PIW Präsentation WS 2013/14 Institut für ... · Der große Bluff: Etliche Hersteller behaupten von ihren Produkten, dass sie besonders gesund seien – dabei sollte man besser die

PIW Präsentation WS 2013/14 Institut für Lebensmitteltechnologie und Lebensmittelchemie

E. Flöter | LVT | PIW WS13

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Outline Lebensmitteltechnologie Arbeitsfeld und Umfeld Institut für Lebensmitteltechnologie und Lebensmittelchemie Fachgebiete Standorte Lehre Forschung Fachgebietsschwerpunkte PIW Projekte

E. Flöter | LVT | PIW WS13/14 Seite 2


LVT BSc – SS 2013 3

Lebensmitteltechnologe – Wo ?

Innovationen im Lebensmittelbereich, welche Firmen ? Produzenten von Verbrauchsgütern – FMCG - Multinationals Nestle, Kraft, Unilever, Conagra, Mars-Masterfood …. - Meggle, Campina, Arla, Müller …. Business – Retailer - Consument Zulieferer - ABC: ADM, Bunge, Cargill, Flavourhouses, …… Business to Business Alle Mischformen Apparatebauer und Anderes …….


LVT BSc – SS 2013 4

Technologisches Mapping - Arbeitsfeld


Lebensmitteltechnologie ein Oxymoron? Ausschnitte Tagesspiegel der letzten Monate Etikettenschwindel mit der Nähe Lebensmittel aus der Region sind gefragt. Doch der Begriff ist nicht geschützt. Das soll sich jetzt ändern. Gentechnik : Genial daneben

Viele Lebensmittel täuschen nur vor, gesund zu sein Der große Bluff: Etliche Hersteller behaupten von ihren Produkten,

dass sie besonders gesund seien – dabei sollte man besser die Finger davon lassen.

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Noroviren sind überall Der Skandal um eingefrorene Erdbeeren zeigt: Nicht

chinesische Exporteure, sondern Großcaterer müssen besser überwacht werden. Warum? Die Einzelheiten

sind unappetitlich. Grüne Welle in Berlin

Die Nachfrage nach Biosupermärkten ist ungebrochen. Zwar ist das Geschäft noch immer

eine Nische – doch gerade für die regionalen Anbieter wird der Wettbewerb härter. Die Opfer der Dürre

US-Farmer fürchten um ihre Ernte. Schon jetzt werden auf dem Weltmarkt Weizen, Mais und Soja teurer. Das

belastet vor allem die Menschen in den armen Ländern. Aber auch die deutschen Milchbauern klagen.

Absatz von Fair-Trade-Produkten steigt Einkaufen mit besserem Gewissen - das ist

die Idee von Fair Trade. Dafür nehmen deutsche Verbraucher zunehmend auch

höhere Preise in Kauf.

Schulessen: Hauptsache billig

Ernährungsstudie: „Bio“ heißt nicht „gesünder“

http://www.tagesspiegel.de/wirtschaft/gentechnik-genial-daneben/7112820.html

http://www.tagesspiegel.de/wirtschaft/gentechnik-genial-daneben/7112820.html

http://www.tagesspiegel.de/wirtschaft/schwindel-in-der-werbung-viele-lebensmittel-taeuschen-nur-vor-gesund-zu-sein/6853144.html

http://www.tagesspiegel.de/meinung/wie-kam-es-zur-epidemie-noroviren-sind-ueberall/7234262.html



http://www.tagesspiegel.de/wirtschaft/biosupermaerkte-gruene-welle-in-berlin/7210958.html

http://www.tagesspiegel.de/wirtschaft/hitze-in-amerika-die-opfer-der-duerre/6990136.html



http://www.tagesspiegel.de/wirtschaft/handel-absatz-von-fair-trade-produkten-steigt/6988848.html

http://www.tagesspiegel.de/meinung/schulessen-hauptsache-billig/7200134.html

http://www.tagesspiegel.de/wissen/ernaehrungsstudie-bio-heisst-nicht-gesuender/7089878.html

http://www.tagesspiegel.de/wissen/ernaehrungsstudie-bio-heisst-nicht-gesuender/7089878.html


Technologie und Lebensmittel Natürlich oder Künstlich-Aus der Fabrik oder Natur

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Möchten Sie etwas aus dieser Fabrik essen?

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Lebensmitteltechnologie

Innovationen im Lebensmittelbereich ? Wo hätten Sie gern als Lebensmitteltechnologe mitgewirkt ? Was ist das iPhone der Lebensmittel ? Welches neuen Lebensmittel würden Sie sich wünschen ? Sie sind Produzent und Konsument zugleich. Sie sind aber kein Amerikanischer oder Indischer Konsument. Mit Nanotechnologie ? Mit GMO ?


Motivation für Innovation

1. Für Konsumenten sichtbar neues Produkt im Markt: „Neu erscheinendes“ Produkt: durch: Verpackung, Vermarktung, Labelling, Technologie, neuer Geschmack, verbesserte Ernährung, anderer Benefit … 2. Für Konsumenten nicht erkennbar neues Produkt im Markt: Neue Technologie für nicht wesentlich unterscheidbares Produkt

– Rohstoff und Ressourcenverbrauch – Anderer Rohstoff

• Umwelt, Transport, Aufbereitungsprozess, ….


Lebensmittelindustrie Fortschritt

Resultierender Vorteil einer Investition in Produktionsanlagen unsicher – Konsument/Markt schwer vorhersagbar – Konsument lieber keine Technologie im Essen will

Zwei Arten von technischem Fortschritt Vornehmlich 1) schrittweise Optimierung des bestehenden Zusammensetzung – Prozess – Produkt Zyklus Selten aber spannend 2) Paradigmenwechsel durch Neudefinition des Zusammensetzung – Prozess – Produkt Zyklus

Mix

Prozess

Produkt


Herausforderungen sind groß es gibt genug zu tun • Feeding the masses

• Erträge verbessern • Verluste in der Lebensmittelkette reduzieren • Transportaufwand

• Lebensmittelsicherheit • Ernährung – Obesitas …. Bluthochdruck .. • Lebensmittelhaltbarkeit • Neue Konzepte – Haushalte, Lebensstile verändert • Nachhaltigkeit, Energiekosten, Co2 Footprint, Wasserverbrauch • Alternative Quellen für Grundstoffe (Protein ohne Fleisch) • Kostenreduktion Gesellschaftliche Trends

Locally sourced, fashion …


Institut für Lebensmitteltechnologie und Lebensmittelchemie

1

Fachgebiete: Lebensmittelchemie und Analytik (LMCh) Prof. Dr. Lothar W. Kroh Lebensmittelchemie und Toxikologie Prof. Dr. Hajo Hase Fachgebiet Brauwesen Prof. Dr.-Ing. Frank-Jürgen Methner Lebensmittelbiotechnologie und –prozesstechnik (LBPT) Prof. Dr.-Ing. habil. Cornelia Rauh Lebensmitteltechnologie und –materialwissenschaften (LMMW) Prof. Dr. Stephan Drusch Lebensmittelverfahrenstechnik (LVT) Prof. Dr.-Ing. Eckhard Flöter


Institut: Standort und Historie

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Historie: geht zurück auf Preußische Forschungsoffensive um 1900 Zuckerinstitut Gartenbauanstalt Institut für Frucht- und Gemüse Getreideinstitut ….. Zusammenfügung der Lebensmitteltechnologie TU B und Humboldt Universität

(90‘ Jahre) ehemalige Fachgebiete zT im Übergang Technologie Proteinreicher Lebensmittel Rheologie Informatik und Angewandte Statistik Lebensmitteltechnologie II (Getreide, Stärke) …….



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LBPT

LMMT

LVT LMCh LVT

LVT

LMTox

Brau Brau



4

LBPT

LMMT

LVT LMCh LVT

LVT

LMTox

Brau Brau

Zukunft: 1 Standort

Lebensmittel-campus Wedding


Institut Entwicklung

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Zukünftig gemeinsamer Standort – Lebensmittelcampus • Engere Zusammenarbeit der Fachgebiete – Synergie • Konzentration der Studenten – geringe Reisezeit – Kommunikation ……

Entwicklung einer Gemeinsamen Identität – Institutslogo Darstellung nach außen ein Institut das Lösungen für relevante Fragen beantwortet Lebensmittel- Sicherheit Qualität Innovation Nachhaltigkeit Gesundheit Ausbau bestehendes Internationales Netzwerk zu Instituten, Universitäten und Firmen


Lehre - Studiengänge

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Lebensmittelchemie: Typischer Staatsexamens Studiengang Lebensmittelchemiker Synergie aber nicht im PIW Brauwesen: Bachelor und Master Brauerei- und Getränketechnologie Bachelor seit 2009 Master noch in der Anlaufphase Lebensmitteltechnologie: Bachelor und Master Lebensmittelstechnologie BSc läuft wird aber im Moment optimiert MSc noch in der Anlaufphase Zusätzlich Fachwissenschaft für Lehramt Lebensmitteltechnologie und Ernährung


Lehre - Studiengänge

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Brauwesen: Bachelor und Master Brauerei- und Getränketechnologie Lebensmitteltechnologie: Bachelor und Master Lebensmittelstechnologie Ingenieurstudiengänge >> Ingenieurstech. & naturwissenschaftliche Grundlagen Begrenzte Anzahl universitäre Studienstandorte in Deutschland: S , K, M Offensichtliche technische Inhalte: Technik und Wissenschaft ist die Basis Lebensmitteltechnologe sehr breites Berufsfeld Analyse – Verstehen – Verbessern – Verändern Lebensmittelindustrie: Technologen interssantes Feld – Konsumentenmarkt Industrie – Gesellschaft – Konsument – Mode/Trends - Medien Lokal produziert, nachhaltig, neue Ernährungserkenntnisse …


Forschung/Schwerpunkte Lebensmitteltechnologie (und Lebensmittelchemie)

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Fachgebiet Brauwesen (Prof. Dr.-Ing. Frank-Jürgen Methner) Geschmacksstabilität von Bier:

• Einfluss von Aminosäuren • verbesserte Analytik antioxidatives Potenzials im Bier • Bieralterung und Einflussfaktoren

Geschmacksbildung: • Dicarbonylildung während der Würze- und Bierherstellung • Optimierung der Bittersäuren-Ausbeute • Hopfeninhaltsstoffe und deren Einfluss auf das Aromaprofil

• Untersuchung Brauereihefen • Entwicklung von Bier- und bierähnlichen Getränken mittels Mischkulturen mit dem

Schwerpunkt „Bildung spezieller Gärungs-Nebenprodukten“ • Crossflow-Filtration von Bier und Gelägerhefe und deren Optimierung • Biofilm-Bildung in Brauereien

Alles um das Bier



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Lebensmittelbiotechnologie und –prozesstechnik (LBPT) Prof. Dr.-Ing. habil. Cornelia Rauh thermischer und nicht-thermischer Prozesse Anwendung von hydrostatischem Hochdruck, elektrischer Hochspannungsimpulse überkritischem Kohlendioxid, Ultraschall subkritisches Wasser, Plasma, Infrarot zur Prozessoptimierung Ziel: a) Verbesserte Biokatalyse b) Inaktivierung von Mikroorganismen Energieschonende, nachhaltige Verarbeitungsprozesse, Ausbeutesteigerung

allgemeines Ziel (Beispiel PEF) Fluidmechanik – Modellierung über mehrere Dimensionen ::::::



0

Lebensmitteltechnologie und –materialwissenschaften (LMMT) Prof. Dr. Stephan Drusch Charakterisierung, Modifizierung und Funktionalisierung von bestehenden und

neuartigen Lebensmittelzutaten und -inhaltsstoffen. Ein wesentlicher Aspekt ist dabei auch die Untersuchung prozess-induzierter Veränderungen in der Zusammensetzung

und Auswirkungen auf die Funktionalität



1

Lebensmitteltechnologie und –materialwissenschaften (LMMT) Prof. Dr. Stephan Drusch • Bioverfügbarkeit Lebensmittelinhaltsstoffen, funktionellen Biowirkstoffen –

Verkapselung • „Particle Engineering“Charakterisierung und Gestaltung der Phasengrenzflächen • Charakterisierung/Modifizierung von strukturbildenden Lebensmittelinhaltsstoffen,

insbesondere Pektinen • Strukturen von der molekularen bis hin zur makroskopischen Ebene charakterisiert

und über gezielte Technologieauswahl und –optimierung gezielt aufgebaut

• Beiträge zur Herstellung zielgerichtet optimierter Lebensmittelkomponenten und Lebensmittel geleistet

>> Ermöglichen von ‚functional food‘



2

Lebensmittelverfahrenstechnik (LVT) Prof. Dr.-Ing. Eckhard Flöter Optimierung der Prozesse der Stoffumwandlung - Mikroskopisch - Makroskopisch Substrategebiete: • Zucker: Kristallisation, Verdampfung, Energie • Fette und Öle: Oleogel, Kristallisation und Struktur • Stärke: Modifikation, Gewinnungsprozesse

Charkterisierung Eigesnchaften Treibende Kraft Prozessdesign/ -Optimierung

Mix

Prozess

Eigenschaft


PIW Projekte

Informationsmanagement| E. Flöter | WS13 VL1 Seite 23

Fachgebiet Projekt

Brauwesen Das Geheimnis der Hopfenblume

LMBPT Herstellung von Convenience-Produkten aus Kartoffeln

LMBPT Grundlagen und Anwendung der Proteinvernetzung zur Herstellung von Lebensmitteln

LMMW Produktentwicklung eines innovativen Fruchtsaftes

LMMW Vom Korn zum Brot

LMMW “Süß”waren mal anders

LVT Die Technologie hinter der süßen Versuchung

LVT Schokolade – Reif zum Essen? LVT Herstellung modifizierter Stärke für die Lebensmittelproduktion

LVT Von der Rübe zum Zucker: Zuckerkristallisation im Labormaßstab

Das Geheimnis der Hopfenblume

PIW-Projekt 2015 TU Berlin | Institut für Lebensmittelchemie und Lebensmitteltechnologie | Fachgebiet Brauwesen

Projektbeschreibung: Es werden 2 Biere unter Anwendung des Hopfenstopfens („Dry-Hopping“) hergestellt. Die Biere werden anschließend mittels selbst erstellter Verkosterbögen sensorisch bewertet. Projektziele:

• Kennenlernen der prinzipiellen Prozessschritte bei der Bierbereitung • Kennenlernen sensorischer Verfahren zur Bierbeurteilung


Zeitlicher Ablauf

Datum Tätigkeiten

12.01.2015 • Bierherstellung, Gruppe 1 • Erste Hopfenbonitierung und Bierverkostung, Gruppe 2

13.01.2015 • Bierherstellung, Gruppe 2 • Erste Hopfenbonitierung und Bierverkostung, Gruppe 1

14.01.2015 • Recherche Sensorik, Verkostungspaneel • Erstellen Bonitierungsbogen und Verkostungsbogen • Einführung Lorberg-Bibliothek

15.01.2015 • Verkostung, Bonitierung, Auswertung der Ergebnisse • Poster, Präsentation, etc. erstellen

16.01.2015 • Probepräsentation, Posterpräsentation

Herstellung von Convenience Produkten aus Kartoffeln

• Convenience-Produkte – Anforderungen, gesetzliche Regelungen und Marktanalyse

• Rohstoff Kartoffel

• Produktentwicklung – Notwendige Prozessschritte zur Produktion

• Erstellen und Bewerten eines Prozesskonzeptes zur Herstellung von Pommes frites

• Qualitätssicherung und sensorische Analyse der Produkte

• Acrylamid-Problematik


Grundlagen und Anwendung der Proteinvernetzung zur Herstellung von Lebensmitteln

• Proteine - nutritive und funktionelle Eigenschaften

• Ausbildung von Proteinnetzwerken am Beispiel von Modellsystemen

• Rohstoffe Milch/ Sojabohnen

• Produktentwicklung – Notwendige Prozessschritte zur Produktion

• Erstellen und Bewerten eines Prozesskonzeptes zur Herstellung von Käse und Tofu • Qualitätssicherung und sensorische Analyse der Produkte


Vom Korn zum Brot Projektinhalt

• Darstellung des Weges und des Technologieablaufes vom Nahrungsgetreide über das Mahlen, Einteigen bis zum Ausbacken

• klassische Mühlen- und Bäckereitechnolgie in der institutseigenen Bäckerei, Verkostung, Backfehler usw.

• Spezialgebäcke

Kontakt: Dr. Reinhard Blochwitz ([email protected])


„Süß“waren mal anders Projektinhalt

• Bewertung von unterschiedlichen Geliermitteln zur Herstellung von Geleegummiwaren

• Sensorische Bewertung von Geleegummiwaren Projektziele

• Erstellung einer Marktanalyse • Entwicklung einer Geleegummiwarenrezeptur • Sensorische Bewertung von selbst hergestellten Geleegummiwaren im

Vergleich zu handelsüblichen Produkten • Entwicklung einer unkonventionellen Geleegummiware

Kontakt:

Adrian Kape ([email protected]


Projektinhalt • Herstellung mehrerer Fruchtsaftgetränke mit verschiedenen

Aromatisierungen und Grundstoffen • Sensorische Bewertung der Säfte

Projektziele

• Erstellung einer Marktanalyse • Entwicklung verschiedener Getränkerezepturen • Sensorische Bewertung der selbst hergestellten Getränke im

Vergleich mit kommerziellen Produkten

Kontakt: Christina Linke ([email protected])

Frucht, fruchtig, fruchtiger – Alles Saft, oder was?


Schokolade: composite Material (disperses System) disperse Phasen Kakao- und Zuckerpartikeln Kakaobutter als kontinuierlichen Phase Kristallisation: polymorphen Eigenschaften der Kakaobutter Schokolade unter gewissen ungünstigen Bedingungen matt und gräulich - Reif Ist sie dann noch essbar? Was ist für diese Graufärbung verantwortlich? • Theoretische Grundlagen der Schokoladenanalytik • Intro DSC-Analytik und Kristallstrukturen • praktischer Erfahrungen Schokolade, Herstellung gefüllte Pralinen • Schulung sensorischer Fähigkeiten

Max. 8 Studierende

Schokolade – Reif zum Genießen?

Ansprechpartnerin: Alexandra Wendt

[email protected] Tel. 030 314-71109

mailto:[email protected]

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Stärke Amylose und Amylopektin

„weiche“ und „harte„ Schichten Modifizierung: Spaltung der Polymerketten durch Säurehydrolyse in „weichen“ Bereichen

1 10 1000.0

0.5

1.0

1.5

2.0 Wheat starch, native 0.36 N, 4 h 0.36 N, 24 h 0.72 N, 4 h 0.72 N, 24 h

Shea

r visc

osity

[Pa·

s]

Shear rate [s-1]

Daraus folgt: Reduzierung Molmasse und Kleisterviskosität aber Erhalt der Kornstruktur

Stärkekörner + Wasser + hohe

Temperatur

Stärkekleister

Stärkemodifizierung: Dünnkochende Stärke

Dezentrales Logo optional Seite 33

Von der Rübe zum Zucker Zuckerkristallisation im Labormaßstab

Dipl.-Ing. Karl Schlumbach Technische Universität Berlin Lebensmittelverfahrenstechnik Phone:+49 (0) 30 314-27516

E-Mail: [email protected]

• Erarbeitung der einzelnen Prozessschritte bei der Kristallzuckerherstellung aus Zuckerrüben • Einblick in die Geschichte der Zuckerherstellung und die Zuckermarktordnung • Gewinnen von praktischen Einblicken in die Produktion von Zucker:

• Kristallisation Herstellen von Zucker mit unterschiedlicher Qualität • Zentrifugation und Trocknung

• Herstellen von buntem Zucker • Kennenlernen der Qualitätskriterien und Durchführung der zuckeranalytischen Messverfahren • Qualitative Beurteilung

• Rübenzuckers • Vergleich zum Rohzucker

Darstellen des Versuchs, • Prozesses und Ergebnisse • Präsentation, Poster, Bericht


Die Technologie hinter der süßen Versuchung Projektinhalt

• Herstellung von Bonbons im Labormaßstab • Analytische Bewertung von Bonbonqualität (DSC, Polarimeter) • Sensorische Bewertung von Himbeerbonbons

Projektziele • Kennenlernen der benötigten Technologien zur Herstellung von

Bonbons, sowie Analytik zur Qualitätsbestimmung • Sensorische Bewertung von selbst hergestellten Bonbons im Vergleich

zu handelsüblichen Produkten

Kontakt: Ruth Fellner ([email protected]) Michaela Häupler ([email protected])


Ende Willkommen am Institut Viel Erfolg in den ersten Semestern Viel Spaß beim PIW Wir freuen uns auf Sie

PIW WS 2013/14 E. Flöter | WS13 VL1 Seite 35

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