Institut für Bio- und LebensmitteltechnikLebensmittelverfahrenstechnik

Prof. Dr.-Ing. Heike Karbstein

  • Postanschrift: Kaiserstr. 12
    Liefer- und Besucheranschrift: Gotthard-Franz-Straße 3
    Geb. 50.31, 4. OG
    D-76131 Karlsruhe

Arbeitsgebiete und Kompetenzen

 

Wissenschaftliche Interessen

Meine wissenschaftliche Ziele motivieren sich aus dem Prinzip der Produktgestaltung. Meine Arbeiten konzentrieren sich dazu hauptsächlic auf disperse flüssige und pulverförmige Produkte, hauptsächlich für Anwendungen im Bereich der Life Sciences und Lebensmittel. Unsere Arbeiten konzentrieren sich auf den Einfluss lokaler Prozessparameter auf Molekül-, Zell- und Partikelstrukturen auf allen Größenskalen. Ergänzt werden diese Arbeiten durch Grundlagenuntersuchungen zum Einfluss von Mikro- und Nanostrukturen auf Produktfunktionalität und -qualität. Abgeleitet hiervon werden Auslegungskriterien für Produktionsprozesse und innovative Prozesseinheiten. Diese haben zum Ziel, gewünschte Produktfunktionalitäten besser einstellen und die dafür benötigten Prozesse nachhaltiger betreiben zu können. Aktuelle Forschungsarbeiten konzentrieren sich auf Dispergier- und Emulgiertechnologien (insbesondere der Hochdruckhomogenisation), und dem Design emulsionsbasierte flüssiger und fester Formulierungen. Für letztere stehen die Verfahren der Lebensmittelextrusion und der Sprühtrocknung zurzeit im Fokus, auch im Hinblick auf die Verkapselung von Bioaktivstoffen. Die Entwicklung neuer, mikrostrukturierter Prozesseinheiten basiert auf experimentellen Ergebnissen, numerischen und innovativen analytischen Methoden. Meine Arbeitsgruppe kooperiert eng mit nationalen und internationalen Fachkollegen aus allen benötigten, auch angrenzenden Fachdisziplinen. Forschungsergebnisse werden in Kooperation mit Industriepartnern v.a. aus den Bereichen Lebensmittel und Chemie, sowie Anlagenbau umgesetzt.

 

Bisherige Arbeitsgebiete:

Prozesse der Lebensmittelbe- und -verarbeitung (Lebensmittelverfahrenstechnik):

  • Haltbarmachen von Lebensmitteln: Kühlen, Tiefkühlen, Gefrieren, Trocknen, Inaktivieren von Enzymen und Mikroorganismen
  • Funktionalisieren von Lebensmitteln (Einstellen gewünschter Qualitätseigenschaften): Zerkleinern von gasförmigen, flüssigen oder festen Partikeln und Agglomeraten (Schäumen, Emulgieren, Nasszerkleinern, Dispergieren), Agglomerieren, Sprüh- und Gefriertrocknung, Mischen, Extrudieren

 

Qualitätssicherung:

  • Physikalische Analytik: Mikrostrukturanalytik (Partikelgröße und -form, bildanalytische Verfahren); Grenzflächenanalytik (Oberflächenladung, statische und dynamische Grenzflächenspannung); Rheometrie, Glasübergänge; Wasserverteilung und -bindung (Sorptionseigenschaften, spektroskopische, dielektrische Verfahren), Bioverfügbarkeit
  • Chemische Analytik (Inhaltsstoffe, HPLC)
  • In-, On-. und Offline Prozessmesstechnik

 

Produkte:

  • Emulsionen: Milch-, Feinkost- und Dessertprodukte, Cremes, Lotions, Wachse, Funktionelle LM, ...
  • Getreidebasierte Produkte: Frühstücks-, Kinderzerealien, funktionelle Getreideprodukte
  • Getränkepulver
  • Lebensmittelzusatzstoffe: Vitamine, sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe
  • pharmazeutische Produkte: Tabletten
  • Chemische Zwischen- und Endprodukte: Farben und Lacke, Polymere

 

Praktische Erfahrungen:

  • Universitäre, Ressort- und industrielle Forschung, R&D
  • Anwendungstechnik und Industrialisierung in o.g. Aufgabenbereichen
  • an Verbraucherinteressen orientierte Produktentwicklung

Mitgliedschaften und sonstige Verantwortungen

Persönliche Mitgliedschaft bei

 

Sonstige Aktivitäten

  • VDI/GVC:
  • FEI:
  • MIV:
    • Berufenes Mitglied des Wissenschaftlichen Beirats
  • Kompetenznetz Verfahrenstechnik Pro3:
    • Mitarbeit in den Fachgremien "Emulgiertechnik", "Lebensmittelverfahrenstechnik" und "Ausbildung"
  • Mitglied im Scientific Committee bzw. Programmausschuss der
    • diversen Symposien, Jahrestagungen und wiss. Kongresse, z.B. von VDI/GVC, Dechema, ProcessNet, European Federation of Chemical Engineers, ...
  • Reviewer
    • bei diversen Fachzeitschriften, u. a. Journal of Food Science, Langmuir, Europ Food Res & Technol, Food Hydrocolloids, Particle Systems Characterization, Powder Technology, Innovative Food Sci & Emerging Tech, J Food Eng, Associate Editor bei JFS: Nanoscale Food Science, Engineering, and Technology
    • AIF (Forschungsnetzwerk Mittelstand)
    • DFG (Deutsche Forschungsgemeinschaft)
  • Fachliche und organisatorische Leitung
    • Hochschulkurses Emulgiertechnik der Forschungsgesellschaft Verfahrenstechnik (GVT) e.V. 2006 - 2016
    • Symposium Lebensmitteltrocknung, Behrs' Verlag, Karlsruhe, 2003
  • Jugendarbeit in den Kirchengemeinden Leopoldshafen & Neureut, Jugendvertretung im Pfarrgemeinderat (1980-1988)

Veröffentlichungen, Lebenslauf

Die Veröffentlichungen sind hier bzw. unter orcid zu finden.

Preise und Auszeichnungen

Lebenslauf