Neue Verfahren zur Gewinnung und Haltbarmachung von Lebensmitteln
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- Felix Vogt
- vor 7 Jahren
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1 Universität für Bodenkultur Wien Department für Lebensmittelwissenschaften und -technologie Neue Verfahren zur Gewinnung und Haltbarmachung von Lebensmitteln Tag der OÖ Lebensmittel Linz Henry Jäger BOKU Institut für Lebensmitteltechnologie
2 Neue Verfahren Alte Verfahren Kühlschrank und Dosensterilisation - welche Innovationen braucht die Lebensmittelprozessierung? 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 2
3 Alte Verfahren 1890 Nicolas Appert Sterilisation von Lebensmitteln 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 3
4 Alte Verfahren 1876 Carl von Linde Industrietaugliche Kältemaschine 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 4
5 Bedeutung Erhitzung, Kühlung, (Trocknung): - Lebensmittelsicherheit durch Inaktivierung von Krankheitserregern - Verlängerung der Haltbarkeit durch Kontrolle von Verderbniserregern und physiologischen Vorgängen (+ MA/CA Lagerung) - Lagerhaltung, Transport, saisonale und regionale Unabhängigkeit - Verringerung von Rohwarenverlusten und Lebensmittelabfällen 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 5
6 und Limitierungen - Begrenzte Haltbarkeit (Kühlung) - Einfluss auf Produktqualität und Inhaltsstoffe (Sterilisation) - Verlust sensorischer und funktioneller Eigenschaften (Trocknung, Sterilisation) - Prozess- und Logistikkosten (Trocknung bzw. Kühlung) 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 6
7 Lösungen Technologiekombinationen z.b. Hürdenkonzept 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 7
8 Lösungen Technologieoptimierung z.b. Hochtemperatur-Kurzzeitprozesse 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 8
9 Nutzung NEUER Technologien - Volumetrische Erhitzungsverfahren (z.b. Ohmsches Erhitzen) - Nicht-thermische Haltbarmachungsverfahren (z.b. HP, PEF) - Entwicklung von Kombinationsprozessen - Produktanpassung/-optimierung (Stoffgewinnung und Strukturaufbau mittels Enzymen) 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 9
10 Ohmsches Erhitzen Volumetrische Erhitzung mit elektrischem Strom - Erhitzung des Lebensmittels mittels Stromfluss und Nutzung seines elektr. Widerstandes - Schnelle Erhitzung im Sekundenbereich gleichmäßig im gesamten Produkt - Produktvariablen: Salz- und Wassergehalt (elektr. Leitfähigkeit) Limitierung: ggf. aseptische Verpackung, in-pack Anwendung?, konventionelle Kühlung 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 10
11 Ohmsches Erhitzen 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 11
12 Nutzung NEUER Technologien - Volumetrische Erhitzungsverfahren (z.b. Ohmsches Erhitzen) - Nicht-thermische Haltbarmachungsverfahren (z.b. HP, PEF) - Entwicklung von Kombinationsprozessen - Produktanpassung/-optimierung (Stoffgewinnung und Strukturaufbau mittels Enzymen) 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 12
13 Hochdruck (High Pressure HP) Pressure [MPa] Center of Earth Electrohydraulic Shock Piston Cylinder Press Magnetic Compression HP-Processes Ultrasonics 100 Mariana Trench Hydraulic Systems 10 1 Thermal Autoclave 0.1 Atmospheric Pressure Reineke, /06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 13
14 Hochdruck (High Pressure HP) 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 14
15 Hochdruck (High Pressure HP) 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 15
16 Hochdruck (High Pressure HP) 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 16
17 Hochspannungsimpulse (PEF) Zerstörung von Zellorganellen Anwendung gepulster elektrischer Felder (PEF) Applikation kurzer Pulse (µs) von hoher Spannung (kv) Wirkung auf biologische Zellen: Elektroporation der Zellmembran vorher Zellaufschluss Gewebe-Erweichung Verbesserung von Stofftransportprozessen Haltbarmachung nachher Freisetzung des Zellinhalts 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 17
18 Hochspannungsimpulse (PEF) PEF Anwendung in der Gemüseverarbeitung u.a. Pommes-Herstellung Quelle: DIL e.v. 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 18
19 Hochspannungsimpulse (PEF) Quelle: DIL e.v. 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 19
20 Hochspannungsimpulse (PEF) Quelle: DIL e.v. 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 20
21 Nutzung NEUER Technologien - Volumetrische Erhitzungsverfahren (z.b. Ohmsches Erhitzen) - Nicht-thermische Haltbarmachungsverfahren (z.b. HP, PEF) - Entwicklung von Kombinationsprozessen - Produktanpassung/-optimierung (Stoffgewinnung und Strukturaufbau mittels Enzymen) 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 21
22 Ultraschallanwendungen 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 22
23 Ultra-Hochdruck-Homogenisierung Temperatur 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 23
24 Ultra-Hochdruck-Homogenisierung Emulsionen Partikel/ Mikroorganismen Oberflächen-Hydrophibizität von Molkenproteinen 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 24
25 Nutzung NEUER Technologien - Volumetrische Erhitzungsverfahren (z.b. Ohmsches Erhitzen) - Nicht-thermische Haltbarmachungsverfahren (z.b. HP, PEF) - Entwicklung von Kombinationsprozessen - Produktanpassung/-optimierung (Stoffgewinnung und Strukturaufbau mittels Enzymen) 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 25
26 Enzymeinsatz Trotz technologischer Fortschritte keine vollständige Nachbildung des Glutennetzwerkes Projekt Pentoglu Natürliche Alternativen Arabinoxylane (Pentosane) Gerüstsubstanzen in Pflanzenzellwänden von Roggen und Weizen Bildung von Gelen Quervernetzung der Ferulasäure Hemicellulosenetzwerk 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 26
27 Enzymeinsatz Arbeitsschritte u.a.: Projekt Pentoglu - Optimierung des Pentosansisolierungsprozess aus Roggenkleie Temperatur, ph Extraktionslösungen (alkalisch, Wasser, Salz) Xylanasen - Produktion quervernetzende Enzyme Produktion, Reinigung und Charakterisierung quervernetzende Enzyme - Charakterisierung der Vernetzungsfähigkeiten von isolierte Pentosane Glucose- oxidase (GO) Pyranose- oxidase (POx) 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 27
28 Alte Verfahren Neue Verfahren - Konventionelle Technologien mit hohem Verbreitungsgrad zur Prozessierung großer Produktströme zu geringen Kosten - Neue Verfahren mit spezifischen Anwendungsbereichen zur Optmimierung von Lebensmittelsicherheit, Produktqualität und/oder Verfahrenseffizienz - Volumetrische Erhitzungsverfahren (z.b. Ohmsches Erhitzen) - Nicht-thermische Haltbarmachungsverfahren (z.b. HP, PEF) - Entwicklung von Kombinationsprozessen - Produktanpassung/-optimierung (Stoffgewinnung und Strukturaufbau mittels Enzymen) 07/06/2016 BOKU Wien Inst. für Lebensmitteltechnologie Henry Jäger 28
29 Universität für Bodenkultur Wien Department für Lebensmittelwissenschaften und -technologie Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Tag der OÖ Lebensmittel Linz Henry Jäger BOKU Institut für Lebensmitteltechnologie henry.jaeger@boku.ac.at
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