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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.
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.
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.