KLEVERTEC – Ausstattung
Bestens ausgestattet und im schönen Allgäu verankert.
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Das Technikum Grau ist in die Bereiche Additive Fertigung, Entwicklung und Konstruktion sowie Verpackungslösungen gegliedert.
Darüber hinaus stehen umfassende Möglichkeiten zur kontrollierten Lagerung von Lebensmitteln und Konsumgütern zur Verfügung.
Der Bereich der Additiven Fertigung ist mit einem 3D-Drucker ausgestattet, welcher nach dem Prinzip des selektiven Lasersinterns (LS Verfahren) arbeitet. In einem Bauraum von 200x250x330mm ist die werkzeuglose Fertigung von Kunststoffteilen aus CAD-Daten möglich, wobei keine Stützkonstruktionen notwendig sind. Individuelle Produkte mit komplexen Geometrien können realisiert werden, was insbesondere auch für Rapid-Prototyping-Anwendungen genutzt wird. Durch die Konturtreue dieses Verfahrens entstehen glatte Oberflächen, die in Vorort verfügbaren Post-Processing-Schritten weiter nachbearbeitet werden können.
Im Bereich Entwicklung und Konstruktion werden CAD-Daten durch Eigenkonstruktion erstellt oder durch 3D-Scanning erfasst. Die Weiterentwicklung und Optimierung der technischen Modelle erfolgt zunächst in Solid Works und wird anschließend über Virtual Reality (Visualisierung mit 3D Brille) validiert. Erstellte Modelle können noch vor der Umsetzung gemeinsam im virtuellen Raum diskutiert und weiterentwickelt werden. Dadurch sind signifikante Zeit- und Kosteneinsparungen möglich.
Im Bereich der Verpackungslösungen können Verpackungsmaterialien durch Autoklavieren in Bezug auf thermische Beständigkeit bewertet und Veränderungen der Materialeigenschaften (mechanisch, funktional, strukturell) ermittelt werden. In gleicher Weise können neben den Eigenschaften des Verpackungsmaterials die Auswirkungen auf das Packgut instrumentell und sensorisch charakterisiert werden. Produktseitig sind Pasteurisations- und Sterilisationsversuche zu nennen, welche mit den verfügbaren Autoklaven durchführbar sind.
Im Falle von Materialprüfungen können beispielsweise Kunststofffolien oder andere Packstoffe/-mittel Tests unterzogen werden, um Neuentwicklungen bzw. Alternativen mit Referenzprodukten zu vergleichen. Bei Bedarf kann auch ein Stützdruck erzeugt werden.
Auf Grund des fortwährenden Trends zum Online-Handel auch für Lebensmittel und Konsumgüter, wurde ein Prüfstand für E-Commerce im Bereich Verpackungslösungen aufgebaut. Dabei können neben dem Thema sichere Verpackung, sprich dem mechanischen Produktschutz, auch das Temperaturhaltevermögen (thermischer Produktschutz) und der Einsatz nachhaltiger Materialien untersucht werden. Besonders im Bereich des Onlinehandels wächst der Bedarf, kühlpflichtige Lebensmittel unter Einhaltung der gesetzlichen Vorgaben sowie der Produktqualität sicher zu transportieren.
Im Bereich der Auslagerungsflächen stehen verschiedene Temperier- und Kühlzellen sowie Präzisionsprüfschränke mit zusätzlicher Klimatisierung zur Verfügung.
Konkret sind großzügige Kühlzellen und eine Tiefkühlzelle vorhanden, mit denen Einstellungen zwischen Raum- und Tiefkühltemperaturen möglich sind. Weiterhin stehen Konstantklimaschränke zur Verfügung, so dass Proben bei unterschiedlichen Temperaturen und zusätzlich definierter Luftfeuchtigkeit gelagert werden können (z. B. für Auslagerungsversuche oder zur Simulation von Logistik- und Transportbedingungen). Diese Klimaschränke können beispielsweise auf Bedingungen von 10 °C und 70-80 % relativer Luftfeuchte bis hin zu 70 °C und 10-80 % relativer Luftfeuchte konditioniert werden. Zudem sind auch Präzisionsprüfschränke vorhanden, mit denen Proben definierten Lichtverhältnissen und Temperaturen ausgesetzt werden können (z. B. zur Simulation der Lagerbedingungen im Einzelhandel).
Des Weiteren befinden sich im Bereich Technikum Grau Geräte wie beispielsweise ein 3D Handscanner, ein FLM Drucker, eine Ultraschallschweißmaschine, ein Handsiegelgerät und eine gut ausgestattete Werkstatt.
Das Technikum Weiß bietet durch seine separate Produkt- und Personenschleuse eine optimale Basis für das hygienische Arbeiten. Dieser Bereich stellt umfassende Potenziale für die Lebensmittelbearbeitung und -verarbeitung sowie – in der Folge – auch die Weiterverarbeitung durch das Verpacken oder das hygienische Abfüllen von empfindlichen Produkten bereit.
Der High Speed Tumbler ermöglicht eine neuartige Bearbeitung von Fleisch. Dabei werden bislang getrennte Arbeitsschritte in einem Prozess kombiniert. Zur Bewertung der Veränderungen der Struktur und Eigenschaften des Fleisches stehen umfassende Analysen zur Verfügung. Neben Fleisch kann dieses Verfahren auch für andere Lebensmittel, deren Textur durch Druck- und Scherkräfte beeinflusst wird, genutzt werden. Zu nennen wären hier beispielsweise Pulvermischungen (Gewürzmischungen), Emulsionen (Mayonnaise oder Salben) und die Herstellung von Teig.
Die Clean-Fill-Anlage bietet die Möglichkeit der hygienischen Abfüllung von flüssigen bis viskosen Produkten. Vorteilhaft ist insbesondere, dass mit der Technikumsanlage auch kleine Chargen abgefüllt werden können. In Kombination mit den Temperier-/Kühlzellen und Präzisionsprüfschränken sind hier umfassende Auslagerungsversuche möglich, die anschließend sensorisch und analytisch bewertet werden können.
Der halbautomatische Traysealer ermöglicht es, kleine Chargen in verschiedene Formate zu verpacken. Produkte können in diverse Verpackungsmaterialien abgefüllt, mit unterschiedlichen Schutzgasen überlagert und anschließend ausgelagert und in Bezug auf deren Qualitätsparameter bewertet werden.
Des Weiteren befinden sich im Bereich Technikum Weiß Geräte wie beispielsweise eine Vakuumkammermaschine, eine Dosiereinheit, ein Oberflächendesinfektionsschrank und eine Steril- und Werkbank.
Das Labor Packstoffe dient der Analyse von verschiedenen Verpackungen. Die eingesetzten Packstoffe (z. B. Karton, Folie) und Packmittel (z. B. Becher, Flaschen) können mechanisch, spektroskopisch und mikroskopisch im Detail untersucht werden. Darüber hinaus ist auch die Bewertung der funktionellen Eigenschaften, speziell der Permeation von Wasserdampf und Sauerstoff, möglich.
Materialprüfungen von Verpackungen (Folien, Kartons, etc.) sind im Labor Packstoffe mittels einer Materialprüfmaschine (10 kN Allround table-top) möglich. Die Prüfmaschine ist durch seinen Kraftaufnehmer in der Lage, feste und/oder strapazierfähige Materialien bzw. Materialien, die für große Kräfte ausgelegt sind, zu testen. Dies umfasst sowohl Zug- als auch Druckprüfungen. Beispiele hierfür sind Untersuchungen zur Zugfestigkeit von Folien sowie die Ermittlung des Stapelstauchwiderstandes oder Box Compression Test (BCT) von Kartonagen.
Das Labor Packstoffe ist mit einem UV-VIS-NIR Spektrophotometer ausgestattet. Der Mehrzweck-Großprobenraum kann – je nach Anwendungsgebiet – mit einer Ulbricht-Kugel (z. B. zur Untersuchung von Folien) oder einem Küvettenhalter (z. B. zur Untersuchung flüssiger Proben) verwendet werden. Durch die Nutzung von drei Detektoren werden Wellenlängenbereiche von UV, über sichtbares Licht bis hin zum Nah-Infrarot-Bereich auswertbar. Anwendung findet dies u. a. bei Packstoffen, wie z. B. Folien, um diese auf Reflexion, Transmission und Absorption zu überprüfen. Insbesondere bei Lebensmittelverpackungen kann mit Hilfe des Spektrophotometers das Thema Lichtdurchlässigkeit von Verpackungen und damit deren Auswirkungen auf lichtempfindliche Produkte untersucht werden.
Das Labor Packstoffe ist mit einem Mikroskop ausgestattet, das durch eine universelle Weißlicht LED Beleuchtung sowohl Auflicht- als auch Durchlichtbetrachtungen von Materialien bzw. Proben ermöglicht. Durch die angebrachte Kamera können Bilder direkt auf einem angeschlossenen PC betrachtet und per Software bearbeitet werden. Zur Bearbeitung und Anfertigung von Mikroskopie-Dünnschnitten steht außerdem ein Rotationsmikrotom zur Verfügung. Mit dessen Hilfe sind präzise Schnittdicken von 0,5-100 μm möglich.
Mit der Thermo-Mechanischen-Analyse (TMA) ist es möglich, den Effekt von einer gleichzeitig wirkenden thermischen sowie mechanischen Belastung auf einen Prüfkörper zu untersuchen. Dafür können Temperaturen zwischen -70 °C und 450 °C und Kräfte von 0,001 N bis 3 N mit einer Auflösung von 0,1 mN abgebildet werden. Durch verschiedene Probenhalter wird es ermöglicht, unterschiedliche Versuche bei diesen veränderlichen Umgebungsbedingungen durchzuführen. So kann das Zug-, Dilatations-, Penetrations- und Biegeverhalten eines Prüfkörpers untersucht werden. Dadurch wird es unter anderem ermöglicht temperabhängige Fest-Fest-Umwandlung (z.B. Glasübergang bei Polymeren) in einem Prüfkörper zu detektieren oder materialspezifische Wärmeausdehnungskoeffizienten zu ermitteln.
Zusätzlich ist das Labor Packstoffe mit einem FTIR-Infrarotmikroskop ausgestattet. Dabei handelt es sich um eine Kombination des Spektralphotometers IRTracer-100 (als Lichtquelle) und dem Mikroskop AIM-9000.
Mit dem AIM-9000 sind, unter anderem, Messungen an Dünnschnitten von Verbundfolien mit einer minimalen Blendengröße von 5 x 5 µm im Transmission-Modus möglich. Hierbei kann sowohl der Aufbau des Verbundes optisch betrachtet, als auch seine Zusammensetzung bestimmt werden. Zusätzlich verfügt das Gerät über eine ATR-Einheit, mit der Oberflächenanalysen, insbesondere von undurchsichtigen Stoffen wie z.B. Farblacken, durchgeführt werden können.
Des Weiteren befinden sich im Labor Packstoffe Geräte wie beispielsweise ein Rotationsmikrotom, Permeationsmesszellen (Sauerstoff und Wasserdampf), ein Gasanalysator, Dickenmessgeräte und ein Cobb-Gerät.
Das Labor Produkte ist umfangreich mit analytischen Geräten ausgestattet. Hierdurch sind stoffspezifische sowie grundlegende chemische-physikalische Analysen von Lebensmitteln in flüssiger und fester Form möglich.
Das Labor ist mit einem Rheometer ausgestattet, welches Rotations- und Oszillationsmessungen ermöglicht, um das Fließverhalten und die Textur von Produkten zu untersuchen. Dabei können die Produkte sowohl über deren viskose als auch deren elastische Eigenschaften charakterisiert werden. Durch Temperierung und probenspezifische Messsysteme (z. B. Zylinder-, Doppelspalt-, Kegel/Platte- oder Platte/Platte-System) ist eine große Bandbreite an Untersuchungen möglich.
Mittels des Messsystems können Partikelgrößenmessungen nach dem Prinzip der Laser-Streuung durchgeführt werden. Das Gerät ist mit einer Nassdispergiereinheit zur Messung von beispielsweise Suspensionen, Emulsionen oder dispergierten Feststoffen ausgestattet. Der Messbereich liegt zwischen 0,01 und 3800 μm. Zur Auswertung stehen sowohl die Fraunhofer- als auch die Mie-Theorie zur Verfügung.
Im Bereich Analytik von Milch sowie flüssigen und halbflüssigen Milchprodukten bietet der MilkoScan schnelle und genaue Ergebnisse. Innerhalb einer kurzen Analysedauer können durch FTIR-Technologie nach vorausgehender Kalibrierung Inhaltsstoffe wie Protein, Fett, FFA, Laktose, Trockenmasse etc. ermittelt werden. Auch ist eine Bestimmung der Veränderung von Inhaltsstoffen, inkl. der Veränderung des gesamten Spektrums, über die Lagerdauer möglich. Mit den Messergebnissen können in Kombination mit einer sensorischen Bewertung Rückschlüsse auf die Haltbarkeit und haltbarkeitsbegrenzende Faktoren getroffen werden.
Des Weiteren befinden sich im Labor Produkte Geräte wie beispielsweise ein Nahinfrarot-Spektroskop, ein Fluoreszenz-Spektrometer, ein Messgerät zur Wasseraktivitätsbestimmung, eine Clark-Elektrode, eine Zentrifuge, ein pH-Messgerät und verschiedene Analysewaagen.
Das Labor Sensorik ist für die Vorbereitung und Durchführung von sensorischen Verkostungen, aber auch physikalische Untersuchungen von Lebensmitteln, ausgestattet. Die Humansensorik kann beispielsweise durch mechanische Texturanalyse und Farbmessungen ergänzt werden.
Das Labor Sensorik bietet die Möglichkeit durch modulare Sensorikkabinen professionelle Verkostungen durchzuführen. Die Schulung des Panels erfolgt intern und kann somit an die Kundenanforderungen angepasst werden. Des Weiteren können die zu testenden Produkte in einem abgetrennten Bereich vorbereitet bzw. zubereitet werden.
Im Bereich Lebensmitteluntersuchungen (z. B. Texturanalyse) und Materialprüfungen (z. B. Folien und weitere Verpackungen) können Messungen durchgeführt werden. Die Materialprüfmaschine bietet die Möglichkeit für Zug-, Druck-, Scher- und Biegeprüfungen. Die Nutzung unterschiedlicher Kraftaufnehmer und Messsysteme ermöglicht die Untersuchung von Proben mit unterschiedlichsten Eigenschaften und Messempfindlichkeiten.
Für das Thema optische Untersuchung bzw. digitale Farbmessung steht im Bereich Sensorik ein DigiEye zur Verfügung. Durch den abgeschlossenen Raum mit kontrollierten Lichtbedingungen sowie die hochauflösende Kamera in Kombination mit einer Farbkalibrierung können Proben berührungslos, akkurat und zerstörungsfrei gemessen werden. Neben festen, homogenen Produkten ist es zudem möglich weiche, flüssige oder auch stückige (mehrfarbige Proben) zu untersuchen und Farbunterschiede zu erfassen. In gleicher Weise können Farbveränderungen über die Lagerdauer bei unterschiedlichen Bedingungen (z. B. Temperatur, Feuchte, Licht) ermittelt und haltbarkeitsbegrenzende Faktoren bestimmt werden.
