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Einfluss des Homogenisationsprozesses auf die innere Struktur und die dadurch bestimmten Eigenschaften von pulpösen Fruchtsäften und Pürees und den Energiebedarf bei der Herstellung

Projekt

Ernährung und Verbraucherschutz

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Ernährung und Verbraucherschutz


Förderkennzeichen: AiF 17830 N
Laufzeit: 01.01.2013 - 31.12.2015
Fördersumme: 403.200 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung

Pulpöse Säfte und Pürees werden heute im großen Maßstab homogenisiert, um Eigenschaften, wie Farbe, Trübung, Trubstabilität, Viskosität oder Mundgefühl, einzustellen. Hierbei geht es v.a. darum, Fruchtfasern zu zerkleinern. Die genannten Produkteigenschaften werden wesentlich durch die Größe, Form und Morphologie der Fasern und Bruchstücke bzw. deren Aggregate beeinflusst. Es liegen zwar viele empirische Erfahrungen zum Einfluss ausgewählter Prozessparameter auf produktabhängige Eigenschaften vor, jedoch gibt es oft widersprüchliche Aussagen. Insbesondere wurde noch nicht systematisch untersucht, wie die innere Struktur solcher Produkte durch die Prozessführung bei der Homogenisation beeinflusst wird, und wie die innere Struktur wiederum die Eigenschaften der Endprodukte beeinflusst. Damit ist die Auslegung des Homogenisationsschritts auf Trial-and-Error-Ansätze beschränkt. Hersteller setzen daher oft auf konventionelle Verfahren und Prozessbedingungen und haben bei Änderungen von Rohstoffbedingungen oder neuen Anforderungen aus dem Markt keine Möglichkeit, schnell und gezielt reagieren zu können. Die Homogenisation ist energetisch aufwändig, Anlagen haben häufig kurze Standzeiten und verursachen damit hohe Kosten. Auch aus diesem Grund ist eine systematische Hinterfragung der Höhe und der Art des Energieeintrags not-wendig, die anlagenseitig in Verbesserungen zur Reduzierung von Betriebs- oder Materialkosten resultieren werden. Dies ist aufgrund des bislang unzureichenden Wissens um die Vorgänge bei der Zerkleinerung von Fruchtfasern nicht möglich. Aus anderen Produktbereichen gibt es zudem innovative Entwicklungen im Bereich der Homogenisation, wie die Simultane Homogenisier- und Mischtechnik (SHM), die gerade die Probleme adressieren, die die Fruchtsaftindustrie hier bewegen, so dass eine Evaluation des Potentials dieser innovativen Produktionstechnik für diese Produktgruppe sinnvoll ist. Ziel des Forschungsvorhabens ist aufzuzeigen, wie sich die Prozessparameter bei der Homogenisation von Fruchtsäften und -pürees auf deren innere Struktur und die damit verbundenen konsumentenrelevanten Eigenschaften auswirken und wie durch innovative Technologien Energie- oder Kostenersparnisse erzielt bzw. Produkteigenschaften variiert werden können.

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