Kurzfassung eines Vortrages der 44. Kulmbacher Woche 2009

Lebensmittelsicherheit und Prozesshygiene sind zentrale Anliegen der Lebensmittelindustrie. Ein wichtiger Aspekt hierbei ist die Vermeidung von Kontaminationen mit hygienisch relevanten Keimen, wie z. B. Escherichia coli in der Nahrungsmittelproduktion. Dies gewann mit der Einführung des neuen gemeinschaftlichen Hygienerechtes am 01. Januar 2006 zusätzlich an Bedeutung.

Die derzeit in der Praxis verwendeten klassischen mikrobiologischen Methoden sind zeit- und kostenaufwändig und stellen insbesondere kleinere und mittlere Unternehmen (kmU) der Lebensmittelindustrie vor entsprechende Probleme, da wegen fehlender eigener Laborkapazitäten externe Dienstleistungsangebote angenommen werden müssen. Zudem bedingt die lange Dauer der klassischen mikrobiologischen Kontrolle eine Verzögerung der Prozesskette, was wiederum zu einer verzögerten Produktfreigabe führt. Alternative immunologische und molekularbiologische Nachweisverfahren sind insbesondere in komplexen Matrices störanfällig und besitzen eine relativ hohe Nachweisgrenze oder benötigen kostenintensive Geräte, die nur von Fachpersonal bedient werden können.

Kurzfassung eines Vortrages der 44. Kulmbacher Woche 2009

Schlachtautomaten, die einzelne Arbeitsschritte der Bandschlachtung übernehmen, werden in der industriellen Schlachtung von Schweinen mittlerweile seit zwei Jahrzehnten an unterschiedlichen Arbeitspositionen eingesetzt. Diese Automaten wurden jeweils ganz speziell für die beabsichtigte Anwendung entwickelt und konnten daher – wenn überhaupt – nur in Kleinstserien produziert werden. Ein grundlegend anderer Weg der Automatisierung im Bereich der Schlachtung wurde von einem deutschen Hersteller beschritten. Dort hat man auf herkömmliche 6-Achsen-Standard-Industrieroboter zurückgegriffen, die insbesondere in der Automobilherstellung in ganz erheblichem Umfang verwendet werden. Nach positiven Erfahrungen mit einem Industrieroboter für die Grobzerlegung von Schweinehälften wurden vor vier Jahren die ersten Standard-Industrieroboter in einem großen westdeutschen Schweineschlachtbetrieb installiert zur automatischen Ausführung folgender Arbeitsschritte: Vorderbeinklauen kneifen; Rektum freischneiden; Schlossknochen trennen; Bauchwand und Brustbein öffnen.

Am Arbeitsplatz „Rektum freischneiden“ wurde von uns eine erste vergleichende bakteriologische Untersuchung unter Praxisbedingungen bei einer Schlachtleistung von 600 Schweinen pro Stunde durchgeführt. Dabei wurden die Oberflächenkeimgehalte auf der medialen Beckenmuskulatur in Rektumnähe mittels destruktiver Probenahme nach manueller und nach automatischer Ausführung verglichen. Eine zweite Untersuchung erfolgte am Arbeitsplatz „Kopf absetzen“. Auch dort wurden die Keimgehalte an der freigelegten tiefen Backenmuskulatur ermittelt. Zusätzlich wurde die Menge der am Kopf befindlichen Nackenmuskulatur erfasst und eine Beurteilung der Schnittqualität vorgenommen. Nachdem auch an diesem Arbeitsplatz ein Industrieroboter die Tätigkeit übernommen hatte, schloss sich der zweite Durchgang der vergleichenden Untersuchung an. Dabei zeigten sich Hygienevorteile beim Roboter. Im Vortrag sollen auch betriebswirtschaftliche Aspekte des Einsatzes von Robotern in der industriellen Schweineschlachtung behandelt werden, soweit sie vom Hersteller und vom Anwender dafür frei gegeben werden.

Kurzfassung eines Vortrages der 44. Kulmbacher Woche 2009

Einflüsse von Phosphat und Weizenfasern auf die funktionellen Eigenschaften von schnittfester Rohwurst zu untersuchen. Dafür wurden zwei Versuchsreihen durchgeführt. Während der Reifung wurden u. a. folgende Parameter untersucht: pH-Wert, aw-Wert, Gewichtsverlust, Festigkeit, Farbe, Sensorik. Des Weiteren wurden chemische Vollanalysen durchgeführt, um zu sehen, ob die Weizenfasern sich im Produkt inert verhalten.

Nach der 1. Versuchsreihe konnte festgestellt werden, dass eine Zugabemenge von 4,8 % Weizenfasern sensorisch nicht akzeptabel war. Deswegen war die maximale Zugabemenge an Weizenfasern bei der 2. Versuchsreihe bei 2,5 %.

FAEN "Netzwerk Lebensmittel"

Am 27.05.2009  führt der FAEN im Rahmen des "Netzwerk Lebensmittel" ein Symposium mit dem Thema "Lebensmittel und Gesundheit – Können blaue Kartoffeln vor Krebs schützen und Brot den Cholesterinspiegel senken?" an der Tierärztlichen Hochschule in Hannover durch. Funktionelle Lebensmittel (Functional Foods) sind Lebensmittel mit gesundheitlichem Zusatznutzen. Bisher werden Sie hauptsächlich bei Molkereiprodukten sowie Fett und Ölen und insbesondere von Lebensmittelkonzernen angeboten.

Der FAEN bietet im Rahmen des „Netzwerk Lebensmittel“ kleinen und mittelständischen Unternehmen vor allem aus der Kartoffel-, Feinkost-, Backwaren- und Fleisch- und Fleischwaren-Industrie aber auch Gewürz- und Hilfsstoff-Lieferanten die Möglichkeit, bei der Entwicklung solcher Produkte im Rahmen eines Netzwerkes zusammen mit führenden Forschungseinrichtungen dabei zu sein. Von der Produktidee, über die Produktentwicklung, Verbraucherforschung bis zu klinischen Studien zur Absicherung der Health Claims werden konkrete Projekte im Verbund durchgeführt.

Der Absatz von Bio-Trinkmilch ist in den letzten Jahren deutlich gestiegen. Aufgrund der erheblichen Handelspreisdifferenz sowie des begrenzten Rohstoffangebots erhöht der boomende Markt allerdings die Gefahr der Falschdeklaration konventionell erzeugter Milch. Deshalb wurde im Institut für Sicherheit und Qualität bei Milch und Fisch am Standort Kiel des Max Rubner-Instituts an Verfahren zum Nachweis der Echtheit von Bio-Milch gearbeitet. Ein Nachweisverfahren, das im Zweifelsfall eine Unterscheidung ökologisch und konventionell erzeugter Milch auf Ebene des Einzelhandels erlaubt, stellt eine sinnvolle Ergänzung der betrieblichen Kontrollen dar und dient gleichermaßen dem Schutz der Verbraucher wie auch der gewissenhaften Erzeuger.

Die Zusammensetzung von Milch wird erheblich durch das aufgenommene Futter bestimmt. Aufgrund des wechselnden Futterangebots spielen dabei auch jahreszeitliche Schwankungen eine wichtige Rolle. Der wissenschaftliche Ansatz war deshalb darauf ausgelegt, charakteristische Merkmale von Bio-Milch ausfindig zu machen, die sich aus der besonderen Fütterung von Bio-Kühen ergeben und auch über einen längeren Zeitraum möglichst saisonal unabhängig eine Abgrenzung von konventionell erzeugter Milch gewährleisten. Im Rahmen der durchgeführten Forschungsarbeiten wurden die gaschromatographische Analyse der Fettsäurenzusammensetzung sowie die massenspektrometrische Bestimmung des Stabilisotopen-Verhältnisses von Kohlenstoff (delta-13C) und Stickstoff (delta-15N) eingesetzt.

Der "PackAssistant" ist jetzt noch flexibler! Die Software zur Packungsoptimierung vom Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI und der MVI SOLVE-IT GmbH wurde aktuell durch wichtige Neuerungen ergänzt. So berechnet sie jetzt auch Schüttgut-Verpackungen, reduziert große Datenmengen automatisch und schöpft vorhandene Prozessorkerne voll aus. PackAssistant wird in der Logistik- und Produktionsplanung zur Berechnung optimierter Befüllungen von Transportbehältern eingesetzt, und ermöglicht eine schnelle, Platz sparende und kostengünstige Verpackungsplanung.

Ideale Behälterauslastungen, keine zeitaufwendigen Packversuche mehr, bessere Planungsmöglichkeiten und eine vorausschauende Angebotserstellung - PackAssistant erleichtert die Verpackungsplanung von Bauteilen in der Industrie enorm. Die Software berechnet bestmögliche Befüllungen von Transportbehältern mit baugleichen Teilen anhand beliebig komplexer 3D-CAD-Modelle.

Mainzer Wissenschaftler schlagen Weltrekorde zur besten Anordnung von Kreisscheiben - Veröffentlichung in Physical Review E

Wie belade ich ein Auto, damit alles hineinpasst? Wie kann ich ein Päckchen so packen, dass es gut ausgefüllt ist? Wie viel Geschirr geht in einen Küchenschrank? Wenn es ums Packen geht, sind Mainzer Wissenschaftler unschlagbar. Die Weltrekorde, die bei einem internationalen Wettbewerb um die beste Lösung für ein spezielles Packproblem aufgestellt wurden, konnten sie allesamt einstellen oder schlagen.

"Wir arbeiten in einem interdisziplinären Projekt zwischen theoretischer Physik und Informatik seit einiger Zeit daran, einen möglichst optimalen Computer-Algorithmus für Packprobleme zu entwickeln", erklärt Dr. Johannes Josef Schneider vom neu gegründeten Schwerpunkt für rechnergestützte Forschungsmethoden in den Naturwissenschaften an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz. Als die Wissenschaftler dann eher zufällig von dem Wettbewerb kurz vor dessen Ende erfuhren, konnten sie nur noch einen Weltrekord aufstellen, ansonsten waren die Ergebnisse einiger anderer Gruppen etwas besser. Getrieben vom Ehrgeiz, die weltweit besten Gruppen, die teilweise schon seit vielen Jahren an derartigen Problemen arbeiteten, schlagen zu wollen, entwickelten sie ihre Computer-Algorithmen weiter und konnten  nun die während des Wettbewerbs aufgestellten Weltrekorde unterbieten, und dies zum Großteil deutlich. Die Arbeit wurde in dem renommierten Fachjournal für statistische Physik Physical Review E veröffentlicht.

Entscheidungshilfen für eine nachhaltige Wirtschaft - Die Folgen des eigenen Handelns für Klima und Umwelt sollen besser messbar werden

Der Klimawandel ist in aller Munde und der Begriff der Nachhaltigkeit (engl.: sustainability) ist zu einem bedeutenden Kriterium bei der wirtschaftlichen Planung geworden. Auch immer mehr Verbraucher wollen wissen, welchen Beitrag Produkte zum Klimaschutz leisten. Ein Maß hierfür ist der „Carbon Footprint“ ein Begriff, der zunächst in Großbritannien aufkam, wo die ersten Handelsketten begonnen haben, den „CO2-Fußabdruck“ auf ihren Verkaufsverpackungen auszuweisen. Er soll darüber informieren,in welchem Maße ein Produkt das Klima belastet. Ausgedrückt wird er als die Summe der CO2-Emissionen, die entlang der gesamten Produktionskette von der Rohstofferzeugung und Herstellung des Produktes über Handel, Lieferung und Nutzung bis hin zur Entsorgung bzw. zum Recycling entstehen und die daher zuverlässig ermittelt werden müssen. Emissionen von beispielsweise Methan oder Lachgas werden dabei in entsprechende Äquivalente des wichtigsten Treibhausgases, des Kohlendioxid umgerechnet.

Höhere Energieeffizienz in der Lebensmittelindustrie durch optimales Zusammenspiel von Anlagenkomponenten

Im November 2008 wurde in London der aktuelle Weltenergiebericht der Internationalen Energie-Agentur (IEA) vorgestellt. Er belegt erneut, dass Klimawandel, wachsender Energiebedarf und begrenzte fossile Energieträger die zentralen Herausforderungen unserer Zeit sind. Viele Industrieunternehmen handeln bereits -in großen und in kleinen Schritten. So hat sich Tetra Pak, der weltgrößte Produzent von Getränkekartons, zum Ziel gesetzt, seinen CO2-Ausstoß trotz steigender Produktionszahlen weltweit bis 2010 um 10 Prozent gegenüber 2005 zu reduzieren. Dafür setzt das Unternehmen auf die konsequente Steigerung der Energieeffizienz. Außerdem sollen innerhalb der nächsten Jahre weitere Produktionsstandorte auf erneuerbare Energien wie Wind-, Wasser- oder Solarenergie umgestellt werden. Die beiden Produktionswerke in Limburg und Berlin nutzen bereits ausschließlich solche Energieträger.

Die Einsatzmöglichkeiten von Industrierobotern werden immer vielfältiger. Das gilt nicht zuletzt auch für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie. Dort bestücken Roboter Verpackungsmaschinen mit Pralinen, füllen Kartoffelsalat in Schalen, verpacken Nürnberger Rostbratwürste und palettieren Kisten oder Displays.

Verfahren mit großem Potenzial für die Herstellung neuer Produkte mit funktionellen Eigenschaften

Zu den modernen Schlüsseltechnologien in der Lebensmittelverarbeitung gehört die Extrusion. Sie findet vielfältigen Einsatz, z.B. zur Herstellung von Snackprodukten, Frühstückscerealien, Gesundheitsriegeln, Flachbrot, Speiseeis, Süßwaren oder Tiernahrung. Die Extrudate gelangen in den unterschiedlichsten Formen, Farben und Geschmacksrichtungen in den Handel. Kein anderes Verfahren als die Extrusion bietet ein so großes Potenzial, die Produktmatrix völlig neu zu gestalten und innovative Lebensmittelstrukturen zu entwickeln. Wesentlich sind hierbei die Parameter Druck, Temperatur und Scherung sowie die kontinuierliche Arbeitsweise im geschlossenen System.