturity and type of olives used, as well as the milling techniques employed. Generally, mechanical methods can extract approximately 80% of the oil contained in the olives. The rest 20% of the oil remains in the olive waste generated at the end of the process. Additionally, significant amounts of bioactive compounds like polyphenols are also lost in the olive pomace. Traditionally, heat treatment, enzymes, and other chemicals are used for the enhancement of oil extraction; however, this approach may impact the quality of olive oil. Therefore, new technology, such as pulsed electric field (PEF), is of great benefit for nonthermal yield and quality improvements.
Wasser
(2021)
Neue Futtermittel
(2021)
Ganzpflanzensilage
(2021)
Maniok und Tapioka
(2021)
Die planungsrechtliche Zulässigkeit von Betrieben der Urbanen Produktion unterscheidet sich je nach ihrem Störgrad deutlich zwischen den Baugebietstypen der Baunutzungsverordnung (BauNVO). Während Betriebe, die das Wohnen nicht wesentlichen stören, auch in gemischten Baugebieten zulässig sind, kommen für Betriebe mit höheren Störgraden nur Gewerbe- und ggf. auch Industriegebiete infrage. Über die Ausweisung von Gewerbegebieten kann jedoch innerhalb eines Quartiers eine grobkörnige Nutzungsmischung erreicht werden. Betriebe, die das Wohnen nicht wesentlich stören, können über die Ausweisung gemischter Baugebiete wie dem Urbanen Gebiet zusätzlich in einer feinkörnigen Nutzungsmischung realisiert werden. Dabei kann die Verdrängung von Betrieben der Urbanen Produktion durch zahlungskräftigere Nutzungen mithilfe des Planungsrechts nur begrenzt beeinflusst werden. Insbesondere in Urbanen Gebieten besteht die Gefahr, dass sie von anderen Nutzungen wie dem Wohnen verdrängt werden.
Der Text behandelt die Bedeutung nachhaltiger Ernährung und die Herausforderungen bei der Integration von Nachhaltigkeitsaspekten in die berufliche Bildung, insbesondere in den Korn-handhabenden Berufen. Tägliche Ernährungsentscheidungen werden als maßgeblich für Umwelt, Gesellschaft und Gesundheit hervorgehoben. Die EAT-Lancet-Kommission schlägt eine Planetarische Gesundheitsdiät vor, die klimafreundlich und gesund ist. Die Förderung von Nachhaltigkeitskompetenzen in der beruflichen Bildung wird als Schlüssel für langfristige Veränderungen in Betrieben betont. Der Modellversuch Korn-Scout zielt darauf ab, Lehr-/Lernmaterialien zu entwickeln, die die Nachhaltigkeitsorientierung von Auszubildenden in Korn-handhabenden Berufen fördern. Dieser besteht aus vier Elementen: Status-quo-Analyse, Entwicklung von Lehr-/Lernmaterialien, Erprobung und Transfer in die Praxis. Kommunikation wird als Schlüsselfaktor für die systematische Integration von Bildung für nachhaltige Entwicklung in die Ausbildung betont. Die Evaluation der Materialien während der Covid-19-Pandemie führte zu sinnvollen Optimierungsvorschlägen.Erunterstreicht die Bedeutung von Kommunikationskompetenzen für nachhaltiges Handeln in den Korn-handhabenden Berufen. Effektive Kommunikation entlang der Wertschöpfungskette ist entscheidend, um Nachhaltigkeitsaspekte von der landwirtschaftlichen Produktion bis zum Verzehr zu integrieren. Neben der Kommunikationskompetenz werden auch andere Fähigkeiten wie die Suche, Verarbeitung und Integration von nachhaltigkeitsrelevanten Informationen betont. Der Modellversuch Korn-Scout identifizierte berufsübergreifende Nachhaltigkeitskompetenzen entlang der Korn-Food-Supply-Chain, wobei einige Berufe spezifische Kompetenzen aufweisen. Die systematische Weiterentwicklung dieser Kompetenzen ist entscheidend für die strukturelle Integration von Nachhaltigkeit in der beruflichen Praxis. Lehr-/Lernmaterialien aus dem Modellversuch werden durch Zusammenarbeit mit Praxispartnern in die Praxis übertragen. Der Ausblick betont die Notwendigkeit weiterer Projekte und Anpassungen in den Ausbildungsordnungen für eine umfassende Verankerung von Nachhaltigkeit in der beruflichen Ausbildung.