Qualitätssicherung von Körnerfrüchten.

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1 Qualitätssicherung von Körnerfrüchten

2 Themen Atmung Insekten-Milben-Pilze Verfahren Körnerkühlung Trocknungseffekt Qualitätsverordnungen Belüftung Luftverteilung Wirtschaftlichkeit Körnerkühlung Zusammenfassung

3 Historie Ernte Früher: Schnitt Nachreife Dreschen Lager in einem mehrwöchigem Zeitraum Heute: Schnitt Dreschen Einlagern innerhalb weniger Stunden Nachreife im Lager

4 Wärme Wasser Im Getreidehaufen

5 Zusammengebackener Getreidehaufen Im Getreidesilo

6 Körnerfrüchte leben, atmen und geben Wärme ab! Die Kornatmung Summenformel für den chemischen Prozess: C 12 H 22 O O 2 12 CO H 2 O x 10-3 kwh Kohlenhydrate + Sauerstoff Kohlendioxid + Wasser + Wärme Massenbilanz bei der Veratmung von 1kg Kohlenhydrate: 1.000g ,81g 1.543,86g + 578,95g + 16,48 MJ Kohlenhydrate + Sauerstoff Kohlendioxid + Wasser + Wärme Dieser Prozess ist abhängig von der Produktfeuchte und temperatur.

7 Lösung: Kühlkonservierung

8 Lagerzeit (Tage) Getreidetemperatur ( C) max. 3 Wochen 12 Getreidefeuchte (%) Richtwerte für Getreide! Während der Lagerzeit sind ständige Kontrollen und ggf. Maßnahmen erforderlich.

9 Warum Kühlkonservierung? Schutz gegen Milben & Insekten Minimierung der Atmungsverluste Schutz vor Mikroben, Schimmelpilzen und ggf. daraus resultierenden Mykotoxinen Reduzierung des Trocknungsaufwandes Erhalt der Erntefrische & Keimfähigkeit

10 Quelle: Wärmeentwicklung, modifiziert nach Jouin

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12 Verlust an geerntetem Getreide Mio. t Getreide laut FAO, (10-20% der Welternte) --> 10% durch Pilze --> 80% durch Insekten --> 10% durch Nagetiere und Vögel

13 Insekten Kornkäfer Sitophilus granarius Maiskäfer Sitophilus zeamais Reiskäfer Sitophilus oryzae Rotbrauner Reismehlkäfer Tribolium castaneum

14 Insektenbefall

15 Entwicklung von Schadinsekten

16 Vermehrung Kornkäfer

17 Mit Kühlung keine Qualitäts- und Gewichtsverluste durch Insekten Lagertemperaturen: über 21 C: Optimale Lebensbedingungen für viele Insekten! unter 13 C: Insekten fallen in Winterstarre und richten keinen Schaden an Keine chemische Behandlung erforderlich!

18 Entwicklung verschiedener Organismen Quelle: Lacey J.

19 Nagetiere & Vögel Fallen stellen, Lager geschlossen halten Netz, Lager dunkel halten

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21 Prinzip der Körnerkühlung Mollier h,x-diagramm

22 Abhängig von: Energieaufwand der Kühlung Umgebungsbedingungen, Produktfeuchte und temperatur, eingestellter Kaltlufttemperatur Richtwerte: 3-5 kwh je Tonne (gemäßigte Zone) 8-12 kwh je Tonne (tropische Gebiete)

23 Belüftung ist immer möglich, wenn Temperatur & Luftfeuchte stimmen! Ausnahme: Dr. Theimer/ Seibel/ Humpisch/ Dr. Münzing

24 Gefahr bei Belüftung mit Umgebungsluft Wird feuchte Luft in trockenes Getreide gebracht entstehen Auffeuchtungen. Besonders hoch ist die Auffeuchtung wenn die Lufttemperatur höher als die Getreidetemperatur ist. Niemals feuchte Luft auf trockenes Getreide! Niemals warme Luft auf kühleres Getreide!

25 Die Sorptionsisotherme zeigt die Gleichgewichtsfeuchte zwischen Getreide und Luft bei einer bestimmten Temperatur. Im Gleichgewichts-zustand wechselt kein Wasser vom Getreide zur Luft und umgekehrt (keine Wasseraufnahme/ keine Wasserabgabe). Sorptionsisotherme

26 Wasseraktivität a w -Wert Die Wasseraktivität ist ein Maß für frei verfügbares Wasser in einer Körnerfrucht (oder sonstigem Produkt). Der a w -Wert ist ein wichtiges Maß bezüglich der Haltbarkeit von Lebensmittel, da Mikroorganismen für den Stoffwechsel freies Wasser benötigen. Bei Mangel an freiem Wasser wird der Wachstumsprozess von Mikroorganismen verlangsamt. Reines Wasser hat einen a w -Wert von 1. Eine absolut trockene Substanz hat einen a w -Wert von 0.

27 Feuchtigkeitsgehalt Getreide in % 25 16,2 13,7 8 Sorptionsisotherme Weizen bei 20 C Keine Lagerfähigkeit Lagerpilze/ Milben/ Käfer Lagerfähig aber Käferrisiko Oxidation 0 0,23 0,65 0, % rel. Wasseraktivität a w = rel. F/ 100 Luftfeuchte nach Dr. Münzing

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29 Ausnahme Belüften mit Umgebungsluft Belüftungsregel Dr. Theimer/ Seibel/ Dr. Münzing/ Humpisch ist die Zulufttemperatur 7K unter der Getreidetemperatur darf bei jeder Aussenluftfeuchte belüftet werden Empfehlung heute: Temperaturdifferenz: 5 K: 15,5 % 7 K: 14 % Quelle: Humpisch

30 Belüftungsstunden <10 C und <75% rel. Luftfeuchte Belüftungsstunden Juli August September Oktober Hamburg Kassel München Quelle: AID/ Bonn, Dr. Simons

31 Witterungsunabhäniger Belüftungsventilator durch: Thermostat & Hygrostat

32 Kombination Trocknung - Kühlung...mit der Kühlung wird dem Getreide Feuchtigkeit entzogen der Trocknerdurchsatz wird erhöht die Trocknungskosten sind geringer das Produkt wird schonend behandelt kaum Spannungsrisse im Korn

33 Trocknungseffekt Getreidefeuchte Trocknungseffekt > 17 % > 1,5 % 14% 17% ~ 0,5% - 1,5 %

34 Hygiene im Lager EU-VO 178/2002 VERORDNUNG (EG) Nr. 178/2002 DES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND RATES vom 28. Januar 2002 Sicherheit Nicht sichere Lebens- und Futtermittel dürfen nicht in den Verkehr gebracht werden Verantwortung Die Hauptverantwortung liegt bei dem Lebensmittelunternehmer bzw. dem Futtermittelunternehmer Dokumentation Die Vorschriften für die Rückverfolgbarkeit in allen Produktions-, Verarbeitungs- und Vertriebsstufen sind einzuhalten und zu dokumentieren

35 EU-VO 178/2002

36 Auszug EU-VO 178/2002 Die Mühlen und der Handel sind verpflichtet, Lebensmittelrohstoffe nicht aufzunehmen, wenn sie erwiesenermaßen oder aller Voraussicht nach mit tierischen Schädlingen, pathogenen Mikroorganismen oder gesundheitlich bedenklichen, verdorbenen oder fremden Stoffen derart verunreinigt sind, dass sie auch nach normaler Aussortierung, Behandlung oder Verarbeitung nicht für den Verzehr geeignet sind.

37 Mykotoxin-Verordnung Deutsche Verordnung zur Änderung der Mykotoxin- Höchstmengenverordnung und der Diätenverordnung vom 4. Februar 2004 (Bundesgesetzblatt Jahrgang 2004, Teil 1, Nr. 5, Seite 151, vom 12. Februar 2004). und Verordnung (EG) Nr. 856/2005 DER KOMMISSION vom 6. Juni 2005 zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 466/2001 in Bezug auf Fusarientoxine. Darin sind Höchstgehalte für Mykotoxine für unverarbeitetes Getreide, Mehl, Backwaren, Teigwaren und Getreidebeikost aufgeführt z.b. für Getreide, außer Hartweizen, Hafer und Mais: Deoxynivalenol (DON) max.1250 µg/kg Zearalenon (ZEA) max. 100 µg/kg

38 Auszug EU-VO 178/2002 Gute fachliche Praxis unbedingt einhalten!!!

39 Hygienemindestanforderungen Getreidefeuchte < 17 % mit Körnerkühlung (< 14 % ohne Körnerkühlung) Lagertemperatur im Getreidestock 8 10 C Schwarzbesatz < 1 % Kein Schädlingsbesatz Kornbeschädigungen < 4 % Folgende nachteilige Beeinflussungen sind zu verhindern: Verunreinigungen, Witterung, Gase, Rauch, Gerüche, Temperatur, Mikroorganismen, Aerosole, tierische Schädlinge, Dämpfe, Abwässer, Reinigungsmittelrückstände, menschliche und tierische Ausscheidungen, Desinfektionsmittelrückstände, Abfälle, Pflanzenschutzmittel, Cadmium, Mykotoxine, Blei, Steine, Mutterkorn, Glas Quelle: LLH, Kassel Bemerkung: ALB Bayern nennt vergleichbare Anforderungen

40 Qualität? EU-VO178/2002?

41 Maßnahmen, vor der Einlagerung Lager Luftverteilung Fördertechnik Erntegut reinigen, muss trocken sein reinigen reinigen reinigen, muss frei von Fremdstoffen sein

42 Maßnahmen, gegen Tiere im Lager Käfer Kühlung <15 C Milben Trocknung max. a w =<0,65 Vögel Netze, Lager dunkel halten Katzen, Hunde Lager geschlossen halten Nager Fallen

43 Getreidespeicher Zermatt/ CH

44 Kühlung eines Flachlagers

45 Luftverteilung Kühlbalken unter Silozelle mit konischem Auslauf

46 Luftanschluss Flachlager

47 Aufstellung Der GRANIFRIGOR TM ist grundsätzlich waagerecht aufzustellen Im Freien: wettergeschützt, direkte Sonneneinstrahlung meiden In Hallen (möglichst vermeiden): bei warmer Außentemperatur Tore öffnen Im Silokeller: Kondensatorabluft ins Freie, Frischluftzufuhr & Kondensat-abfluß sicher stellen, Luftkurzschluß vermeiden

48 Anschluss GRANIFRIGOR TM Luftverteilung Stromversorgung Kondensatablauf

49 Qualitätssicherung von Getreide

50 Kühlgerät sonnengeschützt

51 Kühlgerät schallgeschützt

52 Wirtschaftlichkeit Körnerkühlung, Kriterien Einsparung Trocknungsaufwendungen Kaum Atmungsverluste Kein Umlagern Keine chemische Behandlung Keine Käfer & Milben (Bioware) Wenig Mykotoxine Weniger Spannungsrisse (Mais, Reis) Keine Oxidation bei Ölsaaten (Raps, Sonnenblumen, Soja, Mais) Hohe Keimfähigkeit (Braugerste, Saatgut) Weniger Bruch (Mais, Reis/Paddy) Keine Gelbfärbung (Reis/Paddy) Verkauf bei günstigem Preis möglich

53 Preisschwankungen Weizen Quelle:

54 Einsatzgebiete Konservierung von: Saat-, Brot- und Futtergetreide, Braugerste, Mais, Sorghum, Reis, Paddy, Sonnenblumenkerne, Leinsamen, Sojabohnen, Rapssaat, Erdnußkerne, Hülsenfrüchte, Grassamen, Kartoffeln, Nüsse, Pellets, Kaffeebohnen, Kakaobohnen,...

55 GRANIFRIGOR TM - weltweit im Einsatz -

56 Vorteile der Getreide Kühlkonservierung Schutz vor Insekten und Milben Schutz vor Mikroben und Schimmelpilzen und ggf. deren Mykotoxinen Minimierung der Atmungsverluste kein Umlagern erforderlich Trocknungseffekt keine umweltbelastende chem. Behandlung erf.

57 Zusammenfassung Getreide lebt, auch nach dem Schnitt Nachreifeprozess bringt Wasser & Wärme in Getreidehaufen Probleme sind Insekten, Milben & Pilze (ggf. Mykotoxine) Verfahren der Kühlkonservierung bietet eine ökologische Lösung Luftverteilung ist ein wichtiges Element Lediglich an wenigen Stunden ist eine reine Belüftung möglich Qualitätsverordnungen sind einzuhalten