وتُحدث أيضاً عمليات التحلل الحراري، وتُحدث عوامل تُحدث تغيراً في الطلب على المواد الغذائية، وتُحدِّد من ارتفاع نسبة التكاثر، وتُحدِّد أيضاً من ارتفاع نسبة التكاثر، وتُحدِّد هذه المواد من ارتفاع في الطلب على الأغذية، وتُحدِّد أيضاً من ارتفاع أسعار المواد الغذائية، وتُحدِّد من ارتفاع نسبة التغذية، وتُ من خلال استخدام مواد التلقيح الحرارية، وتُسْ، وتُ من خلال الحد الأدنى من خلال إجراء دراسات الطاقة.

ما هي "فور أوسموس ميمبرنز"؟

وهذه المقاييس الفوقية الظاهرية هي حواجز شبه قابلة للتشغيل، مصممة للسماح لجزيئات المياه بالتنقل من حل تغذوي مخفف إلى حل أكثر تركيزاً، وهو ما يُعزى فقط إلى تدرج الضغط الظاهري، وخلافاً للضغط الرئوي المخفض الذي يُطبق فيه، يتغلب على الضغوط الوبائية الظاهرية على تنقية المياه، تعمل منظمة FO بدون ضغط خارجي.

آلية العملية

وتتكون عملية الارتحال من مجرىين رئيسيين منفصلين عن طريق حمراء: حل غذائي (مثل عصير الفواكه أو الحليب أو المياه المستعملة) وحلول سحب (حل ثابت للملح أو عامل آخر نشط) ومن ثم فإن استخدامات الماء من خلال الميمبرنة من جانب التغذية إلى حل السحب، ويمكن عندئذ إعادة تركيز حل السحب الملوث من السائل المغنطيسي باستخدام عملية ضغط منفصلة (مثل السحب المميت).

مواد رمزية وتجميع

(ب) إن المقاييس التجارية لغاز الفلور هي عادة نمائط مركبة ذات مسامير مائلة ذات طبقة دعم مخروطة وطبقة من البولي أمايد فوق الفوقية، مماثلة لنظم الرفض التراكمي لثاني أكسيد الكربون، لأن طبقة الدعم لا تستخدم ضغطاً هضوياً، ويمكن تصميمها لتقليل التكوينات الفوقية الداخلية التي تُطور.

The Advantages of Forward Osmosis in Food Processing

ويقود اعتماد منظمة الأغذية والزراعة في صناعة الأغذية عدة مزايا قاهرة على التكنولوجيات الحالية، وهذه الفوائد تشمل كفاءة الطاقة، ونوعية المنتجات، والموثوقية التشغيلية، والاستدامة البيئية.

كفاءة الطاقة ووفورات التكاليف

فالتهرب الحراري، والطريقة التقليدية لتركيز الأغذية السائلة مثل الحليب أو عصير الفواكه، تستهلك كميات هائلة من الطاقة التي تتجاوز في الغالب ٠٠٠ ١ كيلوواط لكل متر مكعب من المياه التي تزيل، بينما لا يزال الأشعة العكسية تتطلب ضغوطا عالية )٣٠-٨٠ بار( تتطلب معدات قوية للضخ وكهرباء كبيرة.

صيانة المركبات الحساسة

كما أن المغذيات الحساسة من قبيل فيتامين جيم، والآثروسيان، ومركّبات الرماة المتطايرة، والأنزيمات تتحلل بسرعة أثناء التركيز الحراري، وتكفل عملية التوليد الكمي للفولاذ الاحتفاظ بهذه المكونات القيمة بمستويات تعادل تقريباً المنتج الطازج، وفي دراسة عن تركيز عصير البرتقالي، حققت متجانسات FOMBBO التحلل بنسبة 95 في المائة من الخسائر في الجسمين C وحافظة على السمية

انخفاض قوة الدفع وطول العمر

فتراكم المواد العضوية أو غير العضوية أو البيولوجية على سطح البحر يمثل تحدياً تشغيلياً كبيراً في عمليات النمبرة التي تحركها الضغوط، ولأن البرمجيات تعمل دون ضغط الهيدروليكي، فإن طبقة المغاوير المدمجة أقل كثافة وأسهل إزالتها، كما أن المواد الهيدروجينية النباتية الطفيفة والجرّاف أظهرت أيضاً الإهداري من مكونات الأغذية العصيّة مثل التنظيف بالبروفينات.

استعادة المياه واستدامتها

ويحقق التدفق معدلات مرتفعة لاسترداد المياه - تتجاوز في كثير من الأحيان 90 في المائة - حتى من مجاري التغذية الصعبة مثل مياه الصرف الصحي من غسل الفواكه، أو تجهيز الألبان، أو عمليات الصخور، ويمكن إعادة استخدام هذا الماء المسترجع، بعد إعادة تركيز حل السحب، في إطار المرفق من أجل التنظيف، أو التبريد، أو تغذية المغلي، مما يقلل كثيرا من استهلاك المياه العذبة وتصريف مياه الصرف الصحي.

التطبيقات عبر قطاع الأغذية

وقد ثبتت بنجاح الظاهرات الظاهرية في النباتات التجريبية والتجارية لمجموعة واسعة من المنتجات الغذائية، فيما يلي مجالات تطبيق رئيسية لها دراسات إفرادية تمثيلية.

تركيز العوائد والمشروبات

أما عصير الفواكه المركزة فهي أكبر سوق لأجهزة التبريد العاملة في صناعة الأغذية، وقدرة التركيز على 50 إلى 70 درجة مئوية دون أن يحافظ الحرار على الطعم الطازج واللون الذي يفضله المستهلكون، أما الآن فإن النمط التجاري المتاح من شركات مثل عصير البرو ([FLO:0]) أو عصير البراوي، أوفوكس (FLT:1]) الذي تُركّب وحداته من نوع (FO)

تجهيز الألبان

وفي صناعة الألبان، تستخدم هذه المادة لتركيز الحليب قبل صنع الجبن أو لإنتاج ركائز بروتينية حليبية، كما أن المبردات التقليدية تثبط بروتينات الوتر وتتسبب في بلورة البكتينات وتحد من قدرة المنتجات، كما أن الميكبات الفلورية، عندما يتم اختيارها على النحو الصحيح، تسمح بالتركيز إلى ما يتراوح بين 35 و40 في المائة من المواد الصلبة مع الحفاظ على تركيبة البروتينية المحلية وزيادة التركيزات.

استعادة المياه من النفايات الغذائية

وتولد عمليات تجهيز الأغذية كميات هائلة من المياه المستعملة والنفايات الصلبة ذات المحتوى المرتفع من المياه، ويمكن أن تسترد منظمة الأغذية والزراعة المياه النظيفة من هذه المجاري مع التركيز في الوقت نفسه على المواد الصلبة المتبقية من أجل مواصلة المعالجة (مثلاً، كتغذية الحيوانات أو الأسمدة أو المواد الوسيطة للطاقة الحيوية) وعلى سبيل المثال، فإن مطحنة زيت الزيتون تنتج مياهاً مستهلكة عالية من البوليفينول تستخدم الفلور في استعادة 80 في الماء.

إدارة الأغذية البحرية والمزارع

وفي تجهيز الأغذية البحرية، تستخدم منظمة الأغذية والزراعة في تحلية الصلوات المستخدمة في املاح الأسماك والسمك المسيل، مما يسمح بإعادة تدوير الحبار وخفض تفريغ الملح، وتنتقل مياه الصرف الصحي من خلال مسامير المياه المستعملة مقابل صخرة مركَّزة، وتستخرج المياه من المياه المستعملة وتخفض تركيز الملح في مياه الغسيل إلى مستوى مناسب لإعادة الاستخدام في التجهيز أو حتى لتفريغها في بيئة بحرية حساسة، بالإضافة إلى ذلك،

التحديات والحواجز التقنية

ورغم مزاياه الكثيرة، يواجه التفسخ الأمامي عددا من التحديات التقنية والاقتصادية التي يجب التصدي لها من أجل اعتمادها على نطاق واسع في صناعة الأغذية.

تجديد الحلول

(ب) [الحاجة إلى إعادة تركيز حل السحب المخفف] تمثل تكلفة كبيرة من الطاقة والمعدات، وفي حين أن بعض الصلوات (مثلاً، مركبات الكربون العضوية الثابتة) يمكن أن تُلغى باستخدام حرارة لطيفة، فإن الطلب العام على الطاقة من أجل التجديد يمكن أن يقترب أو يتجاوز ذلك النظام المباشر للمركبات إذا لم يكن مُستفَلَماً، وعلاوة على ذلك، يجب أن تكون عملية التجديد أقل درجة من الغذاء وتفادي التلوث بالمنتج.

Membrane Development and Durability

وكثيراً ما تعاني الأجهزة العاملة حالياً من استقطاب التركيز الداخلي، الذي يقلل من قوة الدفع النباتية الفعالة، ويستلزم تجاوز المنافذ المحتوية على مواد مدمجة متقدمة ذات مستويات دعم عالية من النواحي السائلة والهيدروفية تقلل إلى أدنى حد من مقاومة المياه ومتغيرات الرشاقة، وفي حين أن الجيل القادم من المقاييس ذات الأداء المعزز، يجب أن تظهر أيضاً تغيرات ميكانيكية طويلة الأجل واستقراراً كيميائياً

التصعيد والتكامل

إن إدماج الفول السوداني في خطوط تجهيز الأغذية القائمة يشكل تحديات هندسية، ويجب أن يُحسب تصميم النظام للتوازن الهيدروليكي، وتناقص الحلول، وتركيب المنتجات، وتدني تدفق المواد الخام (من 5 إلى 20 لتر/م2) بالمقارنة مع 30 إلى 60 لتر/م2؛ وينطوي تصميم النظام على زيادة عدد النسيجات الضخمة، وزيادة البصمة، والاستثمارات الرأسمالية.

مستقبل التلقيح التصاعدي في تجهيز الأغذية

ويتجه النسيج إلى تحقيق نمو كبير مع نضج التكنولوجيا وتعطي الصناعة الأولوية للاستدامة، وستعجل عدة اتجاهات بالتبني.

Innovative Membrane Technologies

وتمضي البحوث قدما نحو مواد جديدة من المواد الوسيطة، بما في ذلك أجهزة الإكوابل المدمجة، وأجهزة الإكسيد الغرافيني، وأجهزة التلقيم النانوية ذات الصبغة المضغوطة أو النانووبات الكربونية، مما يجعل هذه المواد أكثر قابلية للتداول، ودرجة أكبر من الانتقائية، وخصائص أعلى لمكافحة الإطفاء.

التطبيقات الناشئة

وبالإضافة إلى التركيز واستعادة المياه، يجري استكشاف الفلور من أجل توضيح المشروبات عن طريق إزالة مركبات الألوان، واستعادة النكهات، بل وحتى البروتينات المكسورة، وفي سوق البروتينات القائمة على النباتات، يمكن أن تركز مستخرجات البازلاء أو البروتين الصويا دون أن تُنكر البروتينات، مع الحفاظ على خصائص القذف والوسم، كما يجري تقييم التكنولوجيا من أجل رفع الطلب على البيرلوجينات.

الدور في الاقتصاد العلماني

وتخضع مجهزات الأغذية لضغوط متزايدة لتحقيق نفايات صافية من حيث الطاقة وخفض انبعاثات الكربون، وتتناسب هذه الرؤية بشكل مباشر مع إمكانية استرداد قيمة من مجاري النفايات، والحد من استخدام الطاقة، وإعادة تدوير المياه، وتجمع مفاهيم التكرير الأحيائي المتكامل بين إنتاج المواد الانشطارية وحفر كميات كبيرة من المواد الغذائية لمعالجة المنتجات الثانوية الغذائية، وإنتاج الغازات الأحيائية من المواد العضوية المركزة، مع إعادة تدوير المياه.

وباختصار، تمثل نماذج الأشعة السطحية الأمامية تحولاً في النموذج في كيفية تقارب قطاع الأغذية في التركيز والفصل وإدارة المياه، ومن خلال تعزيز القوى النازية الطبيعية، وتحقق المنظمة وفورات في الطاقة، والحفاظ على جودة المنتجات، والاستدامة التشغيلية التي لا يمكن أن تضاهيها، وفي حين تظل العقبات التقنية، وتظل الابتكارات الجارية في المواد الوسيطة، وتضع حداً أدنى من الكيمياء في الحل، وتقطع النظامية على طريق التصدي لهذه التحديات.