Projekte des Monats

Von den über 100 laufenden Forschungsprojekten, die über den FEI koordiniert werden, wird jeden Monat ein Paradebeispiel ausgewählt: als das Projekt des Monats.
Jeden Monat: ein anderes Themenfeld, eine andere Branche, andere Forschungsinstitute. 12 Bausteine bzw. Beispiele, die pars pro toto für die Bandbreite der FEI-Projektförderung stehen. Die Projekte des Monats haben eines gemeinsam: Sie überzeugen durch wissenschaftliche Qualität sowie durch wirtschaftliche Relevanz.
  • Projekt des Monats Oktober 2021

    Vitamin-D-reiche Milch ohne Zusätze – UV-Licht macht´s möglich!

    Wird auch für die Untersuchungen zur UV-C-Behandlung von Milch eingesetzt: Ein Serpentinen-Reaktor am MRI in Karlsruhe. Vitamin D3 ist für die Calciumaufnahme im menschlichen Körper essentiell. Schwerer Vitamin-D-Mangel kann sogar zu Osteoporose sowie Arteriosklerose führen – eine ausreichende Versorgung mit Vitamin D3 ist daher enorm wichtig. Doch nur wenige Lebensmittel enthalten Vitamin D3 in großen Mengen, so dass dessen Zufuhr über die Nahrung begrenzt ist. Bei ausreichender Sonnenexposition kann das Vitamin zwar auch vom Menschen selbst gebildet werden, jedoch behindert das vermehrte Arbeiten und Leben in geschlossenen Räumen die Synthese des „Sonnenvitamins“ in der Haut.
    Dies ist der Hintergrund eines aktuellen IGF-Projekts des FEI, an dem zwei Forschungsgruppen des Max-Rubner-Instituts in Kiel und Karlsruhe gemeinsam arbeiten: Ziel ist es, die optimalen Bedingungen für eine UV-C-Behandlung von Milch zu ermitteln, um dieses neuartige und seit einigen Jahren auch zugelassene Verfahren für die gezielte Bildung von Vitamin D3 in Milchprodukten einzusetzen.
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  • Projekt des Monats September 2021

    Standzeiten reduzieren, Ressourcen einsparen und Produktsicherheit erhöhen durch gezieltere Reinigung: Forschungsteam entwickelt ultraschallbasierte Sensoren für nicht-invasives Reinigungskonzept in der Backwarenproduktion

    Die Automatisierung ist in der Backstube längst eingezogen: Viele Anlagen produzieren rund um die Uhr – unterbrochen durch sehr häufige Reinigungsvorgänge. Aus Sicherheitsgründen sind diese hinsichtlich Dauer und Intensität in der Regel überdimensioniert und damit nicht nur mit hohen Kosten, sondern auch mit einem hohen Ressourcenverbrauch verbunden. Der Bedarf nach Alternativen, die eine reibungslose Produktion und hohe Produktqualitäten gewährleisten sowie im Idealfall den Ressourcenverbrauch sinken lassen, ist daher groß.
    Hier setzt ein aktuelles IGF-Vorhaben an: Ein Forschungsteam der TU München entwickelt derzeit eine inline-fähige Methode, mit der mittels ultraschallbasierter Sensoren der aktuelle Verschmutzungszustand des zu reinigenden Systems bzw. der Reinigungserfolg erfasst und eine gezielte, auf den jeweiligen Verschmutzungszustand angepasste Reinigung ermöglicht werden soll – bei gleichzeitiger Verbesserung der Produktqualität sowie der -sicherheit, kürzeren Anlagenstillstandzeiten und Ressourceneinsparungen.
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  • Projekt des Monats August 2021

    Klare Aussichten für Kellereien: Forschungsteam entwickelt alternatives Verfahren zur Bentonitschönung von Wein, Sekt und Traubensaft

    Links klar und stabil, rechts nachgetrübt: Roséwein aus Portugieser-Trauben, der beim IGF-Projekt ebenfalls untersucht wird. Nicht nur Geruch und Geschmack zeichnen einen guten Wein aus – auch die Optik spielt eine entscheidende Rolle: Neben der Farbe ist es wichtig, dass der Wein keine Trübungen aufweist, sondern klar und stabil ist. Eine häufige Ursache für Trübungen sind im Wein enthaltene Proteine, die vielfach erst nach der Abfüllung Nachtrübungen verursachen. Bedingt durch die Klimaveränderung und wärmere Jahrgänge hat die Häufigkeit von Nachtrübungen in Deutschland in den letzten Jahren zugenommen. Um der Nachtrübung vorzubeugen, ist die Bentonitschönung gängige Praxis – diese ist jedoch bei hohen Dosagen mit Nachteilen, darunter sensorischen Qualitätsverlusten, verbunden. Bei nachgetrübten Produkten drohen wiederum Reklamationen und Rückrufaktionen.
    In der gesamten Wein- und Sektbranche besteht daher ein hoher Bedarf nach Alternativen zu Bentonit. Ein Fall für die IGF: Zwei Forschungsteams aus Geisenheim und Gießen haben sich zum Ziel gesetzt, enzymatische Verfahren zur Vermeidung von Eiweißtrübungen als Alternative oder Ergänzung zur Bentonitschönung zu entwickeln.
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  • Projekt des Monats Juli 2021

    Goldene Ölfrucht mit viel Potential: Nebenprodukte der Rapsölherstellung als wertvolle Proteinquelle

    Die Nutzung von Nebenprodukten aus der Lebensmittelherstellung ist seit jeher von Interesse. In den letzten Jahren ist das Potential von pflanzlichen Nebenprodukten noch weiter in den Fokus gerückt: Aus ernährungswissenschaftlichen Gründen sowie in technofunktioneller Hinsicht birgt eine nachhaltige, weitestgehende Verwertung von pflanzlichen Ressourcen für die menschliche Ernährung ein hohes Potential – auch in wirtschaftlicher Hinsicht. So auch bei der Herstellung von Rapsöl: Überwiegend werden die Nebenprodukte der Rapsölgewinnung – je nach Herstellungsverfahren der Presskuchen oder das Extraktionsschrot – als Viehfutter genutzt; nur ca. 30 % werden für die menschliche Ernährung weiterverwendet. Diesen Anteil zu erhöhen, ist das Ziel eines aktuellen IGF-Projekts des FEI, an dem zwei Forschungsteams aus Berlin sowie aus Bad Belzig gemeinsam arbeiten. Mehr
  • Projekt des Monats Juni 2021

    Natürlich und sicher konservieren: Forschungsteam kultiviert Ständerpilze mit antibakterieller Wirkung für die Fleischwarenproduktion

    Sekundärelektronenmikroskopaufnahme von Salmonellen (rot eingefärbt) Trotz hoher Sicherheitsstandards bei der Herstellung von Lebensmitteln gibt es sie nach wie vor: Lebensmittelinfektionen, die durch gramnegative Bakterien wie Salmonella enterica oder Escherichia coli ausgelöst werden. So waren Salmonellosen laut RKI-Bericht mit fast 14.000 Fällen im Jahr 2019 die zweithäufigste meldepflichtige Erkrankung im Magen-Darm-Bereich, die durch Bakterien verursacht wurde. Auslöser sind häufig rohe Fleisch- und Wurstwaren, darunter auch streichfähige Rohwürste wie Tee- oder Mettwurst. Trotz verschiedener Maßnahmen zum Erhalt einer hohen Lebensmittelsicherheit verbleibt die Gefahr von Lebensmittelinfektionen oder Produktrückrufen mit existenzgefährdenden Auswirkungen auf die Unternehmen.
    Hier setzt ein aktuelles IGF-Projekt an, das zwei Forschungsteams am Deutschen Institut für Lebensmitteltechnik in Quakenbrück und an der Universität Hannover gemeinsam durchführen: Ziel ist es, ein natürliches antimikrobielles Fermentat zu entwickeln, das die äußere Membran von gramnegativen Bakterien destabilisieren und in Kombination mit Bakteriozinen wesentlich zu einer erhöhten Sicherheit von streichfähigen Wurstwaren beitragen kann.
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  • Projekt des Monats Mai 2021

    Vegane Alternativen zu Joghurt! Pektin-Mikrogele zur gezielten Optimierung der Textur von pflanzenbasierten Fermentationsprodukten

    Pektin-Mikrogele bei Vorversuchen im Einsatz: Links eine Suspension mit Wasser, die bei 400 bar homogenisiert wurde, rechts vor der Homogenisierung. Vegane Ernährung ist im Trend! Das zeigt sich auch bei einem Blick in das Kühlregal: Dort haben sich pflanzenbasierte Alternativen zu fermentierten Milchprodukten wie Joghurt inzwischen einen Platz erobert. Zwar wächst die Nachfrage nach fermentierten Produkten auf Basis von Hafer, Mandel, Soja, Lupinen oder Reis, doch werden bei den Alternativen noch die typischen sensorischen Charakteristika von Joghurt vermisst.
    Hier setzt ein IGF-Projekt des FEI an: Ein Forschungsteam des KIT will im Rahmen des Projektes untersuchen, inwieweit sich mithilfe von Mikrogelpartikeln aus Pektin die Textur, das Mundgefühl und das Wasserbindungsvermögen von veganen Fermentationsprodukten gezielt verändern lassen. Insbesondere KMU werden davon profitieren: Sie können mithilfe dieser Forschungsergebnisse optimierte vegane Alternativen zu Joghurtprodukten erzeugen und damit ihre Marktanteile in diesem Segment steigern.
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  • Projekt des Monats April 2021

    Upcycling von Sauermolke: Höhere Wertschöpfung und verbesserte Textur von Milcherzeugnissen

    Rund 4 Millionen Tonnen Sauermolke fallen bei der Quark- und Käseherstellung jährlich als Nebenprodukt an: Diese Molke wird aufgrund ihres hohen gesundheitlichen Werts teils zu Molkenprodukten weiterverarbeitet, jedoch überwiegend in der Tierernährung eingesetzt. Vor diesem Hintergrund gibt es seit einiger Zeit Bestrebungen, mehr Sauermolke einer wertsteigernden Verwertung zuzuführen.
    Auf einen erfolgsversprechenden Weg hat sich ein Forschungsteam der TU Dresden gemacht: Im Rahmen eines Vorhabens der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf Basis von Sauermolke ein Produkt entwickeln, das zur Textur- und Strukturverbesserung von Milcherzeugnissen eingesetzt werden kann – als Alternative zu milchfremden Hydrokolloiden wie Johannisbrotkernmehl oder Stärke.
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  • Projekt des Monats März 2021

    High Potential aus dem Ei! Forschungsteam gibt neue Impulse für den Einsatz cholesterin-abgereicherter Eigelbbestandteile – auch im 3-D-Druck

    236 Eier wurden 2019 in Deutschland durchschnittlich pro Kopf verbraucht – mit weiterhin steigender Tendenz. Aus guten Gründen: Eier sind schmackhaft und ihre Inhaltsstoffe verfügen über ein großes Spektrum nutritiver sowie funktioneller Eigenschaften. Vor allem das Hühnereigelb hat es in sich: Neben Proteinen enthält es essentielle Fettsäuren, Vitamine, Mineralstoffe, Lecithin und Phospholipide. Doch auch als „Cholesterinbombe“ ist Eigelb bekannt.
    Schon mit vorangegangen IGF-Projekten war es einem Forschungsteam der TU München gelungen, ein Verfahren zu entwickeln, das erstmals eine Trennung der Eigelbhauptfraktionen Granula und Plasma und damit eine getrennte Ausnutzung des Potentials beider Fraktionen ermöglicht. Im Rahmen eines aktuellen Vorhabens soll das Spektrum der Möglichkeiten in der industriellen Umsetzung nun nochmals deutlich erweitert werden: Ziel ist es, bisher unbekannte Einsatzmöglichkeiten von Granula und Plasma in Lebensmitteln zu erforschen und für die Praxis aufzuzeigen.
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  • Projekt des Monats Februar 2021

    Enzyme aus Speisepilzen machen’s möglich: Natürlicher Abbau von Ebergeruch-Substanzen bei der Herstellung von Fleischprodukten

    Im Spannungsfeld zwischen Tierschutz, Ressourcenökonomik und Verbrauchererwartungen steht das Fleisch nicht-kastrierter, männlicher Schweine: Mit dem Heranwachsen entwickeln die Eber körpereigene Substanzen wie Skatol und Androstenon, die einen unangenehmen Geruch hinterlassen, den sogenannten Ebergeruch. Um Ebergeruch im Fleisch zu verhindern, wurde ein Großteil der männlichen Mastferkel bislang ohne Betäubung kastriert. Da die betäubungslose Ferkelkastration jedoch gegen den Tierschutz verstößt, ist sie seit Januar 2021 verboten. Vor diesem Hintergrund wird im Rahmen eines IGF-Projektes des FEI ein neuer Ansatz verfolgt: Durch den Einsatz geeigneter Enzyme aus natürlichen Speisepilzen sollen die Geruchssubstanzen aus Eberfleisch während der Herstellung von Fleischprodukten wie Brühwurst abgebaut werden. Dieses innovative Verfahren zielt auf die wertschöpfende und nachhaltige Verarbeitung von Schweinefleisch ab, das zuvor im Zweifel entsorgt werden musste. Mehr
  • Projekt des Monats Januar 2021

    Mehr Energieeffizienz und weniger CO2-Emissionen! Forschungsteam reduziert Energiebedarf bei der Sprühtrocknung von Lebensmitteln

    Eine Kulturtechnik, die einen essentiellen Beitrag zur menschlichen Ernährung leistet, ist das Trocknen von Lebensmitteln. Getrocknete Lebensmittel bieten hinsichtlich Lagerung, Haltbarkeit und Transport entscheidende Vorteile. Dabei gehört die Sprühtrocknung zu den wichtigsten industriellen Trocknungsprozessen für Flüssigkeiten wie Milch. Der etablierte Prozess hat jedoch einen hohen Energiebedarf: Etwa zwei Drittel der benötigten Energie ist in der Verdampfungsenthalpie des verdunstenden Wassers gebunden. Im Kontext der Energiewende und des Gebots zur Einsparung von CO2-Emissionen ist die Reduzierung des Energiebedarfs für die Sprühtrocknung daher essentiell, sowohl in wirtschaftlicher als auch in ökologischer Hinsicht.
    Vor dem Hintergrund, dass die Sprühtrocknung in vielen Unternehmen der Lebensmittelindustrie und darunter vor allem in der Milchverarbeitung eingesetzt wird, ist die Suche nach Lösungen über Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) der richtige Ansatz: Im Rahmen eines IGF-Projekts des FEI hat sich ein Forschungsteam der Universität Hohenheim zum Ziel gesetzt, den Energiebedarf bei der Sprühtrocknung erheblich zu reduzieren.
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