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AiF 17477: Entwicklung eines mikrowellenunterstützten Vakuumtrocknungsverfahrens zur schonenden und effizienten Herstellung von mikrobiellen Kulturen

AiF 17477: Entwicklung eines mikrowellenunterstützten Vakuumtrocknungsverfahrens zur schonenden und effizienten Herstellung von mikrobiellen Kulturen
Ansprechpartner:

Dr. Volker Gaukel

Förderung:

AIF 17477

Starttermin:

2012

Endtermin:

2015

Ziel des Forschungsvorhabens ist, den Zusammenhang von Prozessparametern und Produktqualität in der Mikrowellen-Vakuumtrocknung von mikrobiellen Kulturen zu erforschen. Hierzu sollen die Zusammenhänge zwischen Trocknungskinetik, trockenen Produktstrukturen und resultierender Produktqualität ermittelt werden, die sich bei mikrobiellen Kulturen aus biologischer Aktivität, Rehydratisierbarkeit und Lagerstabilität zusammensetzt. Das für die Trocknung von mikrobiellen Kulturen neuartige Verfahren soll effizient und schonend sein. Dazu wird die Veränderung der Trocknungskinetik und der biologischen Aktivität der Produkte durch den Einsatz der Mikrowellentechnik als Erwärmungsmethode bei der Vakuumtrocknung im Vergleich zur Standarderwärmung mittels Flächenkontakt/-strahlung erforscht werden. Ein weiterer Schwerpunkt soll die Untersuchung der Wechsel­wirkungen zwischen Trocknungsprozessparametern und der Porenverteilung im Produkt sowie der Einfluss dieser gebildeten Produktstrukturen auf Produkteigenschaften wie Lagerstabilität, Rehydra­tisierungs­verhalten und Trocknungskinetik sein. Die Ergebnisse sollen eine Abschätzung des Potenzials dieses Verfahrens und Aussagen über Produktgruppen, die für diese Anwendung geeignet sind, ermöglichen. Am Ende des Projektes sollen folgende Zusammenhänge bekannt sein:

  • Die Trocknungskinetik in Abhängigkeit von den Prozessbedingungen (Druck, Mikrowellenleistung, Heizblechtemperatur)
  • Der Einfluss der Prozessbedingungen/ Produktzusammensetzung auf die gebildete Produktstruktur (Porenverteilung)
  • Die Abhängigkeit der biologischen Aktivität von der Trocknungskinetik und damit auch von den Prozessbedingungen
  • Der Zusammenhang zwischen Produktstruktur und Lagerstabilität sowie Rehydrierungsverhalten

Am Ende soll ein innovatives Scale-up fähiges und wirtschaftliches Trocknungsverfahrenskonzept bekannt sein.

Kurzbericht des Projektes.