Produktqualität und Umweltschutz - Anforderungen an Prozessabläufe, -überwachung und -dokumentation im Bereich der Nachernte
KEY NOTE
Prof. Dietrich Knorr
Technische Universität Berlin
FG Lebensmittelbiotechnologie und –prozess-technik
Königin-Luise-Str. 22 D-14195 Berlin
dietrich.knorr@tu-berlin.de
Zukünftige gemeinsame Forschungsbereiche, die sinnvoll und notwendig erscheinen, sind:
• Integration von Produktion und Verarbei-tung von Lebensmitteln zum Gewinn, Erhalt bzw. Erhöhung wertgebender Inhaltsstoffe (z. B. Antioxidantien)
• Nutzung nachwachsender Rohstoffe (z. B.
stärkereiche Pflanzen, Ölsaaten)
• Revitalisierung traditionell wichtiger, ange-passter Kulturpflanzen (z. B. Holunder, Sand-dorn, bunte Kartoffelsorten)
• Nutzung des Potentials der Pflanzenbiotech-nologie (z. B. Exudate aus Wurzelkulturen, genetische Verfahren zur Qualitätsverbesse-rung)
• Schonende Verarbeitungs- und Konservie-rungskonzepte für frische pflanzliche Le-bensmittel (z. B. Salate, Gemüse)
• Neue, schonende und ressourcenschonende Verarbeitungsprozesse für Lebensmittel (z.
B. Hochdruck, Hochspannungsimpulse) Die derzeitigen Konsumbedürfnisse hinsichtlich
hochwertiger, mikrobiell sicherer und minimalst verarbeiteter weitgehend frischer Produkte und die daraus resultierenden Verarbeitungsregime erfordern eine Integration von landwirtschaftli-cher Produktion, Nalandwirtschaftli-cherntetechnik, Lebensmit-teltechnologie und Ernährung. Dies ist auch im Einklang mit den derzeitigen Forschungspriori-täten der EU und des BMBF. Der Großraum Berlin-Brandenburg ist aufgrund der hohen Dichte an lebensmittelrelevanten Forschungsin-stituten in einer für Deutschland einzigartigen Position, die gesamte Verarbeitungskette wis-senschaftlich zu bearbeiten und vollständig ab-zudecken.
• Entwicklung von energieeffizienten und ab-fallarmen Verarbeitungsprozessen (z. B.
Hochspannungsimpulse)
• Effektive Inaktivierung von Toxinen, Viren, pathogenen Mikroorganismen (z. B. Kombi-nationsprozesse)
• Funktionelle, leistungsbeeinflussende Lebens-mittel (z. B. angereicherte LebensLebens-mittel)
• Ernährungsphysiologische Bewertung von wertgebenden pflanzlichen Inhaltsstoffen (z. B. Flavonoide, Phenole)
• Gezielte Beeinflussung der menschlichen Mi-kroflora (z. B. Probiotika, Präbiotika, Synbio-tika)
• Einsatz genomischer Methoden zur gezielten Individualisierung der Ernährung (z. B. Me-tabolomics, Proteomics)
Was fehlt ist ein Forschungsverbund „Lebens-mittelwissenschaft Berlin-Brandenburg“, der die spezielle Konstellation (TU Berlin, FU Berlin, HU Berlin, TFH Berlin, Universität Potsdam, BfR, ATB, DIFE, IGZ, BAM, IGV, MPI für Molekulare Genetik, MPI für Molekulare Pflanzenphysiolo-gie, Fraunhofer Institut für Angewandte Poly-merforschung usw.) nutzt und zu einer attrak-tiven Funktionseinheit zusammenführt.
• Integration der gesamten Lebensmittel-wertschöpfungskette (z. B. nachhaltige Pro-duktion und Verarbeitung)
Relevante Forschungsarbeiten am Fachgebiet Lebensmittelbiotechnologie und
–prozesstech-Produktqualität und Umweltschutz
nik der TU Berlin umfassen die Produktion von pflanzlichen Sekundarmetaboliten mittels Wur-zelkulturen, die schonende Konservierung von Lebensmitteln, den Einsatz neuer Verfahren wie Hochdrucktechnologie oder Hochspannungsim-pulse zur Modifizierung von Lebensmitteln und zur Entwicklung resourcenschonender Prozes-se, sowie den Erhalt der Vitalität und Funktio-nalität von probiotischen Kulturen während der Verarbeitung.
Die gemeinsame Bearbeitung der oben exem-plarisch und skizzenhaft angeführten Themen sollte zusammen mit einer geeigneten Organi-sationsstruktur für den Forschungsverbund
„Lebensmittelwissenschaften Berlin-Branden-burg“ die Grundlage bilden, um nicht nur hoch-aktuelle und relevante nationale und internati-onale Forschungsprojekte zu bearbeiten, son-dern auch um den Standort Berlin-Brandenburg für die nationale und internationale Lebensmit-telindustrie zu einer höchst attraktiven Adresse für Standortentscheidungen zu machen.
1 Einleitung und Problemstellung
Das kostbare Gut Trinkwasser wird knapp. Me-thoden zur Einsparung von Wasser, insbeson-dere mit Trinkwasserqualität, sind auf allen Ge-bieten dringend geboten. Bei der Gemüsewä-sche als wesentlicher Teil der Aufbereitung ge-winnt daher die Frischwasser- und Energieein-sparung nicht nur aus ökonomischen, sondern auch aus ökologischen Gesichtspunkten immer mehr an Bedeutung.
Unzureichend an das Produkt und die Ver-schmutzung angepasste Waschdüsen erhöhen den Wasser- und Energieverbrauch und verur-sachen Qualitätsbeeinträchtigung durch Ober-flächenbeschädigung am Gemüse. Außerdem führt die mit der Düsengeometrie nicht
korre-lierende Einstellung der Betriebsparameter zu Verschwendung von Wasseraufprallenergie und somit zu einer Verschlechterung der Reini-gungsqualität.
Zielgerichtete Düsenauswahl zur Verbesserung der Gemüsewäsche
Autoren:
Dipl.-Ing. Ermyas Mulugeta, emulugeta@atb-potsdam.de, Dr. agr. Martin Geyer, geyer@atb-potsdam.de Projekttitel:
Entwicklung von Waschdüsen für eine effizi-entere Wäsche von Gemüse und Speisekar-toffeln
Projektnr.:
BMBF-FKZ: 0339992, Teilprojekt 08 Projektleiter:
Dr. agr. Martin Geyer
Institut für Agrartechnik Bornim e.V.
Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam Projektpartner:
Institut für Agrartechnik Bornim e.V.;
Lechler GmbH; Hagenlocher Landmaschinen;
Hepro GmbH
Über die relevanten Parameter einer Waschdü-se bzw. eines WasWaschdü-serstrahls, welche den Reini-gungsprozess beeinflussen, ist nur wenig be-kannt. Der Mangel an angewandten und grund-legenden Informationen über Spritzreinigung mittels Niederdruckdüsen hat die Auswahl an geeigneten Düsen und die Verbesserungen der Waschleistung erschwert.
Es bedarf grundlegender Kenntnisse über die hydrodynamischen Zusammenhänge der ver-schiedenen Einflussparameter im Waschvor-gang /4/ im Niederdruckbereich, um eine auf Produkt- und Schmutzeigenschaft angepasste Düsenauswahl zu gewährleisten. Dazu ist auch die Ermittlung der Grenze der Aufpralldruckbe-lastung einiger gartenbaulicher Produkte, aus denen Produktschäden resultieren, notwendig.
2 Zielsetzung
Die Wäsche soll gründlich, produktschonend, wasser- und energiesparend und kostengünstig sein. Um diesen Ansprüchen bei dem Gemüse-waschprozess gerecht zu werden, wurde durch zielgerichtete Grundlagenforschung, in Zusam-menarbeit mit dem Düsenhersteller (Fa. Lech-ler), den Herstellern von Gemüsewaschmaschi-nen (Fa. Hagenlocher, Gemüsewaschmaschine für die Salatfeldwäsche; Fa. Hepro, Spargel-waschmaschine) und dem ATB, objektive Aus-wahlverfahren bzw. –kriterien für energetisch wirksame Waschdüsen erstellt. Dazu sind An-gaben zu optimalen Betriebsparametern der ausgewählten Düsen unter Ermittlung der Be-schädigungsgrenzen ausgewählter gartenbauli-cher Produkte (Blattsalate, Möhren, Spargel und Radieschen) erarbeitet worden, die als un-abhängige Inputgröße zur Bildung einer ener-getisch wirksamen Strahlstruktur beitragen. Als Endergebnis soll ein allgemeiner Düsenbewer-tungsschlüssel für die Gemüsewäsche entstehen.