Forschungsgruppe: Verkapselungsmethoden für Lebensmittel- und Biotechnologieanwendungen

Die laufende Forschung in der Arbeitsgruppe von Dr.-Ing. Nico Leister konzentriert sich auf:

• Mikrofluidische Methoden zur Herstellung von Mikrokapseln: Über den Zwischenschritt einer Doppelemulsion werden durch Gelierung, Polymerisation oder Kristallisation feste Kapseln hergestellt die vielseitige Einsatzgebiete als Prozessmarker, Lebensmittel oder biotechnologischer Minireaktor finden können.
• Innovative Hochdruckhomogenisationsprozesse: Durch die Messung lokaler Strömungsverhältnisse und ihr Einfluss auf Tropfendeformation und -aufbruch sowie der Entstehung von Kavitationsgebieten werden Hochdruckhomogenisatorblenden optimiert. Einsatz und Entwicklung von In-, On- und Offline-Prozessanalytik und numerischer Strömungssimulation.
• Schmelzemulsionen: Zusammenhänge zwischen Struktur- und Prozessparametern und dem Aggregatszustand von Tropfen/Partikeln in Schmelzemulsionen. Einfluss des Aggregetszustands von Tropfen/Partikeln auf die Textur und Stabilität von Produkten auf Schmelzemulsionsbasis.
• Einbettung von Fetten und Ölen in Fleischersatzprodukten: Prozessanpassungen auf veränderte Rezepturen und Erforschung von Proteinen-Triglycerid-Kombinationen mit guten Verkapselungseigenschaften, sowie Entwicklung von neuen Prozessvarianten.

Mit unserer Forschung möchten wir die Verkapselung von Ölphasen mit verschiedenen Prozessen vorantreiben. Dabei steht die Emulgiertechnologie im Vordergrund. Das Verständnis der Auswirkungen der Prozessführung auf die Struktur und die Endprodukteigenschaften soll geschaffen werden und damit verbesserte Produkte zu ermöglichen. Die Zielanwendungen liegen dabei hauptsächlich im Lebensmittel- und Life-Science-Bereich. Wir haben Kompetenzen in allen Dispergier- und Emulgiertechnologien und konzentrieren uns derzeit auf die Hochdruckhomogenisation, die Mikrofluidik und die Extrusion. Nicht nur experimentelle, sondern auch numerische und mikrostrukturbezogene Analysemethoden werden von uns einbezogen und bei Bedarf entwickelt oder optimiert. 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.