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Einfluss und Interaktion von Werkstoffen und deren Oberflächenstruktur auf die Adhäsionseigenschaften von Getreideteigen unter Berücksichtigung technologischer und hygienischer Aspekte

Projekt

Ernährung und Verbraucherschutz

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Ernährung und Verbraucherschutz


Förderkennzeichen: AiF 17831 N
Laufzeit: 01.01.2013 - 31.12.2015
Fördersumme: 435.900 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung

Bei der Produktion von Backwaren entstehen oftmals zusätzliche Kosten durch Teigreste, die an Werkstoffoberflächen (Transportbänder, Gärtücher, Teigteiler, Knetelemente) anhaften. Durch Adhäsionserscheinungen, die auf molekulare Haftkräfte zwischen dem viskosen System Teig und der Kontaktfläche zurückzuführen sind, lösen sich Teiglinge häufig unzureichend von den Kontaktflächen. Die Klebrigkeit, mit der die-se Adhäsionserscheinung beschrieben wird, stellt in Bäckereien einen limitierenden Faktor in Hinblick auf den Durchsatz dar. Als Resultat entstehen nicht nur unnötige Ruhezeiten der Maschinen durch aufwendige Reinigungs- und Wartungsarbeiten, sondern auch Produktionsausfälle durch verklebte Maschinenteile. Der reibungslose Produktionsablauf ist insbesondere dann gefährdet, wenn leichte Teigstücke, wie Brötchenteiglinge, verarbeitet werden müssen, die sich aufgrund ihres geringen Eigengewichtes nur sehr schlecht von den Oberflächen ablösen. Sowohl der störungsfreie Produktionsfluss, als auch hygienische Aspekte, wie schimmeltypische Stockflecken, und damit die Langlebigkeit dieser Werkstoffe (v.a. Gärtücher) hängen stark von einer Haftkraftausbildung zwischen Oberfläche und Teig ab. Anhaftende Teigreste auf den Werkstoffoberflächen bilden aufgrund ihrer Nährstoffzusammensetzung und ihrer Wasseraktivität einen guten Nährboden für die Schimmelpilzentwicklung. Die Schimmelpilzsporen werden durch Wärme und hohe Luft- bzw. Materialfeuchtigkeit, wie sie z.B. im Gärschrank vorherrschen, bebrütet und keimen aus. Unter Produktionsbedingungen kann an textilen Materialien bereits nach dreiwöchiger Verwendungen makroskopisch erkennbarer Schimmelpilzbefall auftreten, der lebensmittelrechtlich als unerwünscht zu betrachten ist und vermieden werden muss. Bislang sind nur wenige Hintergründe über die adhäsionsbestimmenden Faktoren zwischen den Materialien und Teiglingen bekannt. Insbesonde re in Hinblick auf die Verkeimung basieren bisherige Entwicklungen neuartiger Werkstoffe meist nur auf empirischen Werten. Ziel des Forschungsvorhabens ist deshalb die Aufklärung der chemisch-physikalischen Grundlagen der Adhäsion von Teigen an Werkstoffen aus der Backwarenindustrie (Transportbänder, Gärtücher, Teigteiler, Knetelemente) in Abhängigkeit von der Kontaktdauer und Oberflächenstruktur. Die detaillierte Aufklärung der Zusammenhänge der Haftmechanismen zwischen den Kontaktpartnern (Teig und Oberfläche) soll zukünftig die gezielte Auswahl von Materialien mit geringen Adhäsions- und Verkeimungseigenschaften (Stockflecken) ermöglichen.

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