Die laufende Forschung in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr.-Ing. Heike Karbstein konzentriert sich auf:
- Konventionelle Hochdruckblenden und innovative Simultane Homogenisier- und Misch- (SHM)-Blenden: Lokale Strömungsverhältnisse und ihr Einfluss auf Tropfendeformation und -aufbruch sowie Mischeffizienz; Entwicklung von In-, On- und Offline-Prozessanalytik; numerische Strömungssimulation; Design von Blenden für spezifische Anwendungen, wie z.B. Schmelzemulsionen oder Emulsionstropfen als nanoskalige und submikrone Verkapselungssysteme
- Doppelemulsionen vom WOW-Typ: Stabilität - Analytik von Grenzflächen-, Diffusions- und Koaleszenz-Phänomenen; Freisetzung der inneren Wasserphase und verkapselter (Bio-) Aktivstoffe; Strukturanalyse
- Schmelzemulsionen: Einfluss von Struktur- und Prozessparametern sowie der Molekularstruktur von Additiven auf den physikalischen Zustand von Tropfen/Partikeln in Schmelzemulsionen (einschließlich Solid-Lipid-Nanopartikel SLN); Einfluss des physikalischen Zustands von Tropfen/Partikeln auf die Textur und Stabilität von Produkten auf Schmelzemulsionsbasis
Mit unserer Forschung möchten wir das Verständnis der Auswirkungen der Prozessführung auf die Struktur und Endprodukteigenschaften von dispersen flüssigen Produkten erweitern. Aspekte der Nachhaltigkeit und der Produktqualität resultieren in Prozessinnovationen. Mögliche Anwendungen liegen hauptsächlich im Lebensmittel- und Life-Science-Bereich. Wir haben Kompetenz in allen Dispergier- und Emulgiertechnologien, konzentrieren uns aber derzeit auf die Hochdruckhomogenisation. Nicht nur experimentelle, sondern auch numerische und mikrostrukturbezogene Analysemethoden werden von uns einbezogen und bei Bedarf (weiter-) entwickelt. Wir verfügen über alle relevanten Messtechniken zur Bestimmung des Fließverhaltens / rheologischer Eigenschaften, der Partikel-/Tropfengrößenverteilung, des physikalischen Zustandes der dispergierten Phase, der Grenzflächeneigenschaften, und der Tropfen-, Dispersions- und Emulsionsstabilität. Modellbasiertes Prozessdesign und Geräteentwicklung gehen Hand in Hand mit einem zielgerichteten Produktdesign. Interdisziplinäre Projekte verbinden unsere Forschung mit der Lebensmittel-, Life-Science- und Chemie-Industrie sowie dem Apparatebau.
Schochat, P. R.; Lepp, L.; Karbstein, H. P.; Leister, N.
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