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Bildung großer kolloidaler Partikel durch Einkopplung von Schwingungen während der Milchfermentation

Projekt

Ernährung und Verbraucherschutz

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Ernährung und Verbraucherschutz


Förderkennzeichen: AiF 17535 N
Laufzeit: 01.01.2012 - 31.12.2015
Fördersumme: 492.250 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung

In fermentierten Milchprodukten, wie Joghurt und Frischkäse, wirken sich verschiedene technologische Parameter auf die Bildung z.T. großer und fester kolloidaler Partikel aus (vgl. FEI-Projekte AiF 14088 N und AiF 15584 N). Diese Partikel sind meist unerwünscht, da sie sensorisch für eine grießige Textur sorgen oder visuell durch eine raue Oberflächentextur wahrgenommen werden. Inzwischen wurden die Ursachen für das Entstehen solcher Partikel weitgehend erklärt, und es wurden Verfahren zur Entfernung bzw. Zerkleinerung solcher Partikel entwickelt. Nichts desto trotz wird in Unternehmen bei ansonsten konstanten Prozessbedingungen in manchen Chargen eine vermehrte Partikelbildung festgestellt, die durch die bisherigen experimentellen Erkenntnisse nicht erklärt werden können. In der industriellen Produktion gibt es andererseits zahlreiche Quellen, z.B. Maschinen, Apparate oder mechanisch eingebrachte Steuerfunktionen für Schwingungen, die über das Fundament oder Anbauten in Fermentationstanks eingekoppelt werden können. Eine Erklärungshypothese, die durch Vorversuche der Forschungsstellen untermauert wurde, ist, dass solche mechanischen Schwingungen die Aggregation und Gelbildung während der Batch-Fermentation im Tank stören können und damit zur Bildung unerwünschter großer und fester kolloidaler Partikel führen, die die Ausbildung des fermentierten Milchgels stören. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, mit einem gezielten Schwingungseintrag im Labor- und Technikumsmaßstab die Auswirkungen auf die Prozess-Struktur-Funktions-Beziehung fermentierter Milchprodukte zu untersuchen, um zu verstehen, in welchem Maß Schwingungen bzw. Vibrationen den empfindlichen, strukturbildenden Prozess stören und welche Prozess- bzw. Zeitabschnitte besonders kritisch sind. Daraus sollen Empfehlungen für die Praxis abgeleitet werden, wie Produktstörungen in bestehenden Prozessen und Anlagen vermieden werden können. Des Weiteren soll eine wissenschaftliche Basis gelegt werden, um zukünftig den 'Produktschutz' beim Design von Maschinen und Apparaten und ganzen Prozesslinien berücksichtigen zu können.

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