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Weil Haltbarmachung mehr Qualität bringt

KLEVERTEC ist ein einzigartiges Kompetenzzentrum für angewandte Forschung in der Lebensmittel- und Verpackungstechnologie. Hier treffen Unternehmen auf wissenschaftlich fundierte Partner aus der Forschung. Mit KLEVERTEC erhalten sie Zugang zu einer hervorragenden Expertenbasis für Projekte rund um die Haltbarkeit von Lebensmitteln...

Der Schwerpunkt liegt auf Wissensaustausch, Forschung und Entwicklung. Die Aktivitäten umfassen übergreifend die Bereiche Herstellung, Abfüllung und Verpackung. Die Hochschule Kempten und das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV kooperieren bei praxisnahen Forschungsprojekten. KLEVERTEC bringt die Lebensmittel-, Abfüll- und Verpackungsindustrie in einem schnell wachsenden Markt zusammen. Kompetent und mit Dynamik. Immer im Mittelpunkt: die Qualität der Lebensmittel durch Haltbarmachung.

 

Initialprojekte

Die Wissenschaftler bei KLEVERTEC befassen sich in der Regel immer mit mehreren Auftragsprojekten gleichzeitig. Immer mit dem Ziel, neue und möglichst praxisnahe Verfahren zu entwickeln beziehungsweise zu optimieren. Hier stellen wir Ihnen einige unserer Initialprojekte vor.

 

 

 

Projekt 1 Hochfrequenzerhitzung von Lebensmitteln

Die Hochfrequenzerhitzung ist ein neuartiges Verfahren zur schonenden Erwärmung von Lebensmitteln, bei der Farbe, Aroma, Vitamine und die Textur der Lebensmittel besser erhalten werden als bei herkömmlichen Erhitzungsverfahren.

Mit dem Projekt „Hochfrequenzerhitzung von Lebensmitteln“ im Klevertec sollte die Praxistauglichkeit der Hochfrequenzerhitzung für viskose Lebensmittel mit stückigen Anteilen demonstriert werden. Dazu wurde eine Pilot-Hochfrequenz-Erhitzungsanlage entwickelt, bei der die Lebensmittel nur Kontakt mit einem splitterfreien und lebensmittelechten Kunststoff haben.

In dem Kunststoff-Erhitzerrohr wird die Wärme hierbei mittels elektrischer Felder im Lebensmittel selbst erzeugt. Erste Ergebnisse zeigen, dass in einem Rohr mit 50 mm Durchmesser Erhitzungsraten bis 5 K/s erreicht werden. Da die Lebensmittel nicht in direkten Kontakt mit Elektroden kommen, sind elektrochemische Reaktionen sowie Elektroden-korrosion ausgeschlossen. Das Verfahren ermöglicht eine schnelle und gleichmäßige Erwärmung von Lebensmitteln und eignet sich daher besonders für hochviskose und stückige Lebensmittel. Stücke im Produkt erwärmen sich gleichzeitig mit der Flüssigkeit und verlassen die Anlage mit annähernd der gleichen Temperatur. Durch sehr kurze Erwärmungszeiten lassen sich thermische Produktschäden minimieren.

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Projekt 2 Funktionelle Naturstoffe

Um Lebensmittel haltbar zu machen werden fast immer Konservierungsstoffe verwendet, die das Wachstum von Mikroorganismen bzw. den Verderb durch Oxidation verzögern. Trotz der Bedeutung für die Lebensmittelqualität und –sicherheit stehen Verbraucher diesen Stoffen kritisch gegenüber – besonders bei gering verarbeiteten Produkten.

Extrakte aus bestimmten Pflanzen können ebenfalls eine konservierende Wirkung haben oder vor Oxidation schützen. Es ist daher möglich, bestimmte Lebensmittel mit solch natürlichen Stoffen haltbar zu machen und herkömmliche Konservierungsmittel so zu ersetzen

Das Projekt „Funktionelle Naturstoffe“ im Klevertec sollte an einem realen Lebensmittel exemplarisch aufzeigen, dass die Konservierung von Lebensmitteln mittels natürlicher Substanzen grundsätzlich machbar ist. Natürliche Substanzen wie Oregano und Thymian zeigen in der Anwendung sehr gute Wirkung gegen pathogene Bakterien, Hefen und wirken auch gut gegen Schimmel. Auf Basis der antimikrobiellen und antioxidativen Aktivität dieser natürlichen Extrakte sollte die Auswirkung auf die Haltbarkeit und sensorische Qualität der Lebensmittel bewertet werden.

Es wurde ein Challenge Test durchgeführt, bei dem ein Coating mit Oregano- und Thymian-Extrakt auf Käse aufgebracht und dieser anschließend mit Schimmelsporen beimpft wurde. Im Challenge Test konnte das Auswachsen von Schimmelsporen durch das Coating mit Oregano und Thymian-Extrakt verzögert werden. Bei einer Lagerung bei 15 °C wurden erst zwischen 9 und 14 Tagen einzelne Mycelien sichtbar. Auf unbehandeltem Käse zeigte sich hingegen bereits nach 6 Tagen Schimmelbildung. Sensorisch waren die Extrakte zwar wahrnehmbar, wurden jedoch nicht negativ bewertet.

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Projekt 3 Migration von Klebstoffkomponenten

Verpackungen für Lebensmittel werden häufig mit Selbstklebe-Etiketten versehen. Dabei kann nicht ausgeschlossen werden, dass eine Migration oder Permeation der Klebstoffkomponenten durch die Verpackung in das Lebensmittel stattfindet.

Weder in der nationalen noch in der europäischen Gesetzgebung gibt es eine umfassende Regelung zur Verwendung von Klebstoffen bei Lebensmittelverpackungen. Ob eine Migration von Klebstoffkomponenten durch das Verpackungsmaterial stattfindet, bleibt auch bei den durchgeführten Konformitätsbewertungen meist unberücksichtigt. Somit liegt es letztendlich in der Verantwortung der Lebensmittelbetriebe, das Produkt in geeigneter Form auf den Markt zu bringen.

Ziel des Projektes „Migration von Klebstoffkomponenten“ im Klevertec war die Bestimmung und Bewertung der Klebstoffmigration durch Verpackungen. Daraus sollten auch konkrete Präventionsmaßnahmen abgeleitet werden.

Die Ergebnisse zeigen unter anderem, dass bei Frischhaltefolien mit Etiketten sehr hohe Migration stattfindet. Daher sollte diese Form der Verpackung möglichst vermieden werden. Wesentlich besser sind dagegen Folien/Trays mit Barrieren aus PET und PA. Bei diesen Verpackungen können sogar höhere Konzentrationen von Substanzen im Etikett geduldet werden. Sehr kleine Moleküle können hier jedoch ebenfalls kritisch werden.

Anhand der Ergebnisse wird mit Hilfe der Industrie ein Leitfaden entwickelt. Dieser ermöglicht es die Migration der Klebstoffkomponenten in die Produkte zu bewerten und die Verpackung entsprechend zu optimieren. Er soll als Anleitung dienen wie man zu einer sicheren Kombination von Etikettenklebstoff und Folie (als Barriere) kommt.

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Die Initialprojekte des Kompetenzzentrums für angewandte Forschung in der Lebensmittel- und Verpackungstechnologie werden vom Bayerischen Staatministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie gefördert.

Maschinen

Für Ihre Forschungstätigkeiten im KLEVERTEC-Kompetenzzentrum stehen hochmoderne Maschinen und Anlagen zur Verfügung. 

1. Hochfrequenz-Erhitzungsanlage

2. Horizontale Schlauchbeutelmaschine (Flowpacker)

3. Multivac T200 – Halbautomatischer Traysealer

Labore

  1. Mikrobiologisches Labor
  2. Physik-/Chemie-Labor
  3. Sensorik-Raum