Institut für Bio- und LebensmitteltechnikLebensmittelverfahrenstechnik
FE Felix Ellwanger

M.Sc. Felix Ellwanger

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Zu meiner Person

Sowohl meinen Bachelor, als auch meinen Master im Studiengang Chemieingenieurwesen absolvierte ich am Karlsruher Institut für Technologie. Erste Kontaktpunkte mit der Lebensmittelverfahrenstechnik hatte ich im Profilfach „Lebensmitteltechnologie“ während des Bachelorstudiums. In meinem Masterpraktikum bei der Capol GmbH in Elmshorn konnte ich mein Interesse im Lebensmittelbereich verfestigen. Dort arbeitete ich im F&E Bereich an der Weiterentwicklung von Trennmitteln für Fruchtgummis. Während des Masterstudiengangs vertiefte ich mein Wissen in der Lebensmittelverfahrenstechnik sowie im Bereich der Gas-Partikel-Systeme. In meiner Masterarbeit am Institut für Lebensmittelverfahrenstechnik simulierte ich die Zweiphasenströmung durch einen ACLR-Zerstäuber, der im Bereich der Sprühtrocknung eingesetzt werden kann. Da mir während meines Studiums das wissenschaftliche Arbeiten, vor allem im Bereich der LVT große Freude bereitet hat, freue ich mich darauf als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut der LVT zu arbeiten.

 

Forschungsschwerpunkt

Der Extrusionsprozess ist ein kontinuierlicher, thermomechanischer Prozess, bei dem verschiedene Schritte, wie beispielsweise das Mischen, Schmelzen und Formen gleichzeitig ablaufen. Seit einigen Jahren werden Extruder vermehrt eingesetzt, um Fleischanaloge herzustellen. Hierzu werden Proteine unterschiedlichsten Ursprungs mithilfe des Extruders funktionalisiert und texturiert. Dabei haben Prozessbedingungen wie Temperatur, Scherkräfte, Druck und Verweilzeit einen großen Einfluss auf die ablaufenden Reaktionen der Proteine. Da die Prozessbedingungen während der Extrusion immer simultan auftreten, ist bis heute der Einfluss einzelner Prozessbedingungen auf das Reaktionsverhalten der Proteine ungeklärt. In meiner Arbeit beschäftige ich mich daher mit dem Einfluss der Prozessbedingungen auf das Reaktionsverhalten von Proteinen.

 

Methoden

Um den Extrusionsprozess weiter zu charakterisieren wird sowohl auf experimentelle als auch auf numerische Strömungssimulation zurückgegriffen. Im Experiment können mithilfe von Bildaufnahmen, Sensoren, sowie den Betriebsparametern des Extruders Erkenntnisse über Verweilzeitverteilung, Temperaturprofile sowie weitere wichtige Größen gewonnen werden. Mithilfe eines Closed Cavity Rheometers gelingt es zudem einzelne Prozessbedingungen, wie beispielsweise die Scherrate unter extrusionsähnlichen Bedingungen zu betrachten. So kann der reine Einfluss der Scherrate auf das Reaktionsverhalten von Proteinen untersucht werden.
Die numerische Strömungssimulation bietet darüber hinaus die Möglichkeit, Erkenntnisse über Prozessgrößen zu erlangen, die im Experiment nicht zugänglich sind. So kann beispielsweise die genaue Temperaturverteilung im Extruder ermittelt werden sowie die daraus resultierende thermische Beanspruchung, welche auf die eingesetzten Proteine wirkt.