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Neuer Erfolg für die Hochschule OWL: 320.000 Euro für die Getränkeverfahrenstechnik

28.10.2014 - (idw) Hochschule Ostwestfalen-Lippe

Ob Limonaden, Saftgetränke oder Milch viele der Getränke, die wir tagtäglich trinken, sind Emulsionen, also Gemische aus einer wässrigen und einer fetthaltigen Komponente, die eigentlich nicht mischbar sind. Ein Forscherteam der Hochschule OWL entwickelt nun in den kommenden drei Jahren ein innovatives Verfahren, das beide Komponenten durch eine direkte Homogenisierung mit Hilfe einer Gegenstrom-Injektion ohne hohen Zeit- und Energieaufwand zu einer Emulsion verbindet. Dafür erhalten sie rund 320.000 Euro aus der Förderlinie FHprofUnt des Bundesministeriums für Bildung und Forschung. Emulsionen können Getränken die gewünschte Trübung geben, eine ansprechende Farbe und den richtigen Geschmack. So sind zum Beispiel ätherische Öle wesentliche Bestandteile von Limonaden erst durch sie erhält das Getränk die typische Trübung, wenn die Tropfengröße stimmt, und das gewünschte Aroma, erklärt Professor Ulrich Müller, Leiter des Projekts und Mitglied des Instituts für Lebensmitteltechnologie.NRW (ILT.NRW) an der Hochschule OWL. Gemeinsam mit seinem Kollegen Professor Jan Schneider aus der Getränketechnologie und den beiden wissenschaftlichen Mitarbeitern Sören Rossmann und Roland Pliske will er nun eine Technik zur direkten Homogenisierung für die Herstellung von Getränkeemulsionen entwickeln, deren Prinzip aus der Kunststofftechnologie stammt.

Mit Hilfe der Gegenstrominjektion werden die zwei Komponenten Öl und Wasser mit mittleren Druck in eine Mischkammer gedüst und prallen dann unter Nutzung ihrer kinetischen Energie gegeneinander, erklärt Professor Müller. Wir wollen zum einen wissenschaftlich untersuchen, was bei diesem Prozess genau passiert, um den Prozess weiter optimieren zu können. Zum anderen erhoffen wir uns, bisherige Emulsionstechnologien zu verbessern und sie insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen anwendbar zu machen.

Gängige Verfahren zur Herstellung von Emulsionen sind bislang mehrstufig und daher energetisch, zeitlich und apparativ aufwendig. Die Gegenstrominjektion hingegen ist durch die sofortige, direkte Emulsionsherstellung sowie den vergleichsweise niedrigen Drücken und die dadurch nur geringen Reibungseffekte energie- und materialschonend. Dies kommt vor allem kleinen und mittleren Getränkeherstellern zugute. Das Verfahren, das in einer Anlage sowohl kleine Chargen zur Produktentwicklung, als auch eine Produktion im industriellen Maßstab zulässt, erleichtert die Entwicklung und Einführung neuer Getränke. Als einstufige Homogenisierung spart es Investitions- sowie Betriebskosten. Außerdem können dank der niedrigen Verarbeitungstemperaturen neue empfindliche, funktionelle Zusatzstoffe in den Getränken Verwendung finden, erklärt Sören Rossmann, der im Rahmen des Projekts seine Doktorarbeit anfertigt.

In den kommenden Monaten werden zunächst marktübliche Emulsionsrezepturen, später auch angepasste Rezepturen mit schnell stabilisierenden Emulgatoren und mit funktionellen Zutaten wie zum Beispiel Vitamine oder Mineralstoffe entwickelt. Darüber hinaus werden Kriterien zur Beurteilung der Produkte (zum Beispiel die physikalische Stabilität, die Tröpfchengröße sowie die Sensorik) erarbeitet und der Einfluss der verfahrenstechnischen Parameter auf die Emulsionseigenschaften anhand dieser Kriterien untersucht und das Verfahren optimiert. Ein Vergleich der optimierten Getränkeemulsionen mit einem in einem klassischen Mehrstufenverfahren hergestellten Produkt soll dann die Leistungsfähigkeit des Verfahrens unter Beweis stellen, so Rossmann.

Das Projekt wird im Rahmen der Förderlinie FHprofUnt mit 320.000 Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt. In diesem Programm werden Verbünde von Fachhochschulen und Unternehmen gefördert. Wesentliche Ziele sind ein intensiverer Wissens- und Technologietransfer in die Unternehmen sowie forschungsnahe Qualifizierungsmöglichkeiten für Studierende und Forschungspersonal. Partner des Forscherteams aus dem Institut für Lebensmitteltechnologie.NRW an der Hochschule OWL sind der Anlagenbauer Cannon aus Hanau, die Liebharts Privatbrauerei aus Detmold, die Symrise AG aus Holzminden, die Duft- und Geschmackstoffe entwickelt und herstellt, sowie Prof. Dr. Reinhard Kohlus von der Universität Hohenheim in Stuttgart.

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