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Mikrowellenunterstützte Vakuum- und Gefriertrocknung zur schnellen Konservierung von sensitiven Biomolekülen in einer Schaummatrix
Projekt
Förderkennzeichen: AiF 18819 N
Laufzeit: 01.01.2015
- 31.12.2018
Fördersumme: 262.480 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Viele sensitive Substanzen, wie therapeutisch wirkende Biomoleküle, Mikroorganismen oder bioaktive Nahrungsinhaltsstoffe, müssen bei tiefen Temperaturen gelagert werden, um ihre Stabilität und Aktivität aufrechtzuerhalten. Da Kühltransport und -lagerung sehr kostenintensiv sind, werden diese Produkte zunehmend getrocknet. Trockene Präparate lassen sich v.a. in Ländern mit anspruchsvollen klimatischen Bedingungen logistisch leichter handhaben bzw. ermöglichen erst die Distribution in diese Regionen.
Trockenprodukte sind allgemein von großer Bedeutung. Man findet sie als technische Enzyme, therapeutische Proteine, Probiotika in Formulanahrung, als Vitamine für die klinische Ernährung oder als Sportlernahrung sowie als Nahrungsergänzungsmittel.
Wenn es um eine schonende Verfahrensführung zur Konservierung empfindlicher Inhaltsstoffe geht, wird als Standardverfahren derzeit v.a. die Gefriertrocknung eingesetzt. Dieses Verfahren ist jedoch sehr zeit- und energieaufwändig und mit hohen Kosten verbunden. In der Biotechnologie werden ca. 60 - 70 % der Produktionskosten der Produktaufarbeitung (Downstream Processing) zugeschrieben, zu der auch die Trocknung der gewonnenen technischen oder pharmazeutischen Wirkstoffe zählt. In der Lebensmittel(bio)technologie sind in ähnlichem Sinn techno- und biofunktionelle Proteine oder Starterkulturen betroffen. Aufgrund der steigenden Ressourcenknappheit und zur Steigerung der Produktivität (Durchsatzkapazität) von Prozessabläufen ist es daher von industriellem Interesse, bestehende Trocknungsverfahren in ihrer Effizienz zu steigern. Es werden neue Trocknungstechniken gesucht, die sich durch eine kurze Trocknungsdauer und gleichzeitig schonende Prozessführung auszeichnen.
Ziel des Forschungsvorhabens ist es, ein neues mikrowellenunterstütztes Vakuum- bzw. Gefriertrocknungsverfahren zur Konservierung sensitiver Biomoleküle zu entwickeln.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Verfahrenstechnik Lebensmittel
Ausführende Einrichtung
Zentralinstitut für Ernährungs- und Lebensmittelforschung (ZIEL)
