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Thermophile Sporenbildner in Milch- und Molkepulvern - Quantifizierungsmethode und technologische Strategien zur Reduktion

Projekt

Ernährung und Verbraucherschutz

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Ernährung und Verbraucherschutz


Förderkennzeichen: AiF 18356 N
Laufzeit: 01.06.2014 - 31.05.2017
Fördersumme: 467.650 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung

Der Export von Magermilchpulver aus der EU ist seit 2009 von 227.000 t auf 525.000 t gestiegen. Vergleichbare Zuwächse gab es aufgrund steigender Nachfrage im asiatischen Raum auch für andere Milch- und Molkederivate. So importierte China im Jahr 2011 320.000 t Magermilch- und 350.000 t Molkepulver, die z.B. in Infantformula eingesetzt werden, aber auch rekonstituiert in bzw. zu Milchprodukten verarbeitet werden. Milchprodukte aus Deutschland genießen im Ausland ein hohes Ansehen und haben einen hohen Marktanteil. Pulverförmige Milch- und Molkederivate sind technisch aufwendige und hochwertige Produkte, die u.a. mittels Membran- und Eindampfungsverfahren hergestellt werden. Bei diesen Produkten ist der Gehalt thermophiler Sporenbildner ein Kriterium für das Zurückweisen von Ware. So wird mittlerweile für den chinesischen Markt die Einhaltung eines Maximalgehalts von 1.000 Sporen gefordert. Milchpulverproduzenten haben Schwierigkeiten, die von den Käufern geforderten Grenzwerte durchgehend einzuhalten, obwohl in den Unternehmen bereits die Bactofugation und die Mikrofiltration eingesetzt werden, um Sporenbildner vor dem Konzentrieren zu reduzieren. Auch eine thermische Behandlung der Konzentrate bei maximal 85 °C, die direkt vor der Trocknung durchgeführt wird, kann zwar die Anzahl vegetativer Zellen reduzieren, nicht aber die der enthaltenen Sporen. Problematisch ist zudem, dass eingetragene thermophile Sporenbildner in Pulverherstellungslinien anwachsen können und ggf. sporulieren. Es fehlt bisher an einer systematischen Ursachenforschung, insbesondere bezüglich der Sporulation, um Prozesse besser gestalten zu können. So ist z.B. unklar, an welchen Stellen und mit welcher Rate sich thermophile Sporenbildner im Prozess vermehren, und warum sie unter an sich guten Wachstumsbedingungen sporulieren. Der Fokus des Forschungsvorhabens liegt daher auf (i) der Entwicklung einer Quantifizierungsmethode für vegetative thermophile Zellen und Sporen in Zwischen- und Endprodukten der Pulverherstellung, (ii) der Lokalisierung von Wachstum und Sporulation im Prozess, (iii) der Untersuchung von prozessassoziierten Einflussfaktoren auf Wachstum und Sporulation sowie daraus abgeleitet (iv) der Entwicklung geeigneter technologischer Strategien und Maßnahmen zur Minimierung vegetativer thermophiler Zellen und Sporen in der Milch- und Molkepulverproduktion. Ziel des Projektes ist es, die Hersteller von Milch- und Molkepulvern in die Lage zu versetzen, die extrem gestiegenen Qualitätsanforderungen ihrer Kunden zu erfüllen und Pulver mit Sporengehalten von < 1.000 bzw. < 300 Sporen pro Gramm Pulver liefern zu können.

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