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Charakterisierung des Einflusses der Prozesskette und der Lagerung auf die Fließfähigkeit und Instanteigenschaften von Magermilchpulver und Milchproteinkonzentratpulver

Projekt

Ernährung und Verbraucherschutz

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Ernährung und Verbraucherschutz


Förderkennzeichen: AiF 18643 BR
Laufzeit: 01.01.2015 - 31.12.2017
Fördersumme: 249.960 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung

Magermilchpulver (MMP) und Milchproteinkonzentratpulver (MPC), die eine proteinangereicherte Form von Magermilchpulver darstellen, werden hauptsächlich als Bulkware hergestellt. Als Zwischenprodukte nehmen sie eine wichtige Rolle in der weiterverarbeitenden Lebensmittelindustrie ein, z.B. zur Erzielung wesentlicher Produktstrukturen oder zur Beeinflussung von Textur, Stabilität und Sensorik der Endprodukte. Voraussetzung für eine gute Verarbeitbarkeit der Pulver sind gute Instant- und Fließeigenschaften, da nur so gewährleistet wird, dass erstens die gewünschte Funktionalität im Endprodukt erzielt wird, und zweitens das Handling der Pulver ohne zusätzlichen Mehraufwand realisierbar ist. Die mitunter während des Transport- und Lagerprozesses auftretende Verschlechterung des Instant- und Fließverhaltens verursachen neben einer Qualitätsminderung der Produkte auch schwerwiegende Weiterverarbeitungsprobleme. So sind aufgrund eines unbefriedigenden Fließverhaltens beim Entleeren von Dosierrichtern und Säcken Eingriffe von Mitarbeitern notwendig, wodurch kostenintensive Störungen des Prozessablaufes resultieren. Schlecht lösliche Produkte erfordern wiederum längere Einarbeitungszeiten in die Nassformulierung und können zu einer unerwünschten Sedimentbildung führen. Die Schadenshöhe, die sich aus derartigen Weiterverarbeitungsproblemen ergibt, ist nur schwer abzuschätzen. Neben kostspieligen Produktverlusten ist jedoch auch mit Reklamationsfällen und Reputationsverlusten zu rechnen. Um eine gleichbleibende und hohe Produktqualität in Bezug auf Fließverhalten und Instanteigenschaften vor und insbesondere nach einer Lagerung zu liefern, wäre es deshalb für milchverarbeitende Betriebe von Vorteil, die Abhängigkeit der Weiterverarbeitungsqualität (Fließfähigkeit, Löse- und Benetzungsverhalten) von den Herstellungs- und Lagerbedingungen der Milchpulver zu kennen. Dafür ist es zunächst notwendig, die entscheidenden Steuergrößen im Prozess zu identifizieren und deren Einfluss auf die Fließfähigkeit und das Instantverhalten mit Hilfe eines Prozessmodells zu quantifizieren. Ziele des Vorhabens sind deshalb zum einen die Entwicklung eines Prozessmodells für Magermilchpulver (MMP) bzw. Milchproteinkonzentrat (MPC), das es erlaubt, die Instant- und Fließeigenschaften in Abhängigkeit der Verfahrensparameter der Herstellung zu beschreiben und zu optimieren, und zum anderen die Formulierung eines Kinetikmodells, mit dem Veränderungen der Fließfähigkeit und der Löse- und Benetzungseigenschaften in Abhängigkeit der Transport- und Lagerbedingungen charakterisiert werden können.

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