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Best-Practice-Projekte


Gerste - nicht nur füs Brauen gut!

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Verfahren zur Nutzung von beta-glucanreichen Mehlen in Backwaren, Nudeln und Snacks


In Brauereien und Brennereien darf sie als Rohstoff nicht fehlen, auch als Tierfutter wird sie gern genutzt: die Gerste. Ihr großes Plus: Sie ist das Getreide mit dem höchsten Beta-Glucan1-Gehalt. Die löslichen Ballaststoffe machen das frühere Grundnahrungsmittel, das vor allem in Suppen und Breien eingesetzt wurde, ernährungsphysiologisch so wertvoll. Dennoch war Gerste als Getreidemehl im heutigen Grundnahrungsmittel Brot bislang uninteressant: Sie galt als nicht backfähig, da sie durch das enorm hohe Wasserbindungsvermögen der Beta-Glucane die Strukturbildung von Weizen- und Roggenbroten ordentlich durcheinander bringt – ein Problem, das lange Zeit nicht lösbar schien.

Natürliches Gas - für eine energieeffiziente und produktschonenende Herstellung von Instantprodukten

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Granulat oder Pulver in die Tasse geben – mit Wasser aufgießen – umrühren – fertig! So lassen sich im Handumdrehen Kaffee-, Kakao- und Teegetränke oder Suppen herstellen. Vor allem löslicher Kaffee ist weltweit gefragt. Die zeitsparende Zubereitung eines Kaffeegetränks aus getrocknetem Kaffeeextrakt ist praktisch, der Bedarf wächst stetig. Doch die Herstellung von Instantprodukten ist generell energieintensiv.
Vor dem Hintergrund knapper werdender Energieressourcen und steigender Energiepreise ist daher Forschung gefragt, die Energieeinsparungen bei der Produkten von löslichen Produkten ermöglicht – und im Idealfall verbesserte, gezielt steuerbare Produkteigenschaften gestattet. Dies war der Ansatz für zwei Projekte der Industriellen Gemeinschaftsforschung, die über den FEI von 2005 bis 2010 an der Technischen Universität Hamburg-Harburg durchgeführt wurden. Im Mittelpunkt stand dabei die Herstellung von Instantkaffee durch Sprühtrocknung.

Sicherer, ökonomischer und ökologischer: "Easier-to-clean"-Oberflächen in der Lebensmittelproduktion

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Der Lotoseffekt stand Pate bei dem Wunsch, vergleichbare Effekte für Oberflächen in der industriellen Produktion zu erzielen. Doch die bei der Lotospflanze entdeckte Selbstreinigungsfähigkeit flüssigkeitsabweisender nanostrukturierter Oberflächen ist in die Lebensmittelproduktion nicht übertragbar, da viele Produkte bei der Herstellung nicht nur über ein Material „laufen“, sondern auch in Behältnissen „stehen“ und dabei beispielsweise Biofilme bilden.
Eine regelmäßige Reinigung ist daher unerlässlich, um Produktverderb und Kreuzkontaminationen zu vermeiden. Vor dem Hintergrund eines hohen Kosten- und Zeitdrucks suchen Hersteller von Maschinen und Anlagen als auch die produzierende Industrie daher stets nach Möglichkeiten, die notwendigen Reinigungsarbeiten schnell, effizient und sicher durchführen zu können.

Wieviel Weizen steckt im Dinkel? Die DNA und weizentypische Proteine geben Auskunft!

Zwei Müller
Als robust, anspruchslos und krankheitsresident beschreiben ihn die Getreidebauern, als bekömmlich und wohlschmeckend die Verbraucher: Dinkel erlebt seit den neunziger Jahren eine Renaissance. Anfang des vorigen Jahrhunderts war Dinkel von Weizen als Hauptbrotgetreide abgelöst worden. Doch die beiden Getreidesorten sind enge Verwandte, es gibt auch Mischformen und Kreuzungen. Wie - neben diesen Mischformen und Kreuzungen - Weizen in den Dinkel kommt, kann viele Ursachen haben: als Durchwuchs auf dem Dinkelfeld, als Rückstand in Transportmitteln, Maschinen oder in der Backstube, als geplante und zulässige Beimischung zur Verbesserung der Backqualität, jedoch auch zur Streckung und damit zur Gewinnsteigerung. Letzteres ist bei einer fehlerhaften Deklarierung eine Täuschung des Anwenders oder Verbrauchers. Aufgrund der engen Verwandtschaft von Weizen und Dinkel war dies bislang nicht nachzuweisen. In der Branche war deshalb eine Methode zur Bestimmung des zugemischten Weizenanteils dringend gefragt.

Für das Gelbe im Ei ideal! Neues Fraktionierungsverfahren ermöglicht optimale Nutzung der natürlichen Funktionen von Eigelb

Eier
In der Lebensmittelwirtschaft wird es vor allem als natürlicher Emulgator eingesetzt: Hühnereigelb. Dessen Anwendungspotenzial ist jedoch noch lange nicht ausgeschöpft, weder in wirtschaftlicher noch in funktioneller Hinsicht. Die komplexe Zusammensetzung aus Lipiden, Proteinen und Lipoproteinen und die hohe Trockenmasse des Eigelbs von bis zu 52 % machen eine gezielte Behandlung zur vollständigen Nutzung der technologisch-funktionellen Eigenschaften anspruchsvoll. Hersteller von Ei- und Feinkostprodukten suchten daher nach einem Verfahren, dass die Fraktionierung und gezielte Funktionalisierung der Eigelbhauptfraktionen Plasma und Granula ermöglichen sollte: eine ideale Ausgangsbasis für ein Forschungsprojekt der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF).

Hochspannende Technologie! PEF ermöglicht produktschonende Haltbarmachung und vielseitig nutzbaren Zellaufschluss

Wenn biologische Zellen mit extrem kurzen elektrischen Hochspannungs-Impulsen versetzt werden, verändern sich ihre Zellmembranen: Ihre Poren werden „aufgeschlossen“. Bei Mikroorganismen resultiert dies in einem Verlust der Vitalität – ein gewünschter Effekt bei Verderbnis- oder Krankheitserregern; bei pflanzlichen oder tierischen Zellen hingegen führt der elektrische Aufschluss zu einer leichteren Gewinnung der Inhaltsstoffe sowie einer Strukturveränderung, die vielseitig genutzt werden kann.
Das bis vor wenigen Jahren noch im Versuchsstadium befindliche Verfahren gepulster elektrischer Felder (Pulsed Electric Fields (PEF)) im Bereich der Lebensmittelverarbeitung steht derzeit an der Schwelle zum Durchbruch: Immer mehr Unternehmen steigen in den nächsten Jahren auf die PEF-Technologie um.

Verbraucherschutz großgeschrieben: Effektive Schnellmethoden zur Bestimmung des Mutterkorngehaltes

Probenahme
Als Mutterkorn wird die kornähnliche Überdauerungsform des parasitären Pilzes Claviceps purpurea bezeichnet, der besonders in feuchten Jahren auf Getreideähren, vor allem bei Roggen, vorkommt. Mutterkorn kann toxikologisch wirksame Verbindungen, sogenannte Ergotalkaloide, bilden, die im Mittelalter zu Massenvergiftungen führten.
Dank moderner industrieller Mühlentechnik ist deutsches Getreide so sicher wie nie zuvor. Doch vereinzelt werden immer wieder Getreideproben mit erhöhten Gehalten an Mutterkornalkaloiden gefunden.

Wegweisend für die Wirtschaft: Forscher entwickeln "Meilensteine für die Praxis" zur Identifizierung und Reduzierung von biogenen Aminen in Wein

Weingläser
Biogene Amine kommen als natürliche Bestandteile in verschiedenen Lebensmitteln, vor allem in fermentierten Lebensmitteln wie Bier, Käse, Wurst oder Wein, vor. Eine zu hohe Aufnahme von biogenen Aminen kann jedoch bei entsprechender Sensibilität unerwünschte gesundheitliche Symptome verursachen. Für biogene Amine in Weinen werden seit einiger Zeit Grenzwerte diskutiert.
Um Verbraucher zu schützen sowie der Weinbranche verlässliche – und bei Einführung von Grenzwerten wirtschaftlich dringend notwendige – Maßnahmen zur Identifizierung und Reduzierung von biogenen Aminen in Wein bereitzustellen, wurde über den FEI ein entsprechendes IGF-Vorhaben initiiert.

Von Vorteil für Verbraucher und Wirtschaft: Vorfrittieren mit Rapsöl

Pommes frites lassen sich auch mit Rapsöl vorfrittieren
Beim Frittieren werden Lebensmittel in heißem Fett schwimmend gebacken. Für optimale Frittierergebnisse muss ein gutes Frittierfett hohe Temperaturen aushalten, sollte nicht spritzen und über einen längeren Zeitraum nutzbar sein. Über diese Eigenschaften verfügen vor allem feste bzw. gehärtete Fette aufgrund der darin vermehrt vorkommenden gesättigten Fettsäuren. Stärkehaltige Produkte wie Gebäck oder Kartoffeln sind zum Frittieren besonders geeignet – und besonders beliebt sind Pommes frites!

Schnell und effizient mit einem „Schuss“ – One-Shot-Verfahren erobert den Markt in der Schokoladenproduktion

Pralinen
Gefüllte Schokoladen und Schokoladenprodukte liegen voll im Trend: Nicht nur Pralinen überraschen durch ihr Inneres, sondern auch Tafeln, Riegel, Katzenzungen, Trüffel und zahlreiche Saisonartikel finden seit einigen Jahren bevorzugt mit Füllung ihren Platz im Einkaufswagen. Wie kommt die Füllung in das Produkt hinein? Traditionelle Verfahren wie die Formwende- oder Schleudertechnik und auch modernere Verfahren wie die Kaltformtechnologie verlaufen stets mehrstufig.
Doch es geht auch einstufig: Das One-Shot-Verfahren ermöglicht die Erzeugung gefüllter Schokoladenprodukte mit einem „Schuss“.

Mit Sicherheit sicher: Kombinationsverfahren reduziert Keimbelastung von verpackten Salatmischungen und Sprossen

Multicorer
Gewaschen, zerkleinert und verpackt kommt ein Salat heute bei vielen Kunden in den Einkaufswagen. Das ist praktisch und im „Ernährungsalltag“ kaum noch weg zu denken: Die Produktionsmenge für den Einzelhandel und den Bereich der Gastronomie/Gemeinschaftsverpflegung hat sich hierzulande allein von 2003 bis 2007 verdoppelt – ein wachsender Markt, der besonders von kleineren Unternehmen bedient wird. Fertigsalate und Sprossen sind hochsensible, leicht verderbliche Produkte, die nie völlig keimfrei sind. Bei der Verarbeitung und Verpackung gilt es daher, die Keimbelastung zu reduzieren – vermeiden lässt sie sich nicht.

Effizient, ressourcenschonend und sicher: Schadensdetektion für die Getränkeindustrie mittels Schwingungsanalyse

Getränkekasten
Den Einweg-Getränkeverpackungen zum Trotz: Über 400 Mio. Getränke-Mehrwegkästen befinden sich deutschlandweit derzeit im Umlauf. Dies stellt besondere Anforderungen an die Logistik der Getränkeabfüller, da diese Gebinde beim Rücklauf entpackt, gereinigt und auf Schäden geprüft werden müssen. Um das gegenüber Einwegverpackungen umweltfreundlichere Mehrwegsystem für die Mineralbrunnen und die Brauereien, den Hauptanwendern dieses bewährten Systems, effizienter und kostengünstiger zu machen, wurde nach Wegen gesucht, den hohen Personalaufwand bei der noch üblichen manuellen Sortierung zu reduzieren und zugleich die Produktsicherheit für den Verbraucher zu erhöhen.

Leittechnologie für den Verbraucherschutz: Biosensoren ermöglichen Schnellnachweis von Antibiotika in Milch

Milch
Der Einsatz von Antibiotika bei Milchkühen ist unerwünscht, lässt sich jedoch nicht immer vermeiden – auch nicht in der ökologischen Landwirtschaft.
Schnelltests sind zwar vorhanden, benötigen jedoch eine Reihe manueller Arbeitsschritte und erlauben nur den Nachweis einzelner Antibiotika-Gruppen. Ideal wäre eine vorgelagerte Erfassung möglichst vieler Arzneimittelrückstände bereits beim Erzeuger. Doch diese war bislang nicht möglich.


Melanoidine – Gesundheitsfördernde Bräunungsprodukte in Kaffee, Brot und Bier

Brot
Schon seit langem ist bekannt, dass beim Rösten, Backen und Braten von Lebensmitteln durch komplexe Reaktionen von Kohlenhydraten mit Aminosäuren, Peptiden oder Proteinen verschiedene hochmolekulare Bräunungsprodukte entstehen, die Melanoidine.
Es gilt die Faustregel: Je länger die Erhitzungszeiten und je höher die Erhitzungstemperatur, desto mehr Melanoidine werden gebildet. Vermutet, aber weitestgehend unerforscht war, ob diese Bräunungsprodukte positive funktionelle Eigenschaften und gesundheitliche Wirkungen haben.

Gefahr erkannt – Gefahr gebannt: Deutliche Senkung der Acrylamidwerte in deutschen Lebensmitteln

Chips
Beim Backen, Braten und Frittieren – im Haushalt, im Handwerk und in der Industrie: Bei der sachgemäßen Herstellung und Zubereitung von Getreide- und Kartoffelerzeugnissen entsteht Acrylamid. Die Substanz gelangte im April 2002 zu einem zweifelhaften Medienruhm, nachdem ihre kanzerogene Wirkung in Tierversuchen nachgewiesen und nicht unerhebliche Konzentrationen von Acrylamid in verschiedenen Lebensmitteln festgestellt worden war.

Original oder Fälschung? Neue Instrumente zur Authentizitätsbewertung von Aromastoffen

Eine Chemielaborantin isoliert mit der Vakuum-Headspace-Apparatur verschiedene Aromen von Erdbeeren.
Die Qualität eines Lebensmittels wird maßgeblich von seinem Aroma geprägt. Bei den Aromen unterscheidet die Gesetzgebung zwischen natürlichen Aromen, die aus natürlichen Grundstoffen erzeugt werden, Aromen mit naturidentischen und künstlichen Aromastoffen sowie Aromaextrakten.
Für die meisten natürlichen Aromastoffe gibt es ein naturidentisches Pendant. Diese „baugleichen“ Pendants waren für die Aromenhersteller und deren Kunden bis vor wenigen Jahren die „Achillesferse“: Bei vielen Aromen gab es keine Möglichkeit zu bewerten, ob die überwiegend im Ausland zugekauften Rohstoffe zur Aromenherstellung aus natürlichen Quellen erzeugt oder synthetisch hergestellt worden waren.

Im Trend der Zeit: Längere Haltbarkeit von Lebensmitteln durch verbesserte Entkeimungsmethoden für Verpackungsmittel

Trockensterilisation mit Wasserstoffperoxid
Viele Unternehmen der Lebensmittelindustrie operieren in zunehmendem Maße überregional und grenzüberschreitend. Sogar frische Produkte wie Trinkmilch, Joghurt oder Milchmischgetränke werden längst nicht mehr nur regional vertrieben. Durch die verlängerten Transport- und Vertriebszeiten steigen aber auch die Anforderungen an die Haltbarkeit der Produkte. Oftmals fordert der Handel noch zusätzlich verlängerte Haltbarkeitszeiten, um die Waren flexibler verteilen zu können.

Schnelle Diagnose – Neues Nachweisverfahren für Listerien in Milcherzeugnissen

Listerien
Listerien sind stäbchenförmige Bakterien, die Infektionskrankheiten auslösen können. Sie kommen praktisch überall in unserer Umwelt vor und stellen eine große Herausforderung im lebensmittelproduzierenden Gewerbe dar. Hygienische Probleme in der Lebensmittelproduktion lassen sich nur schwer quantifizieren. Die gesamte Größenordnung der durch das Vorkommen von Krankheitserregern in Lebensmitteln verursachten Schäden ist beträchtlich.

Fingerabdruck überführt Mikroben: Identifizierung von schädlichen Mikroorganismen

Mirkoben
Verderbniserreger in Lebensmitteln stellen ein Hygienerisiko für den Verbraucher dar und verursachen beträchtliche Schäden in der Industrie. Produkte müssen nicht selten in großem Maßstab vernichtet oder vom Markt zurückgerufen werden. Bisher war die Identifizierung von verderbniserregenden Mikroorganismen sehr kostspielig und aufwändig. In mehreren Forschungsvorhaben sollte daher eine neue Technik entwickelt werden, die folgende Kriterien erfüllt: einfache Anwendung, schnelles und sicheres Ergebnis, hoher Probendurchsatz sowie niedrige Kosten für Verbrauchsmaterial.

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