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TU Berlin

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BMWi-Förderung für Gashydrattechnologie zur Saftkonzentrierung

Die Trocknung bzw. das Entfernen von Wasser stellt in der Lebensmittelherstellung eine zentrale Grundoperation dar, die hinsichtlich des Erhalts der Qualität und der Menge der zu behandelnden Produkte hohe Anforderungen stellt. So kann eine Reduktion des Wassergehalts einerseits dazu beitragen, dass Produkte ihre Funktionalität erhalten, während der Weiterverarbeitung und bei der Lagerung weniger anfällig sind oder dazu, dass Kosten für Verpackung, Lagerung und Transport eingespart werden. Andererseits besteht für diesen Produktionsschritt die kontinuierliche Herausforderung, nachhaltige und ressourceneffiziente Verfahren zu entwickeln.
Das klassische Verfahren zur Konzentrierung von Lebensmitteln ist die Verdampfung. Um den damit potentiell verbundenen Verlust oder die Beschädigung von leichtflüchtigen oder hitzeempfindlichen Stoffen wie Phenolen oder Vitamin C zu vermeiden, wurden alternative Verfahren, wie Membranverfahren oder die Gefrierkonzentration, entwickelt. Der Wasserentzug mittels Gashydrattechnologie ist hingegen ein in der Lebensmittelindustrie bislang noch nicht etabliertes Verfahren.
Ziel des Forschungsvorhabens ist es, am Beispiel von Fruchtsäften zu untersuchen, ob sich die Gashydrattechnologie zur Konzentrierung von flüssigen Lebensmitteln eignet. Dabei soll CO2 als Arbeitsmedium eingesetzt werden und eine Prozessbewertung und -optimierung hinsichtlich der Effizienz des Material- und Energieeinsatzes unter besonderer Berücksichtigung der Produktqualität und des Scale-ups erfolgen.

Gegenüber den bisher angewandten thermischen Verfahren zur Saftkonzentrierung bietet die Hydrattechnologie nicht nur die Möglichkeit, produktschonender naturbelassenere Produkte herzustellen, sondern dies auch in bislang nicht oder nur mit hohem Energieaufwand erreichbaren Konzentrationsgraden. So werden mit dieser Technik im Vergleich zum etablierten Gefrierkonzentrierungsverfahren bis zu 40 % höhere Konzentrationsgrade erreicht; der Energieaufwand dieses Verfahrens ist dabei um ein Vielfaches geringer.

Das Projekt wird am Fachgebiet Lebensmittelbiotechnologie und -prozesstechnik von Prof. Rauh durchgeführt und über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.


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