Labor Lebensmittelverfahrenstechnik

Die Lebensmittelverfahrenstechnik befasst sich mit der Charakterisierung von Lebensmitteln mittels physikalischer Verfahren und der Untersuchung, Planung und Optimierung von Prozessen. Dazu werden Verfahren sowie Prozessschritte analysiert und Prozesse inklusive der erforderlichen Anlagentechnik entwickelt und modelliert. Konkret geht es um Fragestellungen wie: Wie lässt sich ein bestimmtes Lebensmittel verarbeiten? Wie lassen sich Herstellungsprozesse für die Industrie optimieren? Wie steht es um die Sicherheit eines Lebensmittels hinsichtlich seiner Verarbeitung (können beispielsweise Fremdstoffe in die Maschinen gelangen)?

Die umfangreiche und vielseitige Ausstattung des Labors und des Technikums ermöglicht sowohl eine umfassende Grundlagenausbildung im Bereich der Lebensmittelverfahrenstechnik als auch eine anwendungsorientierte Forschung. So gibt es z. B. einen 3D-Drucker für den Druck von Lebensmitteln wie Schokolade oder Snacks. Zudem können auch neue Lebensmittel-Formen erstellt werden, beispielsweise für die angepasste Versorgung von älteren Menschen. Darüber hinaus verfügt das Labor über verschiedene Rheometer, mit welchen sich das Fließverhalten von Substanzen bestimmen lässt. Die Ergebnisse ermöglichen Rückschlüsse darüber, wie sich diese Substanzen auf Industrieanlagen verarbeiten lassen und somit Erkenntnisse, wie diese Anlagen ausgelegt werden müssen.

Die Praktika im 4. Semester umfassen die Themenfelder Lebensmitteltechnologie und Verfahrenstechnik. Im ersten Teil lernen die Studierenden alles Wichtige zu Lebensmittel-Emulsionen. Dazu vergleichen sie unterschiedliche Verfahren des Homogenisierens miteinander. Die Wirkung von Emulgatoren wird dabei ebenso untersucht wie der Einfluss unterschiedlicher Drücke und Geschwindigkeitsprofile. Im zweiten Teil beschäftigen sich die Studierenden mit der Herstellung von Apfelsaft. Dabei untersuchen sie den Einfluss der Partikelgröße der Fruchtstücke sowie unterschiedlicher Pressmethoden auf die Saftausbeute. Der gewonnenen Apfelsaft wird anschließend hinsichtlich Dichte, Farbe, Zuckergehalt und Viskosität analysiert. In einem Ergebnisprotokoll dokumentieren die Studierenden die Versuche und lernen, Rückschlüsse daraus zu ziehen bzw. ihre Daten kritisch zu hinterfragen.

Im 6. Semester steht die Lebensmittelverfahrenstechnik im Mittelpunkt. In diesem Modul erforschen die Studierenden eigenständig in Kleingruppen verschiedene aktuelle Fragestellungen aus den Forschungsschwerpunkten des Fachgebiets. Mit den betreuenden Lehrkräften stimmen sie dabei Aufgabe, Zeit- und Versuchsplanung sowie die Versuchsdurchführung ab.

Aufgrund der umfangreichen Erfahrungen, die das Fachgebiet vorweisen kann, werden sowohl öffentlich geförderte Projekte als auch Projekte in Kooperation mit Unternehmen aus der Wirtschaft, beispielsweise industriellen Auftraggebern, durchgeführt. Gastwissenschaftler, Doktoranden und Absolventen sowie vor allem Partner-Hochschulen der Hochschule Fulda können nach Absprache an laufenden Forschungsprojekten mitarbeiten.

Laufende Projekte:

• Untersuchungen zur Verwertung von Bio-Legehühnern als Ausgangsmaterial für Convenience Food
• Untersuchungen zu Strukturbildung und Verarbeitung von Lebensmittelschäumen
• 3D-Druck von Lebensmitteln
• Optimierung von Extrusionsprozessen

Abgeschlossene Projekte (Auszug):

• Hygienic Design bei Planung und Bau von Equipment
• Untersuchungen zur automatisierten Kuttersteuerung
• Entwicklung eines thermoanalytischen Klassifizierungs- und Vorhersagemodels unter Verwendung eines Multi-Sensor-Systems und neuronaler Netzwerke zum thermischen Garen von Lebensmitteln
• Experimentelle Vergleichsstudien zur Förderung von Lebensmittelsuspensionen mittels Pumpen anhand unterschiedlicher lebensmittelbasierter Modellsysteme (ZIM)
• Temperaturkontrolle von Lebensmitteln im Catering zur Sicherstellung der Produkt- und Konsumentensicherheit (ZIM - gemeinsam mit Fachbereich Elektrotechnik)
• Untersuchungen und Modellierung rheologischer Eigenschaften von mittel- bis hochviskosen Lebensmitteln mit der Entwicklung eines Vorhersagemodells
• Untersuchungen zur Qualitätsbeschreibung von Lebensmitteln mittels berührungsloser Impedanzmessung (HSProfunt gemeinsam mit HS Würzburg-Schweinfurt)

• Extruder: Mit diesem Gerät lassen sich unter Druck alle möglichen Formen eines Lebensmittels herstellen (z. B. aus Nudelteig).
• mehrere Oszillationsrheometer: Mit diesem Messgerät lässt sich das Fließverhalten von Substanzen bestimmen (z. B. Messung von veganem Eischaum aus Kichererbsen).
• Viskosimeter: physikalisches Messgerät zur Bestimmung der Viskosität
• Hochdruckhomogenisator: Mit diesem Gerät lassen sich Produkte durch Homogenisieren in ihrer Konsistenz stabilisieren, z. B. Milch.
• Aufschäummaschine
• 3D-Drucker
• Maschinen zur Herstellung und Bearbeitung von Lebensmitteln im Kleinmaßstab
• Doppelkesselanlage zur thermischen Behandlung und Verarbeitung von Lebensmitteln und Zwischenprodukten (z. B. Würzekochung, Herstellung von Käsebruch, Zubereitung von Lebensmitteln mit stückiger Einlage)
• Pumpen zur schonenden Förderung von Lebensmitteln (Strömungs- und Ver-drängermaschinen)
• Wärmetauscher
• Strömungsanlage zum Untersuchen des Verhaltens von Fluiden