Forschungsprojekte

Projektbeginn: 01.11.2022

Projektende: 20.04.2025

Förderkennzeichen: 22684 N

Beschreibung:

Ziel dieses Projekts ist es, entsprechend der genannten Lücken Labormethoden zu entwickeln, mit denen es möglich wird, Rohmaterialien für das Processing von Alternativprodukten zu qualifizieren und auch Prozesse zu optimieren. Hierbei erforscht und entwickelt Forschungsstelle 1 (FS1) eine HPLC-Methode, mit der sowohl native als auch thermisch denaturierte Albumin- und Globulinfraktionen in Erbsen- und Haferprotein mit den jeweiligen Untereinheiten analysiert werden können. Das Ziel ist, jeweils eine Methode mitsamt Referenzmaterial bereit zu stellen, mit der die einzelnen Proteine und auch die nativen Anteile quantifiziert werden können. Unsere Hypothese ist, dass durch eine quantitative Analytik der Proteine/-fraktionen pflanzlicher Rohstoffe in Kombination mit einer Analytik chemisch-physikalischer Eigenschaften, die mit dem Denaturierungsgrad einzelner Fraktionen korrelieren, thermische Be- und Verarbeitungsprozesse für pflanzliche Alternativen zu optimieren und weiterzuentwickeln sind (FS2). Die Kinetik der Denaturierung wird modelliert und mit den Daten werden effektbezogene Grafiken für die thermische Proteindenaturierung – analog zur Molkenproteindenaturierung in Milch – erstellt. Mit diesem Tool können Unternehmen die thermische Behandlung von Erbsen- und Hafer-basierten Alternativen zu Milchprodukten gezielt optimieren oder neu auslegen. Beispielsweise könnten gezielt physikalische Eigenschaften wie die Partikelgröße eingestellt werden, indem z. B. die eine Fraktion bei einer definierten Temperatur zunächst thermisch denaturiert wird und die andere Fraktion nativ erhalten bleibt oder anschließend auf einem höheren Temperaturniveau ebenfalls denaturiert wird. So könnte ggf. die Sedimentbildung bei H-Drinks minimiert werden.

Beteiligte Personen:

• Prof. Dr.-Ing. Jörg Hinrichs
• M. Sc. Florian Schmidt

Förderer:

• BMWI über AiF über FEI

Projektbeginn: 01.07.2024

Projektende: 31.12.2026

Förderkennzeichen: 01IF23335N

Beschreibung:

Das Erhitzen stellt eine der wichtigsten Hürden da, um bei pflanzlichen Drinks mit hohem Wassergehalt (a_w-Wert) und neutralen pH die Sicherheit und die gewünschte Mindesthaltbarkeit zu garantieren. Damit einher geht allerdings auch hitzeinduziertes Fouling, so dass die Produktion in regelmäßigen Abständen für die Reinigung der Anlage unterbrochen werden muss. Für das System Milch existiert umfangreiche Literatur bzgl. der Fouling-Mechanismen, worauf die Temperaturführung im Erhitzer ausgelegt und optimiert wurde. Ebenso wurden die Reinigungsprozeduren angepasst. Für pflanzliche Drinks fehlen solche Studien, weshalb die Auslegung der Anlagen (Temperaturführung) und auch die Reinigung auf empirischer Basis erfolgen. Das Ziel des Projekts ist am Beispiel Haferdrink den Fouling-Mechanismus besser zu verstehen und eine Datengrundlage zu schaffen, um die Betriebszeiten von Erhitzungsanlagen zu verlängern und CIP-Reinigungsprozeduren an die Verschmutzung anzupassen. Darüber hinaus soll ein US-basiertes Online-Sensorsystem zur Detektion von Verschmutzung (Vergleich zur sauberen Oberfläche) erforscht und entwickelt werden, mit dem die Reinigung von Erhitzungsanlagen für pflanzliche Drinks und auch Milch zu überwachen ist. Fernziel ist, die adaptive CIP-Reinigung und deren Validierung. Unsere Hypothesen sind:

1.      Es ist möglich mittels Ultraschalleinkopplung von Oberflächenwellen in longitudinaler Richtung/parallel zu Strömungsrichtung das Fouling (Vergleich zum Signal der sauberen Oberfläche) integral in einem Wärmeübertrager zu erfassen (FS2);

2.      Auf Grund der Denaturierungstemperatur von ca. 114 °C für die Gobuline in Hafer findet im Apparat im Temperaturbereich von 110 bis 120 °C intensives Fouling statt, wobei die Hauptbestandteile der Ablagerung aus Protein und Mineralien bestehen (FS1);

3.      Mit dem entwickelten US-Sensorsystem ist es möglich das Abreinigen eines Foulingfilms bis hin zum sauberen Rohr („Anomalie-Detektion“) zu verfolgen und den Reinigungserfolg zu validieren (F1 & FS2);

4.      Das US-Sensorsystem kann in den Röhrenwärmeübertrager des Erhitzers der Pilotanlage im Technikum (150 – 200 L/h) integriert werden, um damit das Abreinigen des Foulings bis hin zum sauberen Rohr zu verfolgen.

Die im Projekt verfolgte Vorgehensweise kann auf andere Matrices übertragen werden. Das US-basierte Sensorsystem ist nicht matrixabhängig; allerdings müssen jeweils konstruktive Lösungen für die Wärmeübertrager entwickelt bzw. an die jeweilige Anlage adaptiert werden.

Beteiligte Personen:

• Prof. Dr.-Ing. Jörg Hinrichs
• M. Sc. Phillip Müter

Förderer:

• BMWK über DLR über FEI

Projektbeginn: 01.07.2024

Projektende: 31.12.2026

Förderkennzeichen: 01IF23346N

Beschreibung:

Die in AiF-Projekten (18356 N) installierte und für thermische Behandlung von Milch und Milchkonzentraten genutzte kontinuierliche Mikrowellenanlage (80 bis 150 L/h) wird für die experimentellen Arbeiten genutzt, um die Aggregatbildung und deren Verdichtung in einer pastösen Modellmatrix (Frischkäse) zu studieren. Vorteilhaft ist, dass in < 1 s volumetrisch auf Temperaturen bis 90 °C erhitzt werden kann und die Heißhaltezeit über die Länge verschiedener isolierter Rohrstrecken variiert werden kann. Schnelles Kühlen wird über einen Ringspalt-Wärmeübertrager realisiert. Dies ermöglicht die Matrix definiert mit unterschiedlichen Temperatur-Zeit-Kombinationen zu behandeln, wobei die Proben hinsichtlich Partikelgröße/-verteilung, Voluminosität und Serumabscheidung charakterisiert werden (AiF 19012N, AiF 21101N).

Für die Experimente zu Aggregation und Verdichtung von Haferprotein wird auf das im AiF-Projekt 21930 N standardisierte Protokoll für die Herstellung eines Hafer-Supernatants zurückgegriffen. Genutzt wird eine Miniaturerhitzungsanlage (Batch), in der mit Probe gefüllte Metallröhrchen (5 – 10 mL) mittels einströmendem Heizdampf auf bis zu 150 °C erhitzt und nach einer vorgegebenen Haltezeit durch Einströmen von Eiswasser rasch gekühlt werden können. Anschließend werden Partikelgröße/-verteilung, Voluminosität und Sedimentation ermittelt. Die Daten werden ausgewertet und ein Arbeitsdiagramm analog Bild 1 erstellt. Nachdem die Daten im kleinen Maßstab und in Batchexperimenten gewonnen wurden, sollen zur Verifikation Experimente auf der vorhandenen Piloterhitzungsanlage (150 L/h bis 150 °C) durchgeführt werden.

Beteiligte Personen:

• Prof. Dr.-Ing. Jörg Hinrichs
• M. Sc. Nico Piskors

Förderer:

• BMWK über DLR über FEI

Projektbeginn: 01.04.2022

Projektende: 31.03.2025

Förderkennzeichen: 22290 N

Beschreibung:

Ziel dieses Projekts ist, den im Vorgängerprojekt AiF 19633 N (2020) eingeführten CPT-Prozess vertieft zu erforschen und am Beispiel H-Milch und Haferdrink daraus eine neue Technologie zur schonenderen Behandlung lang haltbarer Milch bzw. H-Drinks zu entwickeln. Im Projekt AiF 19633 N (2020) und in den Vorarbeiten wurden die Erhitzungsbedingungen auf der Permeatseite auf 120 °C für 5 s festgelegt. Eine mildere Pasteurisation (Kurzzeiterhitzung) des Permeats würde bereits die Sicherheit garantieren, jedoch muss sichergestellt werden, dass alle Zielgrößen erreicht werden. Zudem müssen in fetthaltiger Milch z. B. auch fettangreifende Enzyme wie z. B. Lipasen, Lipoxygenasen und Peroxidasen, sofern sie in der Permeatphase vorhandenn sind, ausreichend inaktiviert werden. Konkretes Ziel für die Praxis und den Konsumenten ist damit eine neue „H-Milch“, die eine Mindesthaltbarkeit in der Größenordnung von indirekter H-Milch besitzt und deren thermische Belastung mit direkter H-Milch vergleichbar oder sogar geringer ist. Für das Beispiel Haferdrink könnten durch eine milde thermische Behandlung des Permeats darin befindliche Globuline nativ erhalten bleiben und damit die Aggregation (> 110 °C), Sandigkeit und Sedimentationsneigung reduziert werden. So könnte der Qualitätserhalt einer Milch oder eines pflanzlichen Drinks während des MHD gewährleistet bzw. verbessert werden.

Unsere Hypothese ist, dass durch das CPT-Konzept für H-Milch und pflanzliche H-Drinks die thermische Belastung bei gleichzeitigem Erhalt der Qualitätseigenschaften(u. a. weniger Sediment durch denaturierte/aggregierte Proteine) während einer Lagerung bei Raumtemperatur reduziert werden kann. Dazu gehört die Teilhypothese, dass die thermische Behandlung der Permeatphase im Vergleich zum CPT-Prozess im Vorprojekt AiF 19633 N in den Pasteurisationsbereich reduziert werden kann.

Beteiligte Personen:

• Prof. Dr.-Ing. Jörg Hinrichs
• M. Sc. Lena Drotleff

Förderer:

• BMWI über AiF über FEI

Projektbeginn: 01.04.2023

Projektende: 30.09.2025

Förderkennzeichen: 22840 N

Beschreibung:

Das Ziel ist die Kombination von black-box Datenanalyse-Verfahren des XAI mit white-box Modellen zur hybriden Analyse von Lebensmittelverarbeitungsprozessen. Vorgespräche mit Unternehmensvertretern aus dem Milchbereich, die ihre Produktion für das vorwettbewerbliche Projekt öffnen und den Datenzugang ermöglichen, zeigten, dass der Grad der Digitalisierung und der vorhandenen digitalisierten Datenmengen extrem divers ist. Daher fokussieren wir folgende Teilziele:

1. Identifizieren von digitalisierten Datenquellen -> Stand der Digitalisierung

2. Vergleich von ML-Algorithmen aus dem Bereich des XAI -> Datenanalyse

3. Rückkopplung von Expertenwissen und Experimentergebnissen in die Datenanalyse -> Erklärbarkeit der Ergebnisse der Datenanalyse durch Expertenwissen

4. Entwicklung von Methoden für schnelle und kostengünstige Charakterisierung der Textureigenschaften, die mit ausgewählten Qualitätseigenschaften der Endprodukte korrelieren -> routinemäßige Erhebung von Zwischen- (ggf. onlin) und Endprodukten.

5. Verifikation der Ergebnisse im Technikum (und ggfs. im Unternehmen).

Unsere Hypothese ist, dass durch die Verknüpfung von Analyse erhobener Produkt-/Maschinendaten mit white-box Modellen aus Expertenwissen und Technikumsexperimenten verborgene Zusammenhänge durch maschinelles Lernen entdeckt und erklärt werden können.

Beteiligte Personen:

• Prof. Dr.-Ing. Jörg Hinrichs
• M. Sc. Darius Hummel

Förderer:

• BMWI über AiF über FEI

Projektbeginn: 01.10.2023

Projektende: 31.03.2026

Förderkennzeichen: 23019 N

Beschreibung:

Ziel des Projekts ist es, den Einsatz von Membranfiltrationsverfahren zum Gewinnen pflanzlicher Proteinretentate mit geringem Proteindenaturierungsgrad vertieft zu erforschen. Es soll eine erweiterte Wissensbasis zum Membranfouling von Erbsen- und Hafer-Supernatanten geschaffen werden. Mit dem geplanten Scale-up in den technischen Maßstab sollen die Grundlagen für die Umsetzung in die Praxis erarbeitet werden. Ausgehend von den Erkenntnissen zur Sporenreduktion in Milch durch MF-Membranen sowie zum Anreichern von Protein mittels UF-Membrane ist unsere Hypothese, dass 1. durch die MF die Sporenzahl bei einer Proteintransmission 80 % um mindestens 2 log reduziert werden kann, und 2. die Filtrationsleistung der nachgeschalteten UF um mind. 50 % gesteigert werden kann. Durch Integration der sequentiellen MF-UF in das Processing von pflanzlichen Alternativen, wie z. B. H-Drinks, sind zum einen die Sicherheit und Haltbarkeit zu steigern und zum anderen ist der Proteingehalt zuverlässig zu standardisieren. Zudem werden mittels sequentieller MF-UF neue pflanzliche Proteinpräparate mit reduzierter Gesamtkeimzahl und reduziertem Sporengehalt erzeugt, die sich durch eine höhere Nativität als kommerzielle Proteinpräparate auszeichnen.

Beteiligte Personen:

• Prof. Dr.-Ing. Jörg Hinrichs
• M. Sc. Raphaela Klauß

• BMWI über AiF über FEI

Projektbeginn: 01.09.2021

Projektende: 28.02.2025

Förderkennzeichen: 21931 N

Beschreibung:

Ziel dieses Projekts ist es, die wissenschaftlichen Grundlagen zur Konzeption und Produktion sicherer, haltbarer und qualitativ hochwertiger pflanzlicher Analoga zu schnittfesten Lebensmitteln tierischen Ursprungs wie z. B. Rohwurst und Rohmilchkäse zu erarbeiten. Der Fokus liegt dabei auf der Konzeption veganer Lebensmittel mit ansprechender Textur, Farbe und Geschmack, die geforderte technofunktionelle Eigenschaften wie Back- und Schmelzfähigkeit besitzen.

Beteiligte Personen:

• Prof. Dr.-Ing. Jörg Hinrichs
• M. Sc. Anna-Lena Wahl

Beteiligte Institutionen:

• FG Lebensmittelmikrobiologie und -hygiene (150a)
• FG Lebensmittelmaterialwissenschaft (150g)

Förderer:

• BMWI über AiF über FEI

Projektbeginn: 01.06.2020

Projektende: 30.11.2023

Förderkennzeichen: 21101 N

Beschreibung:   

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Prozesses für pulverförmige Fat-Replacer-Systeme auf Basis von Molkenprotein-Pektin-Komplexen, mit dem diese auf den jeweiligen Einsatz in Milchprodukten und Lebensmittelformulierungen wie Süßwaren und Cremefüllungen in Backwaren maßgeschneidert werden können. Die Hypothese ist, dass durch eine Säure-induzierte Sekundäraggregation der Komplexe ein Trennen der dWPPC-Dispersion in eine pektinreiche äußere Phase und in dWPPC-Partikel mittels Dekanter möglich ist. Hierzu gehört die Teilhypothese, dass die Größe und Voluminosität der dWPPC-Partikel durch die Parameter Erhitzungstemperatur (innere Struktur modulierbar durch Auffaltungs- und Aggregationsrate bei der Molkenproteindenaturierung) und repräsentative Scherrate am Schabewärmetauscher (Begrenzen des Wachstums der Aggregate und/oder mechanischer Aufbruch) eingestellt werden können.

Beteiligte Personen:

• Prof. Dr.-Ing. Jörg Hinrichs
• M. Sc. Jessica Filla

 Beteiligte Institutionen:

• FG Lebensmittelverfahrenstechnik und Pulvertechnologie (150c)

Förderer:

• BMWI über AiF über FEI

Status:   abgeschlossen

Projektbeginn:  01.07.2011
Projektende:  30.06.2013

Förderkennzeichen:  MBFSt 2933

Beschreibung

Mit gezieltem Schalleintrag während der Ausbildung von Milchgelstruktur im Technikumsmaßstab sollen die Auswirkungen auf die Prozess-Struktur-Beziehung untersucht werden. Daraus soll eine wissenschaftliche Grundlage geschaffen werden, in welchem Maß Schallwellen den empfindlichen strukturbildenden Prozess stören können.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie

Förderer

• Max-Buchner-Forschungsstiftung

Status:  abgeschlossen

Projektbeginn:  01.12.2008
Projektende:   28.02.2010

Förderkennzeichen: AiF 15886 N

Beschreibung

Im Rahmen eines Monitorings sollen aus Rohstoffen und Schadensfällen, die im Zusammenhang mit Sterilprozessen stehen, Sporenbildner isoliert und identifiziert werden. Von bisher unbekannten oder wenig untersuchten Isolaten wird die thermische Stabilität der Sporen getestet. Sporenbildner mit hoher Hitzeresistenz werden identifiziert und mikrobiologisch charakterisiert. Die Inaktivierungskinetik über einen größeren Temperaturbereich wird untersucht und die kinetischen Parameter bestimmt. Zusätzlich soll überprüft werden, ob die thermische Inaktivierung der Sporen systemabhängig ist (Batch versus kont. System), und der Einfluss verschiedener Lebensmittelinhaltsstoffe auf die Hitzeresistenz der Sporen untersucht werden. Am Ende des Projekts steht ein Datensatz zur Verfügung, in dem die Inaktivierungsdaten der untersuchten hitzeresistenten Sporen unter verschiedenen Bedingungen zusammengestellt sind. Somit kann zukünftig nach Identifikation eines Sporenbildners aus einem Schadensfall bzw. aus einem Rohstoff rasch überprüft werden, ob dieser durch die applizierten Erhitzungsbedingungen inaktivierbar ist und welche Bedingungen für eine Inaktivierung notwendig gewesen wären.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Dr. rer. nat. Zeynep Atamer
• Prof. Dr. K. J. Heller, MRI Kiel; Dr. H. Neve, MIR Kiel

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Max-Rubner-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel, Institut für Mikrobiologie und Biotechnologie, Kiel

Förderer

• BMWI/AiF/FEI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Phagenforschung in der Milchtechnologie - Wo stehen wir - wie kann es weitergehen?
  2016: Samtlebe, M.; Neve, H.; Franz, C.; Hinrichs, J.
• Sichere und schonende thermische Behandlung: Daten zur Sporeninaktivierung als Basis zum Design von Prozessen
  2011: Hinrichs, J.
• Leuconostoc-Bakteriophagen in Molkereien. Teil II - Thermische Inaktivierung
  2011: Atamer, Z.; Ali, Y.; Neve, H.; Heller, K.; Hinrich, J.
• Assessment of dairy fermentation failures caused by lytic Leuconostoc bacteriophages and setup of a molecular tool for in-depth phage surveillance
  2011: Neve, H.; Ali, Y.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.; Heller, K.J.
• Bacteriophages of Leuconostoc flavour cultures: dissemination, typing and detection by PCR
  2011: Nive, H.; Ali, Y.; Niehus, C.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.; Heller, K.
• Thermoresistenz von Phagen in Milch und Molke und deren Überleben in Reinigungslösungen
  2010: Hinrichs, J.
• Sichere und schonende thermische Behandlung von Lebensmitteln: Daten zur Sporeninaktivierung und deren Analyse beim Design von Prozessen
  2010: Hinrichs, J.
• Assessment of thermal resistance of Leuconostoc-phages and their characterization
  2010: Atamer, Z.; Ali, Y.; Neve, H.; Heller, K.; Hinrichs, J.
• Occurrence and thermal resistance of bacteriophages attacking flavor-producing Leuconostoc starter cultures
  2010: Atamer, Z.; Ali, Y.; Neve, H.; Heller, K.; Hinrichs, J.
• Occurrence and thermal resistance of phages attacking flavor-producing Leuconostoc starter cultures
  2010: Atamer, Z.; Ali, Y.; Neve, H.; Heller, K.; Hinrichs, J.
• Leuconostoc-Bakteriophagen in Molkereien. Teil I: Phagenstatus, Charakterisierung und Detektion
  2010: Neve, H.; Ali, Y.; Niehus, C.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.; Heller, K.
• Thermische Inaktivierung von Lactococcus und Leuconostoc Phagen in Molke und Molkenrahm
  2011: Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Thermal resistance of bacteriophages attacking flavour-producing dairy Leuconostoc starter cultures
  2011: Atamer, Z.; Ali, Y.; Neve, H.; Heller, K.; Hinrichs, J.
• Review: elimination of bacteriophages in whey and whey products
  2013: Atamer, Z.; Samtlebe, M.; Neve, H.; Heller, K.; Hinrichs, J.
• Thermoresistenz und Inaktivierung von Phagen in Milch und Molke - Überleben in Reinigungslösungen?
  2013: Hinrichs, J.
• Verfahren zur Eliminierung von Bakteriophagen in Milch und Molke
  2013: Samtlebe, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Classification of lytic bacteriophages attacking dairy leuconostoc starter strains
  2013: Ali, Y.; Kot, W.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.; Vogensen, F. K.; Heller, K. J.; Neve, H.
• Sporenfreie Milchprodukte - Daten zur Sporeninaktivierung für das Design von Prozessen
  2012: Hinrichs, J.
• Fermentation failures and flavor deficiencies caused by heat-resistant bacteriophages attacking Leuconostoc starter cultures
  2012: Samtlebe, M.; Neve, H.; Heller, K.; Hinrichs, J.; Atamer, Z.
• Leuconostoc-Bakteriophagen in Molkereien - Teil 3: Einfluss einer Phageninfektion auf das organoleptische Profil eines fermentierten Milchproduktes
  2012: Samtlebe, M.; Neve, H.; Heller, K.; Hinrichs, J.; Atamer, Z.
• Leuconostoc bacteriophages and their effects on the organoleptic properties of fermented milk products
  2012: Samtlebe, M.; Neve, H.; Heller, K.; Hinrichs, J.; Atamer, Z.
• Heat treatment of milk and milk products
  2012: Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Inactivation of thermo-resistant bacteriophages causing fermentation failure and flavor deficiency
  2011: Atamer, Z.
• Thermisches Screening und Inaktivierungskinetik hitzestabiler Leuconostoc-Phagen
  2009: Atamer, Z.; Hinrichs, J.

Status:   abgeschlossen

Projektbeginn:  01.12.2012
Projektende:  30.11.2015

Förderkennzeichen:  17535 N

Beschreibung

Mit einem gezielten Schwingungseintrag sollen im Labor- und Technikumsmaßstab die Auswirkungen auf die Prozess-Struktur-Funktions-Beziehung fermentierter Milchprodukte untersucht werden, um zu verstehen, in welchem Maß Schwingungen bzw. Vibrationen den empfindlichen, strukturbildenden Prozess stören und welche Prozess- bzw. Zeitabschnitte besonders kritisch sind. Daraus sollen die Empfehlungen abgeleitet werden, wie Produktstörungen in bestehenden Prozessen und Anlagen vermieden werden können. Gleichfalls soll eine wissenschaftliche Basis gelegt werden, um zukünftig den „Produktschutz“ beim Design von Maschinen und Apparaten und ganzen Prozesslinien berücksichtigen zu können.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• M.Sc. Adrian Körzendörfer
• Prof. Dr. E. Schlücker

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Institut für Chemie- und Bioingenieurwesen Lehrstuhl für Prozessmaschinen und Anlagentechnik

Förderer

• BMWI über AIF über FEI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Microgel particle formation in yogurt as influenced by sonication during fermentatio
  2016: Nöbel, S.; Ross, N.-L.; Protte, K.; Körzendörfer, A.; Hitzmann, B.; Hinrichs, J.
• Partikelbildung in der Mikrogelsuspension Joghurt
  2013: Körzendörfer, A.
• Vibrationsinduzierte Partikelbildung in Joghurt: Einfluss von pH, Fett- und Proteingehalt
  2013: Nöbel, S.
• Einfluss von Schwingungen auf die Partikelbildung während der Joghurtfermentation
  2014: Körzendörfer, A.; Temme, P.; Nöbel, S.; Ebel, N.; Schlücker, E.; Hinrichs, J.
• Bildung großer kolloidaler Partikel durch Einkopplung von Schwingungen während der Milchfermentation: Technikumsversuche - Inbetriebnahme Fermentationsanlage und Ergebnisse
  2014: Körzendörfer, A.
• Prozessoptionen für konzentrierte, fermentierte Milchprodukte "Greek style"
  2014: Huss, M.
• Strukturschwächung und mögliche Produktfehler bei Joghurt: Versteckte und offensichtliche technische Schwingungen als Ursache
  2014: Nöbel, S.; Körzendörfer, A.; Temme, P.; Ebel, N.; Schlücker, E.; Hinrichs, J.
• "Glattziehen": Cremige, stabile Texturen in Joghurt und Frischkäse
  2014: Nöbel, S.
• Partikelbildung und -wachstum in fermentierten Milchprodukten
  2014: Körzendörfer, A.
• Technologische Herausforderungen in der Produktion fermentierter Milchprodukte
  2014: Hinrichs, J.
• Schwingungsinduzierte Partikelbildung - Vom Labor- zum Technikumsmaßstab
  2015: Körzendörfer, A.
• Sonication induced particle formation in yogurt: Influence of the dry matter content on the physical properties
  2016: Nöbel, S.; Protte, K.; Körzendörfer, A.; Hitzmann, B.; Hinrichs, J.
• Dairy microgel suspensions: principles, phenomena and models at different structural levels
  2016: Nöbel, S.
• Vibration-induced particle formation during yogurt fermentation - Industrial vibration measurements and development of an experimental setup
  2016: Körzendörfer, A.; Temme, P.; Nöbel, S.; Schlücker, E.; Hinrichs, J.
• Particle formation in fermented milk products influenced by vibrations
  2013: Nöbel, S.; Protte, K.; Hitzmann, B.; Schlücker, E.; Hinrichs, J.

Status: abgeschlossen

Projektbeginn: 01.03.2017
Projektende: 29.02.2020

Förderkennzeichen: 19355 N/2

Beschreibung

Das Ziel der Forschung ist es, Beziehungen zwischen Zusammensetzung und Konzentration des technischen Emulgators und den technofunktionellen Produkteigenschaften in komplexen Milcherzeugnissen, z. B. Desserts, Kaffeeweißer, Sprühsahne, besser zu verstehen. Die chemische Charakterisierung von Emulgatoren beinhaltet die Bestimmung der Mono-, Di- und Triglyceride, sowie freier Fettsäuren und freien Glycerins. Entwickelt werden sollen analytische Methoden zur Identifizierung und Bestimmung der Emulgatoren E 471 und E 472, einsetzbar zur 1. Eingangskontrolle kommerzieller Emulgatoren, 2. Prozesskontrolle und 3. Quantifizierung in Milcherzeugnissen.

Die chemische Charakterisierung erlaubt erstmals der Frage nachzugehen, wie Haupt- und Nebenprodukte technischer Emulgatoren (E 471, E 472) die technofunktionellen Eigenschaften beeinflussen. Dazu werden ausgewählte Mono- und Diglyceride präparativ synthetisiert bzw. aus technischen Emulgatoren isoliert. Diesen werden anschließend definiert Nebenprodukte der technischen Gewinnung wie z. B. Glycerin, Fettsäuren, Triglyceride (kommerziell erhältlich) zugesetzt und deren technofunktionelle Eigenschaften experimentell geprüft. Die Erkenntnisse werden KMU ermöglichen, kommerzielle Emulgatoren z. B. hinsichtlich ihrer Reinheit auszuwählen und die Einsatzmengen für eine bestimmte Formulierung zu optimieren.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• M.Sc. Max Blankart
• Dr. rer. nat. Claudia Oellig

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Lebensmittelchemie und Analytische Chemie
• Fg. Milchwissenschaft und -technologie

Förderer

• BMWI über AiF über FEI

Kurzbericht

Kurzbericht zum Projekt

Der Schlussbericht ist für die interessierte Öffentlichkeit bei den Forschungsstellen abrufbar.

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Influence of impurities on the technofunctional properties of a saturated monoacylglyceride
  2018: Blankart, M.; Hinrichs, J.
• Characterization of E 471 food emulsifiers by high-performancetin-layer chromatography - fluorescence detection
  2018: Oellig, C.; Brändle, K.; Schwack, W.
• Technische Emulgatoren in Milchprodukten - Zusammensetzung und Produkteigenschaften
  2018: Blankart, M.; Hinrichs, J.
• Grundlagen Emulgatoren - Modellsystem und erste Experimente zum Einfluss von Mono- und Diacylglyceriden
  2017: Blankart, M.; Schmidt, C.

Status:   abgeschlossen

Projektbeginn:  01.04.2011
Projektende:  31.03.2014

Förderkennzeichen:  AiF 17068 N

Beschreibung

Ziel des Projekts ist eine auf wissenschaftlichen Methoden basierte quantitative Charakterisie­rung der physikalischen, biochemischen und molekular-sensorischen Kriterien von Emmentaler mit unterschiedlicher Rohstoffbasis und deren Korrelation zur genutzten Prozesstechnologie (Prozess-Struktur-Funktionsbeziehung). Dazu gilt es, die Methoden zu erforschen und auszuwählen, die eine Abgrenzung der Standardsorte „Emmen­taler“ aus erhitzter Milch von anderen Käsesorten ermöglichen und somit eine objektive Basis für die Bewertung von Käseprodukten mit der Kennzeichnung „Emmentaler“ erlauben. Durch Analyse einer ausreichenden Zahl kommerzieller Käse soll im Projekt der Rahmen festgelegt werden, in dem sich die physiko-chemischen und biochemischen Daten bewegen müssen, um die Qualitätscharakterisitika von Emmentaler zu generieren.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Prof. Dr. Dr. Peter Schieberle
• Prof. Dr. Thomas Hofmann

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Deutsche Forschungsanstalt für Lebensmittelchemie, 85354 Freising-Weihenstephan; TU München, WZW, Lehrstuhl für Lebensmittelchemie und Molekulare Sensorik, 85354 Freising-Weihenstephan

Förderer

• BMWI über AiF über FEI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Methodical approach for food profiling: physical and sensory characterisation of German Emmental-type cheese and statistical data evaluation
  2017: Hartmann, K.
• Einstellen thermophysikalischer Eigenschaften von Käse durch die Milchvorbehandlung
  2013: Hartmann, K.; Schenkel, P.; Hahn, C.; Hinrichs, J.
• Fibre-enriched cheese products
  2013: Hartmann, K.; Gotthardt, S.; Hinrichs, J.
• Thermo-rheological analysis of protein-fat systems
  2012: Hartmann, K.; Samudrala, R.; Hinrichs, J.
• Thermo-rheological analysis of protein-fat systems by applying temperature sweep experiments to grated and non-grated hard und semi-hard cheese varieties
  2012: Hartmann, K.; Samudrala, R.; Hinrichs, J.
• Methoden zum Erfassen thermo-physikalischer Eigenschaften von Käse - ein Überblick
  2012: Hartmann, K.; Schenkel, P.; Hinrichs, J.
• Thermo-rheologische Analyse von Protein-Fett-Systemen
  2012: Hartmann, K.; Samudrala, R.; Hinrichs, J.
• Charakterisierung von deutschem Emmentaler. Statistische Auswertung als Basis zur erweiterten Charakterisierung und Abgrenzung von Emmentaler
  2012: Hartmann, K.; Hinrichs, J.
• Interaktion von Materialeigenschaften von Lebensmittelsystemen und Sensorik
  2012: Hinrichs, J.; Krzeminski, A.; Hahn, C.
• Bewertung der Dehnfähigkeit verschiedener Käsesorten
  2012: Hartmann, K.; Samudrala, R.; Hinrichs, J.
• Evaluation of a method to assess stretchability of different cheese varieties
  2012: Hartmann, K.; Samudrala, R.; Hinrichs, J.
• Methodenauswahl zur Charakterisierung und Differenzierung funktioneller Eigenschaften unterschiedlicher Käsesorten
  2013: Hartmann, K.; Schenkel, P.; Hinrichs, J.
• Ballaststoffe in Schnittkäse-Systemen?
  2013: Hartmann, K.; Hinrichs, J.
• Schmelzeigenschaften von Käse
  2016: Hartmann, K.
• Influence of manufacturing conditions on thermo-physical properties of ripened experimental Emmental-type cheese and comparison with commercial Emmental cheese
  2016: Hartmann, K.; Reicherter, R.; Hinrichs, J.
• Identification of physical properties and volatile and non-volatile compounds for discrimination between different Emmental-type cheeses: a preliminary study
  2015: Hartmann, K.; Dunkel, A.; Hillmann, H.; Hansen, D.; Schieberle, P.; Hofmann, T.; Hinrichs, J.
• Thermo-physical parameters applied for instrumental profiling and statistical Evaluation of German Emmental cheese
  2015: Hartmann, K. I.; Samudrala, R.; Hofmann, T.; Schieberle, P.; Hitzmann, B.; Hinrichs, J.
• Mapping von Handelskäsen anhand thermo-physikalischer Eigenschaften
  2014: Hartmann, K.; Hinrichs, J.
• Characterisation of German Emmental-type cheese by means of textural properties and sensometabolite concentrations
  2014: Hartmann, K.; Dunkel, A.; Hillmann, H.; Hansen, D.; Schieberle, P.; Hofmann, T.; Hinrichs, J.
• Charakterisierung von deutschem Emmentaler auf Basis physikalischer Eigenschaften
  2014: Hartmann, K.; Hinrichs, J.
• Characterization of Commercial cheese regarding the mophysical properties and application of multivariate statistical Analysis to Elaborate product mapping
  2014: Schenkel, P.; Hartmann, K.; Samudrala, R.; Hinrichs, J.
• Methoden zur Bestimmung physikalischer Eigenschaften von Emmentaler und Auswahl geeigneter Methoden um Emmentaler zu beschreiben
  2013: Hartmann, K.; Hinrichs, J.
• Sortenbeschreibung von deutschem Emmentaler mittels physikalischer, biochemischer und molekular-sensorischer Eigenschaften
  2013: Hartmann, K.; Hinrichs, J.
• Charakterisierung von "Emmentaler" Hartkäse auf der Basis neuer physikalischer, biochemischer und molekular-sensorischer Kriterien
  2011: Hartmann, K.; Hinrichs, J.

Status:   abgeschlossen

Projektbeginn:  01.09.2002
Projektende:  31.01.2006

Förderkennzeichen:  keines

Beschreibung

Problemstellung: Die molekulare Struktur und Interaktion von Milchproteinen wird durch nicht-kovalente Bindungen stabilisiert, die durch erhöhte(n) Druck/Temperatur geschwächt oder gestärkt werden können. Darüber hinaus können abhängig von der Intensität der Behandlung und bei Anwesenheit von reaktiven SH-Gruppen inter- und intramolekulare Bindungen geschaffen werden, die in der Summe die veränderte Funktionalität von Biopolymersystemen begründen. Zielsetzung: Es sollen die Grundlagen untersucht werden, wie durch eine Druckbehandlung gezielt Milchproteingele sowie Gelpartikel erzeugt werden können, die sensorisch aktiv sind (1 bis 10 um Durchmesser) und als Fettersatzstoffe eingesetzt werden können oder z. B. als Wirkstoffcarrier geeignet sind. Die Aufgabenstellung umfasst die Strukturbildung von druckinduzierten Casein-Molkenprotein-Mischgelen. Prozessparameter wie Proteinkonzentration, Casein-Molkenprotein-Verhältnis und Entspannungsrate sollen variiert und die Änderungen der Geleigenschaften untersucht werden (Partikelgröße, Bindungsanalyse, Textureigenschaften).

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Forschungs- und Lehrmolkerei
• Technische Universität München

Status:   abgeschlossen

Projektbeginn: 01.01.2013
Projektende:  30.06.2015

Beschreibung

One of the goals of this project is to establish an Research Network on health-promoting foods with the focus on fermented milk products which contain viable probiotic bacterial between Akdeniz University in Antalya, Türkei, and the Universität Hohenheim. The general marketing of probiotic food items with novel scientifically well established health-promoting properties is of great economic interest as well as of great interest for public health. The purpose of the project is to obtain scientific evidence on the effects of stress pretreatments (including acid, osmotic and heat) on the survival  and in vitro properties (including antibiotic susceptibility, antibacterial property and adhesion capability) of Lactobacillus acidophilus used for the manufacture of different types of fermented milk products such as plain yoghurt, strained yoghurt, drinking yoghurt and frozen yoghurt. A dynamic in vitro model to simulate the physiological conditions characteristics of human upper gastrointestinal tract will be developed in this project. The viability and the in vitro properties of L. acidophilus isolated both from fermented milk products and from fermented milk products delivered into the dynamic in vitro model will be determined.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Dr. rer. nat. Zeynep Atamer
• Dr. rer. nat. Meike Samtlebe
• Assoc. Prof. Dr. Ahmet Kücükcetin

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Akdeniz University Faculty of Engineering, Dept. of Food Engineering Antalya, Türkei

Förderer

• Alexander von Humboldt-Stiftung

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Verbesserte Viabilität temperaturadaptierter Lactobacillus acidophilus-Kulturen in Speiseeiserzeugnissen
  2016: Ergin, F.; Atamer, Z.; Arslan, A.; Gocer, E.; Demir, M.; Samtlebe, M.; Hinrichs, J.; Kücükcetin, A.
• Application of cold- and heat-adapted Lactobacillus acidophilus in the manufacture of ice cream
  2016: Ergin, F.; Atamer, Z.; Arslan, A. A.; Gocer, E. M. C.; Demir, M.; Samtlebe, M.; Hinrichs, J.; Kücükcetin, A.
• Encapsulation and controlled release of bacteriophages to modulate the human gut microbiota
  2015: Samtlebe, M.; Ergin, F.; Wagner, N.; Neve, H.; Heller, K.; Franz, C.; Kücükcetin, A.; Hinrichs, J.; Atamer, Z.
• Encapsulation and controlled release of bacteriophages in milk products to supplement probiotics
  2015: Samtlebe, M.; Ergin, F.; Wagner, N.; Neve, H.; Heller, K.; Franz C.; Kücükcetin, A.; Hinrichs, J.; Atamer, Z.
• Probiotics and studies on enhancing their viability in fermented milk products
  2014: Atamer, Z.; Ergin, F.; Samtlebe, M.; Comak Göcer, E. M.; Asci Arslan, A.; Hinrichs, J.; Kücükcetin, A.
• Influence of stress pretreatments on survival and in vitro characteristics of probiotic bacteria used in fermented milk products
  2014: Atamer, Z.; Samtlebe, M.; Hinrichs, J.; Kücükcetin, A.
• Utilization of stress-adapted probiotic bacteria in food production
  2013: Atamer, Z.; Ergin, F.; Samtlebe, M.; Hinrichs, J.; Kücükcetin, A.
• Improving the viability of probiotic cells in fermented milk products
  2013: Atamer, Z.; Ergin, F.; Samtlebe, M.; Comak Göcer, E.M.; Asci Arslan, A.; Hinrichs, J.; Kücükcetin, A.

Projektbeginn: 01.02.2019

Projektende: 28.02.2022

Förderkennzeichen: 2029 N

Beschreibung:

Im Projekt soll systematisiertes Wissens zur Interaktion von Aromastoff, Produktzusammensetzung und Struktur der Matrix in Bezug auf die analytisch sowie sensorisch erfassbare Aromastofffreisetzung und texturelle Wahrnehmung, insbesondere Cremigkeit, erarbeitet werden. Konkretes Ziel ist die Kompensation von Fett in fermentierten Milchprodukten durch Einbringen von Stickstoff. Dazu sollen kinetische Parameter zum texturabhängigen Transport von Aromastoffen und deren Freisetzung aus einer geschäumten Matrix im Modellexperiment bestimmt werden. Das Modellexperiment soll dabei die beim Prozessieren im Mund ablaufenden Vorgänge, wie Erwärmen und Schaumzerfall abbilden und erlauben, die Freisetzung von Aromastoffen aus der Matrix zeitaufgelöst zu erfassen. Sensorische Studien zur Textur, insbesondere zu Cremigkeit und Intensität des Aromaeindrucks werden begleitend eingesetzt, um die ermittelten chemisch-physikalischen Daten mit sensorischen zu korrelieren (vgl. AIF 15960 N, 2009-2012).

Unsere Hypothese ist, dass durch Aufschäumen (mit Stickstoff) von fermentierten Milchmatrizes die Nachteile einer Fettreduktion bzgl. Cremigkeit reduziert werden können und gleichzeitig der retronasale Aromaeindruck intensiviert werden kann. Unsere weitergehende Hypothese ist, dass die retronasale Aromawahrnehmung in Folge des Prozessierens der Schaummatrix im Mund durch den zeitlich Zerfall „aromabeladener“ Blasen intensiviert bzw. moduliert werden kann.

Beteiligte Personen:

• Prof. Dr.-Ing. Jörg Hinrichs
• Dipl.-LM-Ing. Christine Thomas
• M. Sc. Daniel Tritschler

Beteiligte Einrichtungen:

• FG Aromachemie (150h)

Förderer:

• BMWI über AiF über FEI

Status:  abgeschlossen

Projektbeginn: 01.05.2011
Projektende:  30.06.2014

Förderkennzeichen: AiF 17126 N

Beschreibung

Es soll systematisch erfasst werden, in welche Richtung und in welchem Ausmaß komposito­rische und prozesstechnologische Parameter der Herstellung die Aromastoffverteilung und -wahrnehmung beeinflussen. Angestrebt wird eine Korrelation der stoffspezifischen chemisch-physikalischen Aromastoffeigenschaften mit den Eigenschaften der Schaummatrix im Hinblick auf die ortho- und retronasale Aromawahrnehmung. Die Forschungsergebnisse sollen es in der praktischen Anwendung ermöglichen, Aromakompositionen an die kompositorischen und strukturellen Schaumeigenschaften neu oder weiter entwickelter geschäumter Produkte ziel­gerichtet anzupassen.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Prof. Dr. Dr. Peter Schieberle

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Deutsche Forschungsanstalt für Lebensmittelchemie, 85354 Freising-Weihenstephan

Förderer

• BMWI über AiF über FEI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Aroma Analysis of a foamed dairy Matrix by headspace gas chromatography-ion mobility spectrometry (HS-GC-IMS)
  2018: Thomas, C.; Scheeff, E.; Zhang, Y.; Hinrichs, J.
• Proteinschäume in der Lebensmittelproduktion: Mechanismenaufklärung, Modellierung und Simulation. Teilprojekt 4 (AiF): Einfluss von Schaumkomposition und -struktur auf die Aromastofffreisetzung und Aromawahrnehmung gasbeaufschlagter Lebensmittelsysteme
  2014: Thienel, K:, Hinrichs, J.; Schieberle, P.; Reglitz, K.; Steinhaus, M.
• Einfluss von Fett auf die Aromarückhaltung und -freisetzung in Milchprodukten und geschäumten Systemen
  2013: Heilig, A.; Thienel, K.; Hinrichs, J.
• Einfluss von Schaumkomposition und -struktur auf die Aromastofffreisetzung und Aromawahrnehmung gasbeaufschlagter Lebensmittelsysteme
  2013: Thienel, K.; Hinrichs, J.
• Aromastoffretention milchbasierter Proteinschäume unterschiedlichen Proteingehalts
  2013: Thienel, K.; Heilig, A.; Hinrichs, J.; Eggert, A.; Hanke, R.
• Einfluss von Fett auf die texturelle Wahrnehmung von geschäumten und fermentierten Milchprodukten
  2013: Thienel, K.; Krzeminski, A.; Fritsche, A.; Hinrichs, J.
• Influence of composition on the flavour retention of dairy foam systems
  2013: Thienel, K.; Heilig, A.; Hinrichs, J.
• Einfluss von Schaumkomposition und -struktur auf die Aromastofffreisetzung und Aromawahrnehmung gasbeaufschlagter Lebensmittelsysteme
  2013: Thienel, K.; Hinrichs, J.
• Aspekte der Aroma- und Fettwahrnehmung
  2013: Thienel, K.; Krzeminski, A.; Hinrichs, J.
• Proteinschäume in der Lebensmittelproduktion: Mechanismenaufklärung, Modellierung und Simulation
  2012: Thienel, K.
• Einfluss von Schaumkomposition und -struktur auf die Aromastofffreisetzung und Aromawahrnehmung gasbeaufschlagter Lebensmittelsysteme
  2014: Thienel, K.
• Effect of bubble size distribution on flavour perception of complex dairy foams
  2014: Thienel, K.; Hinrichs, J.
• Isolation of casein protein fractions
  2017: Atamer, Z.; Thienel, K.; Holder, A.; Schubert, T.; Boom, R.; Hinrichs, J.
• Numerical simulation and experimental studies of heat transfer in a foamed dairy matrix
  2017: Thomas, C.; Thienel, K.; Stefan, T.; Hinrichs, J.; Kügler, P.
• Impact of foam composition and microstructure on flavour Retention and perception of dairy model desserts
  2015: Thienel, K.; Eggert, A.; Schieberle, P.; Hinrichs, J.
• Impact of foam composition and microstructure on flavour Retention and perception of dairy model desserts
  2015: Thienel, K.; Hinrichs, J.
• Schaumkomposition und Mikrostruktur als Modulatoren der Aromaintensität eines Milchmodell-Desserts
  2015: Thienel, K.; Eggert, A.; Hinrichs, J.
• Effect of Bubble Size Distribution on Flavour Perception of Complex Dairy Foams
  2014: Thienel, K.; Hinrichs, J.
• Technologische Herausforderungen in der Produktion fermentierter Milchprodukte
  2014: Hinrichs, J.
• Aromawahrnehmung in fermentierten und geschäumten Milchprodukten
  2014: Thienel, K.; Heilig, A.; Hinrichs, J.
• Aromawahrnehmung in geschäumten Milchprodukten
  2014: Thienel, K.; Hinrichs, J.
• Proteinschäume in der Lebensmittelproduktion: Mechanismenaufklärung, Modellierung und Simulation
  2012: Thienel, K.

Status:  abgeschlossen

Projektbeginn: 01.02.2016
Projektende: 31.07.2018

Förderkennzeichen: IGF 19012 N/1

Beschreibung

Ziel des Projektes ist es, den Zusammenhang zwischen Partikelgrößenverteilung, -eigenschaften und Textureigenschaften für konzentrierte fermentierte Mikrogelsuspensionen aufzuzeigen und besser zu verstehen. Anhand von Labor- und Technikumsversuchen sollen die Grundlagen zur Beschreibung konzentrierter Mikrogelsuspensionen erarbeitet werden. Damit können Strategien für die Prozessführungen abgeleitet werden, um Produktstrukturen gezielt einzustellen: (a) einen glatten und cremigen Frischkäse bzw. Greek-style Joghurt mit hoher Viskosität zu erhalten, (b) eine niedrige Viskosität bei hohem Proteingehalt für die Weiterverarbeitung zu Joghurt- und Quarkpulver zu erreichen.

Unsere Hypothese ist, dass über die Partikelgröße und -verteilung in einer konzentrierten Mikrogelsuspension (Volumenanteil feff > 0,4) bei konstantem Proteingehalt sensorisch und prozesstechnisch relevante rheologische Eigenschaften gezielt eingestellt werden können.

Beteiligte Personen

• M.Sc. Anisa Loewen
• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie

Förderer

• BMWI/AiF/FEI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Bestimmen des Volumenanteils von Mikrogelpartikeln in fermentierten Milchprodukten
  2018: Loewen, A.; Nöbel, S.; Hinrichs, J.
• Determining the volume fraction of microgel particles
  2016: Loewen, A.; Nöbel, S.; Hinrichs, J.
• Modifying rheological properties of fresh cheese by way of particle size distribution
  2016: Loewen, A.; Nöbel, S.; Hinrichs, J.
• An introduction to fresh cheese: A concentrated microgel dairy suspension
  2016: Loewen, A.; Nöbel, S.; Hinrichs, J.
• Particle size analysis for fresh cheese: Techniques for off-line, in-line and on-line analysis
  2016: Nöbel, S.; Loewen, A.; Hinrichs, J.
• An introduction to fresh cheese: A concentrated microgel dairy suspension
  2017: Nöbel, S.; Loewen, A.; Hinrichs, J.
• Particle size analysis for fresh cheese: Status update on measuring particle size in-line and single particle firmness
  2017: Nöbel, S.; Loewen, A.; Hinrichs, J.
• Determining the volume fraction of microgel particles
  2017: Loewen, A.; Nöbel, S.; Hinrichs, J.
• Modifiying rheological properties of fresh cheese by way of particle size distribution
  2017: Loewen, A.; Nöbel, S.; Hinrichs, J.
• Particle characteristics of fresh cheese and the sensory experience
  2018: Loewen, A.; Nöbel, S.; Hinrichs, J.
• Determining the volume fraction of microgel particles
  2018: Loewen, A.; Nöbel, S.; Hinrichs, J.
• Fresh cheese as a concentrated dairy microgel: Modifying rheological properties using thermal energy input
  2018: Loewen, A.; Nöbel, S.; Hinrichs, J.
• Volume fraction measurement of particles in concentrated dairy microgel suspensions by means of ratio estimation
  2018: Loewen, A.; Nöbel, S.; Hinrichs, J.
• Einstellen rheologischer Eigenschaften konzentrierter fermentierter Milchprodukte über die Mikrogelpartikelgröße und -verteilung
  2018: Loewen, A.; Nöbel, S.; Hinrichs, J.
• Volume fraction measurement of particles in concentrated dairy microgel suspensions by means of ratio estimation
  2018: Loewen, A.; Nöbel, S.; Hinrichs, J.
• Tailoring yield stress and viscosity of concentrated microgel suspensions by means of adding immiscible liquids
  2018: Fysun, O.; Nöbel, S.; Loewen, A.; Hinrichs, J.
• Dairy microgel suspensions: principles, phenomena and models at different structural levels
  2016: Nöbel, S.

Status:   abgeschlossen

Projektbeginn: 01.04.2010
Projektende:  31.03.2013

Förderkennzeichen: AiF 16462 N/1

Beschreibung

Ziel des Projekts ist das vertiefte Verständnis der Auswirkung technologischer Parameter in der Vorbehandlung der Käsereimilch auf thermophysikalische Eigenschaften des End­produkts. Wirtschaftlich attraktive Technologien wie Mikrofiltrieren, Homogenisieren, Hoch­erhitzen, Zusatz von partikulierten Molkenproteinen sollen in den Käsungsprozess integriert werden, so dass bestehende Produkte auf den Einsatzzweck abgestimmt bzw. spezifische Kundenwünsche durch innovative Lösungen schneller bedient werden können. Das zentrale wissenschaftliche Ziel ist, die Vorgänge/Reaktionen, die im komplexen System Käse beim Gel-Sol-Übergang auftreten, auf mikro- und makrostruktureller Ebene mittels mechanisch-dynamischer Analyse und CLSM-Technik zu durchdringen.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie

Förderer

• BMWI über AiF über FEI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Einfluss technologischer Vorbehandlung der Käsereimilch auf Labgelbildung und Synärese: eine Vergleichsstudie, Teil 1
  2014: Schenkel, P.; Hinrichs, J.
• Beeinflussen der thermophysikalischen Eigenschaften von Käse durch die Milchvorbehandlung
  2012: Hahn, C.; Schenkel, P.; Hinrichs, J.
• Methoden zum Erfassen thermo-physikalischer Eigenschaften von Käse - ein Überblick
  2012: Hartmann, K.; Schenkel, P.; Hinrichs, J.
• Interdependency of fat globule size and melting point of milk fat fractions on texture and melting properties of semi-hard cheese
  2012: Schenkel, P.; Samudrala, R.; Hahn, C.; Hinrichs, J.
• Interdependency of fat globule size and melting point of milk fat fractions on texture and melting properties of semi-hard cheese
  2012: Schenkel, P.; Samudrala, R.; Hahn, C.; Hinrichs, J.
• Fat-reduced semi-hard cheese enriched with a microparticulated whey protein concentrate: Impact on cheese-making properties and rheological characteristics
  2011: Schenkel, P.; Samudrala, R.; Hinrichs, J.
• Methoden zum Erfassen thermophysikalischer Eigenschaften von Käse - ein Überblick
  2011: Hartmann, K.; Schenkel, P.; Hinrichs, J.
• Einfluss der Milchvorbehandlung auf die Käsereieigenschaften und die thermophysikalischen Eigenschaften von Käse
  2011: Hahn, C.; Schenkel, P.; Hinrichs, J.
• Weiterentwicklung und Adaption von Methoden zur Erfassung thermophysikalischer Eigenschaften von Käse
  2010: Schenkel, P.; Hinrichs, J.
• Einfluss der Käsereimilchvorbehandlung auf die Schmelzeigenschaften
  2012: Hahn, C.; Schenkel, P.; Hinrichs, J.
• Einstellen thermophysikalischer Eigenschaften von Käse durch die Milchvorbehandlung
  2013: Hartmann, K.; Schenkel, P.; Hahn, C.; Hinrichs, J.
• Einfluss technologischer Vorbehandlung der Käsereimilch, Teil 2
  2014: Schenkel, P.; Hinrichs, J.
• Impact of technological pre-treatment of cheese milk
  2014: Schenkel, P.; Hinrichs, J.
• Characterization of Commercial cheese regarding thermophysical properties and application of multivariate statistical Analysis to Elaborate product mapping
  2014: Schenkel, P.; Hartmann, K.; Samudrala, R.; Hinrichs, J.
• The effect of adding whey protein particles as inert filler on thermophysical properties of fat-reduced semihard cheese type Gouda
  2013: Schenkel, P.; Samudrala, R.; Hinrichs, J.
• Einfluss der Reifung auf thermophysikalische Eigenschaften von Schnittkäse mit Simplesse (R)
  2013: Hahn, C.; Schenkel, P.; Hinrichs, J.
• Thermophysikalische Eigenschaften von Schnittkäse mit unterschiedlichen Fettfraktionen: Einfluss von Schmelzpunkt und Fettkugelgröße
  2013: Hahn, C.; Schenkel, P.; Hinrichs, J.
• Methodenauswahl zur Charakterisierung und Differenzierung funktioneller Eigenschaften unterschiedlicher Käsesorten
  2013: Hartmann, K.; Schenkel, P.; Hinrichs, J.
• Thermo-physical properties of semi-hard cheese made with different fat fractions: Influence of melting point and fat globule size
  2013: Schenkel, P.; Samudrala, R.; Hinrichs, J.
• Einfluss der Milchvorbehandlung auf die Käsereieigenschaften
  2010: Schenkel, P., Hinrichs, J.

Status:  abgeschlossen

Projektbeginn:  01.04.2009
Projektende:  31.12.2011

Förderkennzeichen:  AiF 16012 N

Beschreibung

Aus Rohstoffen und Schadensfällen, die im Zusammenhang mit Sterilprozessen stehen, sollen Sporenbildner isoliert und identifiziert werden. Isolate mit ungenügender Datenlage werden be­züglich ihrer Identität, taxonomischen Stellung und thermischer Stabilität der Sporen getestet. Bei hoher Hitzeresistenz wird die Inaktivierungskinetik bestimmt. Bei Sporen, die die Sterilisation unter bestimmten Bedingungen überstehen könnten, wird zusätzlich untersucht, welche Lebensmittelinhaltsstoffe die Hitzeresistenz steigern können und ob die Inaktivierung systemabhängig (Batch versus kontinuierliches System) ist. Die Daten der untersuchten hitzeresistenten Sporen werden für die Verwendung in der Milchindustrie zusammengestellt

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Dr. rer. nat. Zeynep Atamer
• Prof. Scherer

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• TU München

Förderer

• AiF/FEI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Bacterial spores isolated from ingredients, intermediate and final products obtained from dairies: thermal resistance in milk
  2016: Stoeckel, M.; Lücking, G.; Ehling-Schulz, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Bacillus-Sporen, ein Risiko für die Prozesssicherheit: Auslegung von kontinuierlichen Erhitzungsprozessen
  2011: Witthuhn, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Prevalence of heat-resistant spore-forming bacteria in food and optimization of process conditions using kinetic modeling
  2011: Atamer, Z.; Witthuhn, M.; Lücking, G.; Ehling-Schulz, M.; Hinrichs, J.
• Bacillus-Sporen als Risiko für die Sicherheit von Schmelzkäse
  2011: Witthuhn, M.; Triebel, I.; Hinrichs, J.; Atamer, Z.
• Thermal resistance of aerobic spore formers isolated from food products
  2011: Witthuhn, M.; Lücking, G.; Atamer, Z.; Ehling-Schulz, M.; Hinrichs, J.
• Inaktivierungsdaten von Bacillus Sporen in Milchprodukten
  2011: Atamer, Z.; Witthuhn, M.; Hinrichs, J.
• Ermittlung von Inaktivierungsdaten zur Auslegung von kontinuierlichen Prozessen
  2011: Witthuhn, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• From laboratory inactivation experiments in static conditions to spore reduction at ultra-high temperature processing
  2011: Witthuhn, M.; Couvert, O.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.; Coroller, L.
• From laboratory inactivation experiments iin static conditions to spore reduction at ultra high temperatures
  2011: Witthuhn, M.; Couvert, O.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.; Coroller, L.
• Sichere und schonende thermische Behandlung von Lebensmitteln: Daten zur Sporeninaktivierung und deren Analyse beim Design von Prozessen
  2010: Hinrichs, J.
• Characterization of heat resistant spore formers in food
  2010: Lücking, G.; Atamer, Z.; Ehling-Schulz, M.
• Thermisches Screening & Einfluss von Lebensmittelinhaltsstoffen
  2010: Atamer, Z.; Witthuhn, M.; Hinrichs, J.
• Inaktivierungskinetik & Vergleich verschiedener Erhitzungssysteme
  2010: Witthuhn, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Thermal inactivation kinetics of Bacillus spores and evaluation of kinetic data using actual temperature-time profile
  2009: Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Thermal inactivation kinetics of Bacillus spores and evaluation of kinetic data using recorded temperature-time profiles
  2009: Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Thermal inactivation kinetics of Bacillus spores and evaluation of kinetic data using recorded temperature-time profiles
  2009: Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Thermal inactivation kinetics of Bacillus spores and evaluation of kinetic data using recorded temperature-time profiles 
  2009: Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Sichere und schonende thermische Behandlung: Daten zur Sporeninaktivierung als Basis zum Design von Prozessen 
  2011: Hinrichs, J.
• Thermisches Screening auf hitzeresistente Sporenbildner
  2011: Witthuhn, M.; Hinrichs, J.
• Thermophile Sporenbildner aus Milchprodukten - Effekt des Mediums auf die Hitzeresistenz von Sporen 
  2015: Reich, C.; Stoeckel, M.; Wenning, M.; Scherer, S.; Hinrichs, J.
• Hitzeresistenz von Sporen in micellarem Caseinkonzentrat und deren Inaktivierung
  2015: Stoeckel, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Shear stress in milk processing lines reduces the apparent heat resistance of Bacillus cereus spores
  2014: Stoeckel, M.; Westermann, C.; Neve, H.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Thermal inactivation of Bacillus cereus spores in micellar Casein concentrates - effect of protein content and pH development
  2014: Stoeckel, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Inactivation of Bacillus spores in Batch vs continuous heating Systems at Sterilisation temperatures
  2014: Stoeckel, M.; Abduh, S. B. M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Characterization of aerobic spore-forming bacteria associated with industrial dairy processing environments and product spoilage
  2013: Lücking, G.; Stoeckel, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.; Ehling-Schulz, M.
• Shear stress present in continuous heating systems reduces the heat resistance of Bacillus cereus spores
  2013: Stoeckel, M.; Westermann, A. C.; Hinrichs, J.
• Thermal inactivation of spores in casein concentrates - effect of protein content
  2013: Stoeckel, M.; Minor, N.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Spoilage potential of aerobic spore formers isolated from dairy products
  2012: Witthuhn, M.; Lücking, G.; Atamer, Z.; Ehling-Schulz, M.; Hinrichs, J.
• Sporenfreie Milchprodukte - Daten zur Sporeninaktivierung für das Design von Prozessen
  2012: Hinrichs, J.
• Ermittlung von Inaktivierungsdaten relevanter Sporen im realen Milchprodukt mittels weniger Pilotversuche als Basis für die Prozessauslegung?
  2012: Witthuhn, M.; Hinrichs, J.
• Evaluierung einer Methode mit reduziertem Versuchsaufwand zum Ermitteln von Inaktivierungskinetiken in Pilotanlagen
  2012: Witthuhn, M.; Abduh, S. B. M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Hitzestabile Sporen in der Milchverarbeitung
  2012: Witthuhn, M.; Lücking, G.; Atamer, Z.; Ehling-Schulz, M.; Hinrichs, J.
• Designing safe processes for the dairy industry
  2012: Witthuhn, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Heat treatment of milk and milk products
  2012: Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Bacillus spores as a risk for the safety of processed cheese
  2011: Witthuhn, M.; Triebel, I.; Hinrichs, J.; Atamer, Z.
• Hitzeresistenz der Sporen und Vergleich der Erhitzungssysteme zur Sporeninaktivierung
  2009: Atamer, Z.; Hinrichs, J.

Status:  abgeschlossen

Projektbeginn:  01.02.2005
Projektende:  31.10.2007

Förderkennzeichen:  AiF-FV 14073 N

Beschreibung

Problemstellung: Ein am Institut für Lebensmittelverfahrenstechnik an der Universität in Karlsruhe entwickeltes Homogenisierverfahren mit Lochblenden bietet Vorteile gegenüber konventionellen Hochdruckhomogenisatoren mit Flachdüsen. Die neu entwickelte Düse besteht aus zweistufigen Lochblenden und ermöglicht die Homogenisierung von Milch bei Homogenisierdrücken unter 100 bar. Der mittlere Fetttropfendurchmesser (Sauterdurchmesser d 3,2) der Milch liegt bei Verwendung dieser Düse und eines Homogenisierdruckes von 30 bar bereits unter 1 µm. Die besondere Wirksamkeit der Lochblende ist darauf zurückzuführen, dass die Fettkugeln in einer Dehnströmung, wie sie näherungsweise kurz vor der Blende herrscht, wesentlich effizienter, d.h. bei wesentlich niedrigerem Energieaufwand deformiert und zerkleinert werden als in der Scherströmung oder in turbulenter Strömung. Neben der schonenden Homogenisierung wird mit der neu entwickelten Blende eine engere Fetttropfengrößenverteilung erreicht als beim konventionellen Hochdruckhomogenisieren. Daraus können sich Vorteile für die technologischen Eigenschaften der so erzeugten Emulsionen ergeben. Für den Einsatz in der milchverarbeitenden Industrie ist die Blendentechnik jedoch bisher nicht ausreichend untersucht und optimiert.

Zielsetzung: Käsereimilch wird bisher nur für einige Käsesorten homogenisiert. Insbesondere Milch für Schnittkäse und Weichkäse wird bisher nicht homogenisiert. Problematisch erscheint aus heutiger Sicht, dass beim konventionellen Homogenisieren die Gallerte häufig zu weich und die Synärese der Bruchkörner zu gering war. Hier könnte das neue Verfahren verbesserte Käsungseigenschaften liefern. Überdies sind der gesamte Käsungsprozess an die veränderten Milcheigenschaften anzupassen und auch die Modifikation der Ausgangsmilch durch Einsatz von Membrantrennverfahren zu berücksichtigen.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Forschungs- und Lehrmolkerei
• Technische Universität München, Universität Fridericiana Karlsruhe (TH)

Förderer

• AiF/FEI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Fat-reduced semi-hard cheese enriched with a microparticulated whey protein concentrate: Impact on cheese-making properties and rheological characteristics
  2011: Schenkel, P.; Samudrala, R.; Hinrichs, J.
• Energiesparende und schonende Homogenisierung von Milch und Auswirkungen auf die Textur von Milchprodukten
  2007: Schenkel, P.; Thomann, S.; Hinrichs, J.
• Mikrofiltration und Homogenisation zur Vorbehandlung von Käsereimilch 2007: Schenkel, P.; Hinrichs, J.
• Die Universität Hohenheim - Modernste milchwissenschaftliche und -technologische Forschung und Lehre an der Universität Hohenheim
  2007: Hinrichs, J.
• Fraktionieren von Milchinhaltsstoffen durch moderne Membranverfahren
  2007: Hinrichs, J.
• Fraktionieren von Milchproteinen
  2007: Hinrichs, J.
• Integration von Mikrofiltrieren und Homogenisieren in der Schnittkäseproduktion
  2007: Thomann, S.; Schenkel, P.; Hinrichs, J.
• Mikrofiltration und Homogenisation zur Vorbehandlung von Käsereimilch
  2007: Schenkel, P.; Hinrichs, J.
• Milchwissenschaft und Technologie an der Universität Hohenheim
  2007: Hinrichs, J.
• Potential of homogenisation and microfiltration technology in cheese production
  2006: Thomann, S.; Schenkel, P.; Hinrichs, J.
• Implementation of homogenisation and microfiltration in semi-hard cheese production
  2006: Thomann, S.; Schenkel, P.; Hinrichs, J.
• Energiesparende und schonende Homogenisierung von Milch und Auswirkungen auf die Textur von Milchprodukten
  2006: Thomann, S.; Schenkel, P.; Hinrichs, J.
• Milchwissenschaft und Technologie an der Universität Hohenheim
  2006: Hinrichs, J.
• Implementierung der Mikrofiltration und Homogenisation in der Schnittkäseherstellung (Abstract)
  2006: Thomann, S.; Hinrichs, J.
• Membrantrenntechnik als neues Tool der Lebensmitteltechnologie
  2006: Hinrichs, J.
• Membrantrenntechnik als neues Tool in der Lebensmitteltechnoloige (Abstract)
  2006: Hinrichs, J.
• Käse aus dem Labor
  2007: Bluthard, R.
• Käseproduktion aus homogenisierter und mikrofiltrierter Milch, Teil 2
  2010: Schenkel, P.; Thomann; S., Hinrichs, J.
• Käseproduktion aus homogenisierter und mikrofiltrierter Milch, Teil 1
  2010: Schenkel, P.; Thomann, S.; Hinrichs, J.
• Integrating new technologies of milk pre-treatment in soft cheese manufacture - a systematic approach
  2010: Schenkel, P., Hinrichs, J.
• Thermophysikalische Eigenschaften von Schnittkäse - Beeinflussung durch Vorbehandlung der Käsereimilch
  2009: Schenkel, P.
• Homogenization and microfiltration in manufacture of semi-hard cheese: Influence of the sequence of processing on cheesemaking properties
  2009: Schenkel, P.; Schlotter, D.; Hinrichs, J.
• Microstructure and melting properties of cheese as influenced by cheese milk processing
  2009: Schenkel, J.; Hinrichs, J.
• Effect of homogenization, microfiltration and pH on curd firmness and syneresis of curd grains
  2008: Thomann, S.; Schenkel, P.; Hinrichs, J.
• The Effect of Homogenization and Microfiltration on Functional Properties of Soft and Semi-Hard Cheese
  2008: Schenkel, P.; Thomann, S.; Hinrichs, J.
• The Impact of Milk Properties and Process Conditions on Consistency of Rennet-coagulated Curd and Syneresis of Rennet Curd Grains
  2008: Thomann, S.
• Neue Verfahren zur Optimierung der Käsereitechnologie
  2008: Hinrichs, J.
• The impact of homogenization and microfiltration on rennet-induced gel formation
  2008: Thomann, S.; Schenkel, P.; Hinrichs, J.
• Microstructure and melting properties of cheese as influenced by cheese milk processing
  2008: Schenkel, P.; Hinrichs, J.
• Milch und Milchinhaltsstoffe - Forschung in Hohenheim -
  2008: Hinrichs, J.
• Moderne Lebensmittelforschung für Qualität und Biofunktionalität
  2008: Hinrichs, J.
• Research topics in milk science and technology
  2008: Hinrichs, J.
• Traditionelle und moderne Technologie für Milch und Milchprodukte
  2008: Hinrichs, J.
• Effizientere Produktion von Schnitt- und Weichkäse unter Verwendung einer neuartigen Homogenisiertechnik sowie Evaluierung möglicher Potentiale und Grenzen
  2005: Thomann, S.; Hinrichs, J.

Status:     abgeschlossen

Projektbeginn:  01.01.2014
Projektende:  31.12.2017

Förderkennzeichen:  EU FP7-SME 613968

Beschreibung

Entwicklung von technischen Verfahren zur Wasser- und Einergieeinsparung in der Lebensmittelindustrie am Beispiel der Molkereiindustrie inklusive der Evaluation von ökonomischen, gesellschaftlichen und ökologischen Auswirkungen. An den Fallbeispielen Mozzarella- und Milchpulverproduktion soll die Umsetzung der entwickelten Strategien zur Energie- und Wassereinsparung im Vergleich mit bisherigen Technologien in KMUs nachgewiesen werden.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Fraunhofer IGB Stuttgart-Vaihingen

Förderer

• EU

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Milchverarbeitung, eine komplizierte Sache!?
  2018: Hinrichs, J.
• Stress-Temperature Limits for Structuring of Casein Concentrates
  2014: Bähler, B.; Back, R., Chaib, N.; Schätzle, O.; Hinrichs, J.
• Mozzarellaextrusion - Dehnen und Relaxieren
  2014: Bähler, B.; Weinbrenner, A.; Hinrichs, J.
• Stress-Temperature Limits for Anisotropic Structuring of Sensitive Food Materials
  2014: Bähler, B.; Back, R.; Chaib, N.; Ebenreth, M.; Nägele, M.; Schätzle, O.; Hinrichs, J.
• Stress-Temperature Limits for Anisotropic Structuring of Pasta-Filata Cheese: A Soft Matter Approach
  2014: Bähler, B.
• Pasta Filata-Käse: Entwickeln eines Knetprozesses mittels Extrusion
  2015: Bähler, B.; Hinrichs, J.
• A Soft Matter Approach for Process Analysis and the Development of New Technologies
  2015: Hinrichs, J.; Bähler, B.
• Relaxation time - Influence on texturisation of pasta-filata cheese
  2015: Bähler, B.; Nägele, M.; Hinrichs, J.
• Potenziale neuer Technologien für die Käseherstellung
  2016: Hinrichs, J. & Kern, C.
• Hot brining of pasta filata cheese: effect of sodium and calcium chloride on composition, yield, and hardness
  2016: Bähler, B.; Kunz, A.; Hinrichs, J.
• Plasticization of cheese curd: effect of protein, fat and water content
  2014: Bähler, B.; Back, R.; Hinrichs, J.

Projektbeginn: 01.11.2020

Projektende: 30.04.2023

Förderkennzeichen: 21506 N/2

Beschreibung:

Ziel ist es, für E472-Emulgatoren eine einfach durchzuführende und kostengünstige HPTLC-Analytik zu entwickeln, mit der eine Charakterisierung und Quantifizierung der Emulgatoren in Reinform sowie im Milchprodukt möglich wird. Ergänzend soll eine LC–MS-Analytik entwickelt werden, welche die einzelnen Fruchtsäureester und deren Veresterungsgrade bestimmen kann. Die Methoden sollen es ermöglichen, die Zusammensetzung der Emulgatoren mit den technofunktionellen Eigenschaften zu korrelieren und dadurch Produktinstabilitäten und Reklamationen, von z. B. Sprühsahne, zu vermeiden. Zudem wird postuliert, dass der Stabilisierungs­mechanismus von Instant-Sahne von der Zusammensetzung des applizierten Emulgators abhängt.

Beteiligte Personen:

• Prof. Dr.-Ing. Jörg Hinrichs
• M. Sc. Max Blankart

Beteiligte Institutionen:

• FG Lebensmittelchemie und Analytische Chemie (170a)

Förderer:

• BMWI über AiF über FEI

Status: abgeschlossen

Projektbeginn: 01.06.2006
Projektende: 30.11.2008

Förderkennzeichen: AiF-FV 14787 N

Beschreibung

Problemstellung: Lactulose ist ein Disaccharid, welches in der Humanmedizin seit langem Anwendung als Prebiotikum findet. Da die bisher angewandte chemische Synthese von Lactulose aufwändig und teuer ist, soll die enzymatische Umwandlung von Lactose in Lactulose in Milchsystemen untersucht werden. Nach Voruntersuchungen (Fg. Biotechnologie, Prof. L Fischer) erscheinen Enzyme, die zur Klasse der ß-Galactosidasen gehören, geeignet, da Lactulose durch Transglycosylierung in nennenswerten Mengen gebildet wird. Bei genauer Kenntnis der Kinetik der Lactulosebildung und dem Einfluß des Umgebungsmilieus könnte die in Milch oder Milchprodukten enthaltene Lactose auf natürlichem Wege in prebiotische Lactulose umgesetzt werden. Zielsetzung: Um lactulosehaltige Milchprodukte herstellen zu können, ist eine genaue Kenntnis des Verlaufs der enzymatischen Lactulosebildung notwendig. Die dazu notwendige Kinetiken (Bildung, Inaktivierung) werden experimentell erarbeitet. Darauf aufbauend könnten Pilotprozesse für verschiedene Milchprodukte geplant und im eigenem Technikum realisiert werden.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer
• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Dr. rer. nat. Sabine Lutz-Wahl

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft
• Fg. Milchwissenschaft und -technologie

Förderer

• AiF über Forschungskreis der Ernährungsindustrie e.V.

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Milchverarbeitung, eine komplizierte Sache!?
  2018: Hinrichs, J.
• Enzymatic Synthesis of Lactulose - a new way to generate prebiotic milk products -
  2009: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Lutz-Wahl, S.; Fischer, L.; Hinrichs, J.
• Hydrolysis of Lactose - Application and Technology
  2009: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Hinrichs, J.
• A new way to refine lactose: enzymatic synthesis of prebiotic lactulose
  2009: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Jaindl, K.; Fischer, L.; Hinrichs, J.
• Enzymatische Bildung und Analytik von Lactulose in Milchprodukten
  2008: Schuster-Wolff-Bühring, R.
• Enzymatische Lactulosebildung - Potenzial für eine neue Gruppe prebiotischer Milchprodukte
  2008: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Fischer, L.; Hinrichs, J.
• Lactulose: Wege zu einer neuen Generation prebiotischer Lebensmittel
  2008: Hinrichs, J.; Fischer, L.
• Kontinuierliche enzymatische Herstellung von Lactulose aus Lactose mit immobilisiertem CelB
  2008: Jaindl, K., Schuster-Wolff-Bühring, R., Kranz, B., Lutz-Wahl, S., Hinrichs, J., Fischer, L.
• Anwendung und Herstellung von Lactulose - ein Überblick
  2007: Schuster-Wolff-Bühring, R.
• Enzymatic process for transformation of lactose to lactulose in whey and milk (Abstract)
  2007: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Mayer, J.; Fischer, L.; Hinrichs, J.
• Untersuchung zur enzymatischen Bildung von Lactulose in Milchprodukten
  2007: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Hinrichs, J.
• Produktion prebiotischer Lactulose als Nebenreaktion der enzymatischen Lactosehydrolyse
  2007: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Fischer, L.; Hinrichs, J.
• Enzymatic process for transformation of lactose to lactulose in whey and milk
  2007: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Mayer, J.; Fischer, L.; Hinrichs, J.
• Biokatalytische Herstellung prebiotischer Lactulose in lactosehaltigen Medien
  2009: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Jaindl, K.; Lutz-Wahl, S.; Hinrichs, J.; Fischer, L.
• Enzymatische Synthese von Lactulose in Milch- und Molkeprodukten
  2009: Jaindl, K.; Schuster-Wolff-Bühring, R.; Fischer, L., Hinrichs, J.
• Technologische Herausforderungen in der Produktion fermentierter Milchprodukte
  2014: Hinrichs, J.
• Antworten aus der Forschung für Molkereiprodukte von morgen
  2012: Hinrichs, J.
• Demographische Entwicklung und technologische Potenziale für altersadaptierte Milchprodukte
  2012: Hinrichs, J.
• A new enzymatically produced 1-lactulose. A pilot study to test the bifidogenic effects
  2011: Förster-Fromme, K.; Schuster-Wolff-Bühring, R.; Hartwig, A.; Holder, A.; Schwiertz, A.; Bischoff, S.; Hinrichs, J.
• The enzymatic synthesis of prebiotic lactulose in dairy matrices: set-up, analysis, process implementation and health effects
  2011: Schuster-Wolff-Bühring, R.
• Verwendung von Enzymen in Milcherzeugnissen
  2010: Hinrichs, J.
• A process for the continuous production of lactulose by immobilized ß-glycosidase
  2010: Lutz-Wahl, S.; Jaindl, K.; Hinrichs, J.; Fischer, L.
• Production and physiological action of the disaccharide lactulose
  2010: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Fischer, L.; Hinrichs, J.
• A new liquid chromatography method for the simultaneous and sensitive quantification of lactulose and lactulose in milk
  2010: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Michel, R.; Hinrichs, J.
• Kontinuierliche enzymatische Herstellung von Lactulose
  2009: Jaindl, K.; Lutz-Wahl, S.; Hinrichs, J., Fischer, L.
• Technologische Herausforderungen in der Produktion fermentierter Milchprodukte
  2009: Hinrichs, J.
• Enzymatische Bildung strukturisomerer Lactulose
  2009: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Conrad, J.; Lutz-Wahl, S.; Fischer, L.; Hinrichs, J.
• Untersuchung zur enzymatischen Bildung von Lactulose in Milchprodukten
  2006: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Hinrichs, J.

Projektbeginn: 01.05.2020

Projektende: 31.10.2023

Förderkennzeichen: 21100 N

Beschreibung:

Ziel des Projekts ist es, aus Lactose-haltigen Nebenströmen wie Süß-/Sauermolke oder Magermilch-UF-Permeat der Milchindustrie ein Lactosekonzentrat zu gewinnen, das dann durch einen tri-enzymatischen Prozess in einen süßen Sirup mit vermindertem physiologischen Brennwert überführt wird. Durch die Hydrolyse mittels b-Galactosidasen sollen der Lactosegehalt in der Molke reduziert (> 95%) und die Süßkraft der dabei resultierenden Monosaccharide durch die Isomerisierung von Galactose zu Tagatose mittels L-Arabinoseisomerase (bi-enzymatisch) und von Glucose zu Fructose mittels Glucoseisomerase (tri-enzymatisch) gesteigert werden. Die wissenschaftliche Herausforderung ist, dass die Enzyme nicht in einem für die jeweilige Reaktion biochemisch optimierten Labormedium eingesetzt werden, sondern in einem für die Milchindustrie realen, komplex zusammengesetzten Medium (Nebenstromkonzentrat), z. B. ein technisch konditioniertes Sauermolke-UF-Permeat. Zudem sind die industriellen Rahmenbedingungen für den Transfer, wie z. B. technische Aufarbeitung ausgewählter Nebenströme, mikrobiologische Aspekte, haltbares Endprodukt ohne Zusätze, im Projekt integriert. Durch Einsatz des süßen Sirups, so ist die Hypothese, kann der in einigen Rezepturen von Milchmischerzeugnissen übliche und notwendige Saccharoseanteil um bis zu 60 % reduziert werden. Darüber hinaus handelt es sich bei dem erzeugten Sirup um einen Lactose-reduzierten Zuckersirup mit verringerter Kariogenität, reduzierter Insulinreaktion und einem vergleichsweise niedrigem physiologischen Brennwert. Um einen effizienten enzymatischen Prozess zu ermöglichen, ist es notwendig, L-Arabinoseisomerasen durch Screening-Experimente hinsichtlich einer effizienten Umsetzung von Galactose zu Tagatose unter industrierelevanten Prozessbedingungen (pH, Temp., Ionengegenwart) in einem realen, mittels geeigneter Nanofiltrationsmembranen konditionierten lactosehaltige Nebenstrom zu untersuchen. Da momentan kein ökonomisch vertretbares kommerzielles L-Arabinoseisomerase-Präparat zur Verfügung steht, ist für den Einsatz im Lebensmittel die Produktion und Aufarbeitung einer am besten geeigneten L-Arabinoseisomerase in Komagataella phaffii (ehem. Pichia pastoris; GRAS-Organismus für lebensmittelrechtlich zulassungsfähige Herstellung) ein wichtiges Forschungsziel. Zusammen mit bereits kommerziell erhältlichen b-Galactosidasen und Glucoseisomerasen soll der tri-enzymatische Prozess für konditionierte, lactosehaltige Nebenströme erforscht und entwickelt werden.

Beteiligte Personen:

• Prof. Dr.-Ing. Jörg Hinrichs
• M. Sc. Raphaela Schiebelbein

Beteiligte Institutionen:

• FG Biotechnologie und Enzymwissenschaft (150b)

Förderer:

• BMWI über AiF über FEI

Kurzbericht:

Kurzbericht zum Projekt

Der Schlussbericht ist für die interessierte Öffentlichkeit bei den Forschungsstellen abrufbar.

Status:  abgeschlossen

Projektbeginn:  01.01.2004
Projektende: 01.12.2005

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie

Status: abgeschlossen

Projektbeginn: 01.03.2017
Projektende: 29.02.2020

Förderkennzeichen: 19353 N/1

Beschreibung

Forschungsziel des Projekts ist es, Phagen der Milchsäurebakterien in Molken mit geeig­neten molekularen Schnellmethoden nachzuweisen und mittels orthogonaler Prozess­schritte bestehend aus Filtration und UV-C-Behandlung ohne negative Produktver­änderungen in der Summe um bis zu 9 log-Stufen zu reduzieren.

Die von FS2 zu bearbeitende Hypothese ist, dass (i) optimierte LAMP-Nachweissysteme für alle problematischen Phagen entwickelt werden können und dass (ii) darüber hinaus die Nachweisgrenze von derzeit 103 PbE mL-1 Molke optimiert werden kann, so dass 10² PbE mL-1 in unter 3 Stunden detektierbar sind und dabei der Nachweis durch ge­schultes Personal durchführbar ist. Damit können der Käsungsprozess und die weitere Molkenverarbeitung überwacht werden, Endprodukte überprüft und die Eingangs­kontrolle verbessert werden.

FS1 wird die Hypothese prüfen, dass ein Prozessfenster für die UV-C-Behandlung von phagenfiltrierter Molke existiert, in dem eine Phageninaktivierung bei Erhalt wertgebender Inhaltsstoffe möglich ist. Erarbeitet werden sollen Zusammenhänge zwischen UV‑C-Dosis und Phageninaktivierung und den ggf. auftretenden Produktveränderungen. Letzteres dient der Prozessauslegung, um Risiken für den Konsumenten auszuschlie­ßen. Schließlich werden mit den experimentellen Arbeiten die Grundlagen für die Nut­zung der UV-C‑Behandlung von Molke und für eine mögliche Zulassung erarbeitet

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Dr. rer. nat. Meike Samtlebe
• Christina Michel
• Dr. Horst Neve
• Dr. Natalia Wagner

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Max Rubner-Institut, Kiel

Förderer

• BMWI über AiF über FEI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Prozessstrategien zur Risikominimierung von Phageninfektionen in der Käseproduktion
  2018: Samtlebe, M.; Hinrichs, J.
• Ultraviolet-C treatment: An alternative approach to inactivate bacteriophages in whey
  2018: Samtlebe, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Inactivation of Lactococcus lactis bacteriophages by UC-C light
  2017: Samtlebe, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J
• UV-C technology to inactivate phages in whey - Basic principles and lab scale equipment
  2017: Samtlebe, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.

Kurzbericht

Kurzbericht zum Projekt

Der Schlussbericht ist für die interessierte Öffentlichkeit bei den Forschungsstellen abrufbar.

Status: abgeschlossen

Projektbeginn: 01.08.2017
Projektende: 30.11.2020

Förderkennzeichen: IGF 19633 N/1

Beschreibung

Das Ziel des Projekts ist eine geeignete Prozessführungsstrategie (minimales Fouling) für die Mikrowellenerhitzung von Fouling-sensitiven Milchprodukten zu entwickeln und die Qualität der Produkte zu erhöhen. Die Mikrowellentechnologie bietet aufgrund des Mechanismus des Wärmeeintrags beste Voraussetzungen, um Milch- und Molkenprodukte bei minimaler Ansatzbildung thermisch zu behandeln. Bei einem vorgewärmten Produkt (60 bis 70°C) würde bereits eine Temperaturdifferenz von 30 bzw. 70 K ausreichen, um thermophile Keime bzw. Sporen zu inaktivieren. Die zentrale Hypothese ist, dass in der kontinuierlichen Mikrowellenerhitzung reaktive Milchkomponenten, wie Molkenproteine und Salze im Erhitzungsmedium aggregieren und nicht mit der Erhitzerwandung interagieren und damit das Fouling minimiert ist.

Beteiligte Personen

• M.Sc. Britta Graf
• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie

Förderer

• BMWI über AiF über FEI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Continuous microwave heating of skim milk concentrate at pilot scale
  2018: Graf, B.; Hinrichs, J.
• Erhitzen von Magermilchkonzentrat - Indirekter Referenzprozess vs. direkte Mikrowellenerhitzung
  2018: Graf, B.; Wedel, C.; Hinrichs, J.
• Kontinuierliches Erhitzen von Magermilchkonzentrat - Mikrowellentechnologie als neuer Ansatz?
  2018: Graf, B.; Hinrichs, J.

Status: abgeschlossen

Projektbeginn: 01.02.2005
Projektende: 31.10.2007

Förderkennzeichen: AiF 14339 N

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Dr. rer. nat. Zeynep Atamer
• Prof. Dr. K. J. Heller, Dr. H. Neve

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Bundesforschungsanstalt für Ernährung und Lebensmittel (BFEL), Institut für Mikrobiologie, Kiel

Förderer

• BMWi via AiF/FEI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Phagenforschung in der Milchtechnologie - Wo stehen wir - wie kann es weitergehen?
  2016: Samtlebe, M.; Neve, H.; Franz, C.; Hinrichs, J.
• Erhöhte Prozesssicherheit durch an das Suspensionsmedium adaptierte thermische Inaktivierung von Bakteriophagen - Phagencharakterisierung
  2006: Müller-Merbach, M.
• Thermische und hydrostatische Inaktivierung von Bakteriophagen
  2006: Müller-Merbach, M.; Hinrichs, J.
• Thermal inactivation of bacteriophages for increased process safety
  2007: Dogan, Z.; Müller-Merbach, M.; Hinrichs, J.
• Neue Daten zur Thermoresistenz von Bakteriophagen. Risikominimierung durch Anpassen von Erhitzungsbedingungen?
  2007: Müller-Merbach, M.
• Thermoresistenz und Phagenvermehrung
  2007: Dogan, Z.; Hinrichs, J.
• Diffusion of bacteriophages in an agar gel and in a fermented milk matrix
  2007: Müller-Merbach, M.; Peter, K.; Weidendorfer, K.; Hinrichs, J.
• Environmental factors for phage-induced fermentation problems: Replication and adsorption of the Lactococcus lactis phage P008 as influenced by temperature and pH
  2007: Müller-Merbach, M.; Kohler, K.; Hinrichs, J.
• Lactococcus lactis bacteriophages in milk systems: Thermal-hydrostatic inactivation and proliferation by means of propagation and diffusion
  2007: Müller-Merbach, M.
• Screening: Phagen mit extremer Hitzeresistenz
  2006: Müller-Merbach, M. (Vortragende); Dietrich, J.; Neve, H.; Hinrichs, J.
• Thermische Inaktivierung von Bakteriophagen
  2006: Müller-Merbach, M.; Hinrichs, J.
• Combined heat and high pressure inactivation of mesophilic bacteriophages
  2005: Müller-Merbach, M.; Hinrichs, J.
• Thermische und hydrostatische Inaktivierung von Bakteriophagen und Viren
  2005: Hinrichs, J.; Müller-Merbach, M.; Saier, R.
• Erhöhte Prozesssicherheit durch an das Suspensionsmedium adaptierte thermische Inaktivierung von Bakteriophagen
  2005: Müller-Merbach, M.; Hinrichs, J
• Inactivation of bacteriophages by thermal and high-pressure treatment
  2005: Müller-Merbach, M.; Rauscher, T.; Hinrichs, J.
• Kinetics of the thermal inactivation of the Lactococcus lactis bacteriophage P008
  2005: Müller-Merbach, M.; Neve, H.; Hinrichs, J.
• Thermal inactivation of bacteriophages
  2005: Müller-Merbach, M.; Hinrichs, J.
• Combined heat and high pressure inactivation of mesophilic bacteriophages
  2005: Müller-Merbach, M.; Hinrichs, J
• Tieftemperatur-Hochdruck-Inaktivierung von Bakteriophagen
  2006: Müller-Merbach, M.; Hinrichs, J.
• Neue Verfahren zur Optimierung der Käsereitechnologie
  2008: Hinrichs, J.
• New Highly Heat Resistant Lactococcal Bacteriophages - A Threat in Modern Cheese Making with Whey Recycling
  2008: Dogan, Z.; Dietrich, J.; Neve, H.; Heller, K.; Hinrichs, J.
• Thermal inactivation of the heat-resistant Lactococcus lactis bacteriophage P680 in modern cheese processing
  2010: Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Fermentationsstörungen und Aromadefizite durch thermostabile Bakteriophagen
  2010: Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Toward a comprehensive and integrated bacteriophage control in dairy fermentations
  2011: Neve, H.; Ali, Y.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.; Heller, K.J.
• Sichere und schonende thermische Behandlung: Daten zur Sporeninaktivierung als Basis zum Design von Prozessen
  2011: Hinrichs, J.
• Thermische Inaktivierung von Lactococcus und Leuconostoc Phagen in Molke und Molkenrahm 
  2011: Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Inactivation of thermo-resistant bacteriophages causing fermentation failure and flavor deficiency
  2011: Atamer, Z.
• Verfahren zur Eliminierung von Bakteriophagen in Milch und Molke 
  2013: Samtlebe, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Review: elimination of bacteriophages in whey and whey products
  2013: Atamer, Z.; Samtlebe, M.; Neve, H.; Heller, K.; Hinrichs, J.
• Influence of the suspension media on the thermal treatment of mesophilic lactococcal bacteriophages
  2010: Atamer, Z.; Dietrich, J.; Neve, H.; Heller, K.; Hinrichs, J.
• Thermoresistenz von Phagen in Milch und Molke und deren Überleben in Reinigungslösungen
  2010: Hinrichs, J.
• Phagenkontrolle in Molkereien
  2008: Neve, H.; Dietrich, J.; Ali, Y.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.; Heller, K.J.
• Screening for and characterization of Lactococcus lactis bacteriophages with high thermal resistance
  2009: Atamer, Z.; Dietrich, J.; Müller-Merbach, M.; Neve, H.; Heller, K. J.; Hinrichs, J.
• Inactivation of phages in milk and recycled whey in modern cheese processing
  2009: Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Strategies for the inactivation of bacteriophages in whey and whey products
  2009: Atamer, Z.; Neve, H.; Heller, K.; Hinrichs, J.
• Hitzeresistente Bakteriophagen - Thermische Inaktivierung in verschiedenen Stoffströmen der Käserei
  2009: Atamer, Z.; Neve, H.; Heller, K. J.; Hinrichs, J.
• Vorstellung des TZM: Fermentationsstörungen durch Phagen
  2010: Hinrichs, J.; Müller-Merbach, M.; Dogan, Z.; Heilig, A.
• Survival of lactococcal bacteriophages in acid and alkaline cleaning solutions
  2010: Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Sichere und schonende thermische Behandlung von Lebensmitteln: Daten zur Sporeninaktivierung und deren Analyse beim Design von Prozessen
  2010: Hinrichs, J.
• Kinetics of High Pressure Inactivation of Bacteriophages 
  2005: Müller-Merbach, M.; Hinrichs, J. (Vortragender)

Status:  abgeschlossen

Projektbeginn: 01.02.2009
Projektende:  31.07.2012

Förderkennzeichen: AiF 15960 N

Beschreibung

Ziel des Projekts ist es, Milchproduktmatrices systematisch mittels rheologi­scher Methoden, die an die Belastung im Mundraum adaptiert sind, sowie mittels Partikelgrößenmessung und optischer Methoden zu charakterisieren und durch Variation von Zusammensetzung und techno­logischer Behandlung die Mikro- und Makrostruktur definiert einzustellen. Die Modellmilch­produkte werden einer sensori­schen Analyse unterzogen, um diese mit den Strukturdaten zu korrelieren. Mit diesem Wissen sollen fettreduzierte Matrices gestaltet werden. Diesen können neue Verbindungen und „Sättigungsbotenstoffe“ zugesetzt werden und in ihrer Sättigungswirkung beurteilt werden.
Kernziel der Untersuchungen sind vertiefte Kenntnisse bezüglich des Einflusses der Zusammen­setzung, Prozessierung und Struktur des Lebens­mittels in Bezug auf die sensorische Wahr­neh­mung. Damit sollen Mikro- und Makrostruktur fettreduzierter Produkte gestaltet werden, die in ihrer sensori­schen Wahrnehmung fetthaltigen Produkten gleichwertig erscheinen.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie

Förderer

• AiF/Forschungskreis der Ernährungsindustrie e.V.

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Strukturelle und sensorische Charakterisierung von Low-Fat-Joghurtsystemen
  2009: Krzeminski, A.
• Fat matters: High fat leads to reduced activity in the orbitofrontal cortex in humans
  2012: Kullmann, S.; Frank, S.; Linder, K.; Heni, M.; Ketterer, C.; Krzeminski, A.; Häring, H.-U.; Hinrichs, J.; Veit, R.; Fritsche, F.; Preissl, P.
• The role of friction in texture perception of semisolid milk products
  2012: Krzeminski, A.; Wohlhüter, S.; Hinrichs, J.
• Tribologie und texturelle Wahrnehmung halbfester Milchprodukte
  2012: Krzeminski, A.; Wohlhüter, S.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Interaktion von Materialeigenschaften von Lebensmittelsystemen und Sensorik
  2012: Hinrichs, J.; Krzeminski, A.; Hahn, C.
• Mikro- und makrostrukturelle Matrixeigenschaften als Modulatoren der "Fett"-Wahrnehmung in Milchprodukten
  2012: Hinrichs, J.; Krzeminski, A.
• Effects of casein-to-whey protein ratio, fat and protein content on sensory properties of stirred yoghurt
  2012: Tomaschunas, M.; Hinrichs, J.; Köhn, E.; Busch-Stockfisch, M.
• Tribology as additional tool to describe texture properties of yoghurt
  2012: Hinrichs, J.; Krzeminski, A.
• Associative interaction between whey protein and pectin as affected by the degree of esterification and the protein:polysaccharide ratio
  2012: Krzeminski, A.; Prell, K.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Fat intake modulates cerebral blood flow in homeostatic and gustatory brain areas in humans
  2012: Frank, S.; Linder, K.; Kullmann, S.; Heni, M.; Ketterer, C.; Cavusoglu, M.; Krzeminski, A.; Fritsche, A.; Häring, H.-U.; Preissl, H.; Hinrichs, J.; Veit, R.
• Einfluss der Oberflächenrauhigkeit des Tribosystems auf die Reibungseigenschaften von halbfesten Milchprodukten
  2012: Krzeminski, A.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Demographische Entwicklung und technologische Potenziale für altersadaptierte Milchprodukte
  2012: Hinrichs, J.
• Improved modeling of texture perception of semisolid milk products by friction tests
  2012: Krzeminski, A.; Tomaschunas, M.; Busch-Stockfisch, M.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Mikro- und makrostrukturelle Matrixeigenschaften als Modulatoren der Fettwahrnehmung in Milchprodukten
  2012: Hinrichs, J.; Krzeminski, A.
• Tribology Setup and Sensorial Characterization of Semisolid Milk Products
  2011: Krzeminski, A.; Wohlhüter, S.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Structural and sensory properties of yoghurt systems depending on casein to whey protein ratio
  2010: Krzeminski, A.; Hinrichs, J.
• Strukturelle und sensorische Charakterisierung von Low-Fat-Joghurtsystemen
  2010: Krzeminski, A.; Hinrichs, J.
• Textural properties of yoghurt systems depending on casein to whey protein ratio
  2010: Krzeminski, A.; Großhable, K.; Hinrichs, J.
• Verwendung von Enzymen in Milcherzeugnissen
  2010: Hinrichs, J.
• Effect of fat, protein and casein to whey protein ratio on sensory properties of plain stirred yoghurt
  2011: Tomaschunas, M.; Köhn, E.; Krzeminski, A.; Hinrichs, J.; Busch-Stockfisch, M.
• Effect of fat, protein and casein to whey protein ratio on sensory properties of plain stirred yoghurt
  2011: Tomaschunas, M.; Köhn, E.; Krzeminski, A.; Hinrichs, J.; Busch-Stockfisch, M.
• Effect of fat, protein and casein to whey protein ratio on sensory properties of plain stirred yoghurt
  2011: Tomaschunas, M.; Köhn, E.; Krzeminski, A.; Hinrichs, J.; Busch-Stockfisch, M.
• Structural properties and sensory perception of stirred yoghurt systems
  2011: Krzeminski, A.; Großhable, K.; Hinrichs, J.; Tomaschunas, M.; Busch-Stockfisch, M.
• Structural properties of stirred yoghurt as influenced by whey proteins
  2011: Krzeminski, A.; Großhable, K.; Hinrichs, J.
• Beschreibung textureller Mundgefühlsattribute von halbfesten Milchprodukten (Joghurt, Frischkäse) durch physikalische Analysen
  2011: Krzeminski, A.; Hinrichs, J.
• Fat as a modulator of homeostatic and gustatory activity
  2011: Dudziak, K.; Veit, R.; Kullmann, S.; Frank, S.; Häring, H.-U.; Hinrichs, J.; Krzeminski, A.; Preissl, H.; Fritsche, A.
• Mixed biopolymer particles providing new low-fat milk products: processing and structure
  2011: Krzeminski, A.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Improved modeling of texture perception of semisolid milk products by friction tests
  2012: Krzeminski, A.; Tomaschunas, M.; Busch-Stockfisch, M.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Simultaneous particle size and shape analysis in fermented milk products as influenced by composition and processing
  2012: Hahn, C.; Krzeminski, A.; Wille, S.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Tim Mälzer kocht!
  2012: Krzeminski, A.; Hinrichs, J.
• "Du bist, was du isst"? Neuronale Verarbeitung von Fett und Fettaroma
  2014: Frank, S.; Fritsche, A.; Hinrichs, J.; Preissl, H.
• Messung und Korrelation struktureller und sensorischer Merkmale wie Cremigkeit in halbfesten Milchprodukten
  2014: Sonne, A.; Hinrichs, J.
• Improved mapping of in-mouth creaminess of semi-solid dairy products by combining rheology, particle size and tribology data
  2014: Sonne, A.; Busch-Stockfisch, M.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• "Cremige" fermentierte Milchprodukte
  2014: Sonne, A.; Hinrichs, J.
• A sensory challenge: "Creamy" semi-solid dairy products
  2014: Sonne, A.; Hinrichs, J.
• Eine sensorische Herausforderung: "Cremige" Joghurtprodukte
  2014: Sonne, A.; Hinrichs, J.
• Eine sensorische Herausforderung: "Cremige" fermentierte Milchprodukte
  2014: Sonne, A.; Hinrichs, J.
• Technologische Herausforderungen in der Produktion fermentierter Milchprodukte
  2014: Hinrichs, J.
• Whey protein-pectin complexes as new texturising elements in fat-reduced yoghurt systems
  2014: Krzeminski, A.; Prell, K. A.; Busch-Stockfisch, M.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• A sensory challenge: Creamy fat-reduced semi-solid dairy products
  2014: Sonne, A.; Lidolt, M.; Hinrichs, J.
• Environmental response of pectin-stabilized whey protein aggregates
  2014: Krzeminski, A.; Prell, K. A.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Milk ingredients with texturizing properties: Texture as flavor Driver?
  2015: Hinrichs, J.; Thienel, K.
• Materialeigenschaften als Modulatoren der Cremigkeit von fermentierten Milchprodukten
  2013: Krzeminski, A.; Hahn, C.; Hinrichs, J.
• Texturelle und physiologische Aspekte der Fettwahrnehmung von fermentierten Milchprodukten
  2013: Krzeminski, A.; Hahn, C.; Hinrichs, J.
• Measurement of lubricating properties in a tribosystem with different surface roughness
  2012: Krzeminski, A.; Wohlhüter, S.; Heyer, P.; Utz, J.; Hinrichs, J.
• Interaktionen zwischen Molkenprotein und Pektin: Strukturanalyse und Einsatz im Joghurtherstellungsprozess
  2012: Krzeminski, A.; Prell, K.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Changes in CBF in gustatory brain areas after intake of a fat-free olive oil aroma extract
  2013: Frank, S.; Linder, K.; Fritsche, L.; Kullmann, S.; Hege, M.; Krzeminski, A.; Fritsche, A.; Schieberle, P.; Somoza, V.; Hinrichs, J.; Veit, R.; Preissl, H.
• Aspekte der Aroma- und Fettwahrnehmung
  2013: Thienel, K.; Krzeminski, A.; Hinrichs, J.
• Olive oil aroma extract modulates cerebral blood flow in gustatory brain areas in human
  2013: Frank, S.; Linder, K.; Fritsche, L.; Hege, M. A.; Kullmann, S.; Krzeminski, A.; Fritsche, A.; Schieberle, P.; Somoza, V.; Hinrichs, J.; Veit, R.; Preissl, H.
• Texturelle Determinanten der Fettwahrnehmung in fermentierten Milchprodukten
  2013: Hinrichs, J.; Krzeminski, A.
• Particle size, rheology and tribology: new ways to describe textural creaminess in whey protein enriched yogurt systems
  2013: Krzeminski, A.; Schlage, S.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Einfluss von Fett auf die texturelle Wahrnehmung von geschäumten und fermentierten Milchprodukten
  2013: Thienel, K.; Krzeminski, A.; Fritsche, A.; Hinrichs, J.
• Impact of the surface morphology within a tribosystem on the lubricating properties of semi-solid dairy products
  2013: Krzeminski, A.; Wohlhüter, S.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Texturelle Aspekte der Fettwahrnehmung und Matrix-Aromastoff-Interaktionen in Milchprodukten
  2013: Krzeminski, A.; Heilig, A.; Hinrichs, J.
• Textural and physiological aspects of fat perception of fermented milk products
  2013: Krzeminski, A.; Hahn, C.; Hinrichs, J.
• Relating creamy perception of whey protein enriched yogurt systems to instrumental data by means of multivariate data analysis
  2013: Krzeminski, A.; Tomaschunas, M.; Köhn, E.; Busch-Stockfisch, M.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Studies on flavor release from foams
  2018: Thomas, C.; Thienel, K.; Zhang, Y.; Schieberle, P.; Hinrichs, J.

Status: abgeschlossen

Projektbeginn: 01.07.2018
Projektende: 31.12.2020

Förderkennzeichen: 20192 N/1

Beschreibung

Ziel des Projekts ist es, Eigenschaften von Nanofiltrationsmembranen zu erforschen, die diese aufweisen müssen, um komplexe Zuckerlösungen zu fraktionieren. Darüber hinaus soll untersucht und verstanden werden, wie die Fraktionieraufgabe durch die Prozessparameter zielgerichtet optimiert werden kann. Mit den generierten Daten und gewonnenen Erkenntnissen soll eine Strategie erarbeitet werden, mit der es möglich ist, Nanofiltrationsmembranen schnell für eine vorgegebene Fraktionieraufgabe auszuwählen und zu testen. Nachdem unsere Vorversuche im Technikumsmaßstab gezeigt haben, dass kommerziell verfügbare Nanofiltrationsmembranen z. T. Potenzial zur Zuckerfraktionierung besitzen, ist unsere Hypothese, dass sich durch eine systematische Untersuchung einer größeren Zahl kommerzieller Nanofiltrationsmembranen diejenigen Eigenschaften ermittelt lassen, die für eine Fraktionierung komplexer Zuckerlösungen vorteilhaft sind.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. Jörg Hinrichs
• Dr. Christian Schmidt

Förderer

BMWI über AiF über FEI

Kurzbericht

Kurzbericht zum Projekt

Der Schlussbericht ist für die interessierte Öffentlichkeit bei den Forschungsstellen abrufbar.

Status:  abgeschlossen

Projektbeginn: 01.10.2013
Projektende: 30.09.2016

Förderkennzeichen: 17876 N/1

Beschreibung

Ziel des Vorhabens ist es, einen technologischen Prozess für stabilisierte Molkenprotein-Pektin-Komplexe für den Einsatz in Lebensmittel­systemen zu erarbeiten. Dazu sind Basisarbeiten zu Mischungsdiagrammen bzgl. intrin­sischen Faktoren, wie z. B. Veresterungsgrad des Pektins, Bio­polymerverhältnis, pH-Wert, durchzuführen, um elektrostatisch stabilisierte Komplexe aus den Biopolymeren Molkenprotein und Pektin gezielt aufbauen zu können. Im nächsten Schritt ist das Ziel, die Komplexe (dWPPC) thermisch zu stabilisieren. Diese Erkenntnisse sollen in den Technikumsmaßstab umgesetzt werden, um stabilisierte Molkenprotein-Pektin-Komplexe (dWPPC) zu generieren. In einer Feasibility-Study sollen beispielhaft dWPPC in fettreduzierten Milchprodukten wie Joghurterzeugnisse, Schnittkäse und Fleischerzeugnissen wie streichfähige Rohwurst, fettreduzierte Brühwurst getestet werden.

Beteiligte Personen

• M.Sc. Kristin Protte
• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Prof. Dr. Jochen Weiss

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Lebensmittelphysik und Fleischwissenschaft
• Fg. Milchwissenschaft und -technologie

Förderer

• BMWI über AiF über FEI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Establishing the biopolymer ratio of whey protein-pectin complexes before and after thermal stabilisation
  2019: Protte, K.; Balinger, F.; Weiss, J.; Löffler, R.; Nöbel, S.
• Generieren prozessstabiler Molkenprotein-Pektin-Komplexe als neue Strukturierungselemente für Lebensmittelsysteme
  2016: Protte, K.; Hinrichs, J.; Weiss, J.
• Charakterisierung von Molkenprotein-Pektin-Komplexen - Einsatzmöglichkeiten in ausgewählten Fleischerzeugnissen
  2016: Zeeb, B.; Hinrichs, J.; Weiss, J.
• Generieren prozessstabiler Molkenprotein-Pektin-Komplexe als neue Strukturierungselemente für Lebensmittelsysteme
  2015: Protte, K.; Menéndez-Aguirre, O.; Sonne, A.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Process stable whey protein-pectin complexes as new structuring elements in fat reduced food systems
  2015: Protte, K.; Menéndez-Aguirre, O.; Sonne, A.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Process design for the generation of stable whey protein-pectin complexes as new structuring elements in food formulations
  2015: Protte, K.; Menéndez-Aguirre, O.; Sonne, A.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Generieren prozessstabiler Molkenprotein-Pektin-Komplexe als neue Strukturierungselemente für Lebensmittelsysteme - Einsatz in Fleischerzeugnissen
  2015: Zeeb, B.; Hinrichs, J.; Weiss, J.
• Generieren prozessstabiler Molkenprotein-Pektin-Komplexe als neue Strukturierungselemente für Lebensmittelsysteme
  2015: Protte, K.; Hinrichs, J.; Weiss, J.
• Technologische Herausforderungen in der Produktion fermentierter Milchprodukte
  2014: Hinrichs, J.
• Whey protein-pectin complexes as new structuring elements in food formulations
  2014: Protte, K.; Menéndez-Aguirre, O.; Sonne, A.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Impacts on Micro- and Macro-Structure of Thermally Stabilised Whey Protein-Pectin Complexes: A Fluorescence Approach
  2016: Protte, K.; Bollow, C.; Sonne, A.; Menéndez-Aguirre, O.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Whey protein-pectin complexes as new structuring elements in fat reduced food systems
  2016: Protte, K.; Sonne, A.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Insignificance of lactose impurities on Generation and structural characteristics of thermally stabilised whey protein-pectin complexes
  2018: Protte, K.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Whey protein-pectin complexes as novel fat-replacers in fat-reduced Food systems
  2018: Protte, K.; Hinrichs, J.; Weiss, J.
• Mixing behaviour of WPI–pectin-complexes in meat dispersions: impact of biopolymer ratios
  2017: Benjamin Zeeb, Vanessa Schöck, Nicole Schmid, Lisa Majer, Kurt Herrmann, Jörg Hinrichs and Jochen Weiss
• Influence of shear stress, pectin type and calcium chloride on the process stability of thermally stabilised whey protein-pectin complexes
  2017: Protte, K.; Ruf, T.; Atamer, Z.; Sonne, A.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Generating process-stable whey protein-pectin complexes: Influence of protein source and mechanical treatment
  2017: Graf, B.; Protte, K.; Hinrichs, J.
• Process stability of thermally stabilized whey protein-pectin complexes as new structuring elements for fat reduced Food systems
  2017: Protte, K.; Graf, B.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Molkenprotein-Pektin-Komplexe als neue Fat-Replacer-Systeme für fettreduzierten Käse?
  2016: Protte, K.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Process stability of whey protein-pectin complexes as new structuring elements in fat reduced food systems
  2016: Protte, K.; Sonne, A.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Hydrodynamic properties and apparent voluminosity of whey protein-pectin complex suspensions
  2016: Protte, K.; Nöbel, S.; Hinrichs, J.
• Generieren prozessstabiler Molkenprotein-Pektin-Komplexe als neue Strukturierungselemente für Lebensmittelsysteme
  2014: Protte, K.; Hinrichs, J.

Status:  abgeschlossen

Projektbeginn: 01.07.2016
Projektende: 30.06.2017

Förderkennzeichen: MBFSt 3522

Beschreibung

Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll das kombinierte Bilden und Formen von Milchgelen (getriggerte Gelbildung) mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung entwickelt werden. Damit können erstmals die Mechanismen der Milchgelbildung genutzt werden, um fein strukturierte Milchmatrizes mit Hilfe des dreidimensionalen Druckens zu erzeugen. Weiterhin können dadurch neuartige, individualisierte Produkte frei geformt werden. Über das erfolgreiche Anwenden der bekannten Drucktechniken hinaus kann die getriggerte Gelbildung in der großtechnischen Anwendung genutzt werden, um kontinuierlich Labgele zur Weiterverarbeitung in der Käseherstellung zu erzeugen. Damit werden zwei bisher seriell und batchweise ausgeführte Prozessschritte zu einem kontinuierlichen Prozessschritt zusammengefasst. Durch den hohen Automatisierungsgrad und komplexere Produkte ergibt sich in den letzten Jahren die Tendenz zu immer stärker individualisierten Produkten. Diese werden erst direkt anhand der Kundenwünsche hergestellt oder angepasst. Dies geht mit der Ersparnis durch den verringerten Aufwand in der Produktentwicklung oder höheren Margen durch spezifischere, hochwertige Produkte einher. Für die Individualisierung oder zur Herstellung von Kleinserien spielt das dreidimensionale Drucken eine große Rolle, auch aufgrund der immer kostengünstigeren Fertigungstechnik. In den milchverarbeitenden Unternehmen konnte diese Technik zur Strukturerzeugung bis jetzt noch nicht eingesetzt werden, da Vorarbeiten zu den geeigneten Prozessschritten der Phasenwandlung fehlen.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie

Förderer

• Max-Buchner-Forschungsstiftung

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Temperature-Triggered Gelation of Milk Concentrates Applied to 3D Food Printing
  2018: Nöbel, S.; Seifert, B.; Schäfer, J.; Daffner, K.; Hinrichs, J.
• Getriggerte Gelbildung von Milchkonzentraten zum 3D-Druck
  2018: Nöbel, S.; Seifert, B.; Daffner, K.; Hinrichs, J.
• Prozessanalyse und -modifikation zur gezielten Gestaltung technofunktioneller Eigenschaften von Käse
  2017: Hinrichs, J.
• Potenziale neuer Technologien für die Käseherstellung
  2016: Hinrichs, J. & Kern, C.

Status:  abgeschlossen

Projektbeginn: 01.02.2005
Projektende: 30.06.2008

Förderkennzeichen: AiF-FV 14088 N

Beschreibung

Ziel ist es, das bereits vorhandene Messsystem für die Stabilitätsmessung von Mikrogelpartikeln im Joghurt­system weiter zu adaptieren. Das Messsystem wird in eine Pilotanlage zur Joghurtherstellung integriert, um dann die MGP-Größe und -Verteilung in Abhängigkeit von einer definiert aufgebrachten Scher­beanspruchung zu ermitteln. Geschert wird kontinuierlich in einer Kolloidmühle. Über die Variation des Ausgangs­produkts (Mager-, Vollmilch), die Fermentationsbedingungen (übliche Starterkulturen) und den pH-Wert zum Kühlen wird die Ausgangsgelstruktur beeinflusst und die dadurch bedingte innere Stabilität der MGP studiert. Korreliert werden diese prozessbedingten Produkteigenschaften mit der Rheologie und der Serumbindung des Endprodukts. Kernziel der Untersuchung ist damit die Aufdeckung der Beziehung von Prozess-Struktur-Funktion(-alität) für das System Rührjoghurt.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Forschungs- und Lehrmolkerei

Förderer

• AiF/FEI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Technologische Herausforderungen in der Produktion fermentierter Milchprodukte
  2014: Hinrichs, J.
• Structure of stirred yoghurt
  2007: Weidendorfer, K.
• Glatte Textur von Rührjoghurt durch mechanische Behandlung
  2007: Weidendorfer, K.
• Einfluss der mechanischen Spannungen auf die Partikelgröße von Mikrogelpartikeln in Rührjoghurt & Effekt einer Zwischenlagerung auf die Struktur von Rührjoghurt
  2007: Weidendorfer, K.
• Beeinflussung der Festigkeit von Rührjoghurt durch Direktkühlung und sekundären Strukturaufbau
  2007: Meilick, M.
• Technological Options for Texture Creation
  2007: Hinrichs, J.
• Variation der Gelstruktur
  2006: Weidendorfer, K.
• Standardprodukt - Kolloidmühle: axiale und radiale Scherung und weitere Scherapparaturen
  2006: Weidendorfer, K.
• Methodik: Partikelgrößenmessung und optische Analytik Rührjoghurt
  2006: Weidendorfer, K.
• Methoden zur Charakterisierung fermentierter Milchprodukte und neuen Inline-Messtechnik für Rühr- und Trinkjoghurt
  2006: Weidendorfer, K.
• Größe und mechanische Stabilität der Mikrogelpartikel in Rührjoghurt
  2006: Weidendorfer, K.
• The effect of "structuriser" on quality aspects of stirred yoghurt
  2006: Weidendorfer, K.
• The effect of "structuriser" on quality aspects of stirred yoghurt
  2006: Weidendorfer, K., Hinrichs, J.
• Technological Options for Texture Creation
  2006: Hinrichs, J.
• Moderne Joghurttechnologie - Vom Prozess über die Struktur zur Funktion im fermentierten Produkt -
  2006: Hinrichs, J.
• Einsatz von Scherapparaturen/Filtern zum Strukturieren von Rührjoghurt und Trinkjoghurt
  2006: Weidendorfer, K.
• Technological options for texture creation
  2006: Hinrichs, J.
• Möglichkeiten zum Strukturieren von Rührjoghurt
  2005: Weidendorfer, K.
• Strukturanalyse von Rührjoghurt - Partikelgrößenmessung und bildanalytische Methoden
  2007: Weidendorfer, K.; Hinrichs, J.
• Texture Creation and Interactions
  2008: Hinrichs, J.
• "Glattziehen": Cremige, stabile Texturen in Joghurt und Frischkäse
  2014: Nöbel, S.
• Prozessoptionen für konzentrierte, fermentierte Milchprodukte "Greek style"
  2014: Huss, M.
• Texturelle und physiologische Aspekte der Fettwahrnehmung von fermentierten Milchprodukten
  2013: Krzeminski, A.; Hahn, C.; Hinrichs, J.
• Textural and physiological aspects of fat perception of fermented milk products
  2013: Krzeminski, A.; Hahn, C.; Hinrichs, J.
• Antworten aus der Forschung für Molkereiprodukte von morgen
  2012: Hinrichs, J.
• Interaktion von Materialeigenschaften von Lebensmittelsystemen und Sensorik
  2012: Hinrichs, J.; Krzeminski, A.; Hahn, C.
• On-line microgel particle size measurement in stirred skim milk yoghurt
  2011: Weidendorfer, K.; Hinrichs, J.
• Smooth texture - Evaluation of shearing devices in yoghurt processing
  2010: Hinrichs, J.
• Technologische Potenziale zur Gestaltung der Textur fermentierter Milchprodukte
  2010: Hinrichs, J.
• Technological options in processing of fermented milk
  2010: Hinrichs, J.
• Online Particle Size Measurement in Microgel Particle Suspensions: Principles and Data Analysis
  2010: Weidendorfer, K.; Hinrichs, J.
• Graininess and roughness of stirred yoghurt as influenced by processing
  2009: Kücükcetin, A.; Weidendorfer, K.; Hinrichs, J.
• Die Gelsuspension Rührjoghurt. Mechanisch-dynamische Eigenschaften, Inline-Partikelgrößenmessung und Apparate zum Glätten der Textur
  2009: Weidendorfer, K.
• Technologische Herausforderungen in der Produktion fermentierter Milchprodukte
  2009: Hinrichs, J.
• Investigation of the effects of mechanical post-processing with a colloid mill on the texture properties of stirred yogurt
  2008: Weidendorfer, K.; Bienias, A.; Hinrichs, J.
• Glätten von Rührjoghurt (Teil 2)
  2008: Weidendorfer, K.; Hinrichs, J.
• Glätten von Rührjoghurt (Teil 1)
  2008: Weidendorfer, K.; Hinrichs, J.
• Größe und Stabilität von Mikrogelpartikeln in Rührjoghurt. Teil 1: Aufbau der Pilotanlage, Adaptieren des Messsystems, Teil 2: Möglichkeiten zum Strukturieren von Rührjoghurt
  2005: Weidendorfer, K.

Status: abgeschlossen

Projektbeginn: 01.08.2011
Projektende:31.07.2014

Förderkennzeichen: IGF 16588 N/2

Beschreibung

Ziel des Projektes ist es, eine Lücke im Qualitätssicherungssystem der Milchindustrie zu schließen, die für die Beurteilung der mikrobiell generierten enzymatischen Aktivitäten in Rohmilch und konzentrierten Halbfabrikaten notwendig ist. Milchwirtschaftliche Unternehmen sollen in die Lage versetzt werden, anhand entwickelter Qualitätskriterien und eines Nachweissystems die Qualität von Rohmilch und Halbfabrikaten zu kontrollieren und nach ihrer Eignung für bestimmte Verarbeitungsprozesse auszuwählen bzw. adäquat technologisch (vor) zu behandeln.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer
• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Prof. Siegfried Scherer; Dr. Mareike Wenning

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft
• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie
• TU München, ZIEL

Förderer

• BMWI über AiF über FEI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Modeling Milk Heating Processes for the Production of Milk Shelf-stable without Refrigeration
  2017: Stoeckel, M.; Lidolt, M.; Hinrichs, J.
• Identification and characterization of a novel heat-resistant peptidase from Pseudomonas panacis
  2014: Baur, C.; Krewinkel, M.; Freiherr von Neubeck, M.; Wenning, M.; Stoeckel, M.; Kranz, B.; Fischer, L.
• Analysis of milk affecting enzymes to reduce economic risks in dairy industries
  2014: Baur, C.; Krewinkel, M.; von Neubeck, M.; Wenning, M.; Stoeckel, M.; Kranz, B.; Fischer, L.
• Hitzestabile mikrobielle Enzyme in Rohstoffen zur Milchverarbeitung
  2014: Stoeckel, M.; von Neubeck, M.; Baur, C.; Krewinkel, M.; Lidolt, M.; Atamer, Z.; Kranz, B.; Stressler, T.; Wenning, M.; Fischer, L.; Scherer, S.; Hinrichs, J.
• Sahne und Mikroorganismen - Wechselwirkungen und Einfluss auf die Inaktivierung
  2013: Stoeckel, M.; Hinrichs, J.
• Influence of N-acyl homoserine lactones on growth and enzyme formation of Pseudomonas lurida in milk
  2013: Stoeckel, M.; Kistenmacher, J.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Veränderungen in Milchprodukten aufgrund hoher Gehalte an Lipasen und Peptidasen psychrotoleranter Mikroorganismen
  2013: Stoeckel, M.; Lidolt, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Novel quality assurance concept for milk products: Characterization of heat resistant lipases
  2013: Krewinkel, M.; Baur, C.; von Neubeck, M.; Wenning, M.; Kranz, B.; Fischer, L.
• Novel quality assurance concept for milk products: Characterization of heat resistant peptidases
  2013: Baur, C.; Krewinkel, M.; von Neubeck, M.; Wenning, M.; Kranz, B.; Fischer, L.
• Einfluss der mikrobiellen und enzymatischen Beschaffenheit der Rohmilch auf die Haltbarkeit von ESL- und UHT-Milch
  2012: Stoeckel, M.; Lidolt, M.; Friedl, N.; Samtlebe, M.; Hinrichs, J.
• Deterioration of ESL and UHT milk caused by heat-stable enzymes from psychrotrophic microorganisms
  2012: Stoeckel, M.; Friedl, N.; Lidolt, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Beeinflussung der Lagerstabilität von ESL- und UHT-Milch durch hitzestabile Enzyme psychrotoleranter Mikroorganismen
  2012: Stoeckel, M.; Lidolt, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Heat treatment of milk and milk products
  2012: Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Redcuced storage stability of UHT milk caused by heat-stable enzymes of Pseudomonas spp.: limits for maximally tolerable peptidolytic activity
  2014: Stoeckel, M.; Lidolt, M.; Kranz, B.; Wenning, M.; Samtlebe, M.; Hinrichs, J.
• Enzymatisch induzierte Veränderungen in Milchprodukten
  2014: Stoeckel, M.; Lidolt, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Lagerstabilität verbessern? Potenziale zur Prozessoptimierung bei Milchprodukten
  2014: Hinrichs, J.
• Shelf-stable milk products: Impact of bacterial spores, peptidases from Pseudomonas, and plasmin
  2017: Stoeckel, M.
• A Sensitive and Robust Method for Direct Determination of Lipolytic Activity in Natural Milk Environment
  2016: Krewinkel, M.; Baur, B.; Kranz, B.; von Neubeck, M.; Wenning, M.; Scherer, S.; Stoeckel, M.; Hinrichs, J.; Fischer, L.
• Growth of Pseudomonas weihenstephanensis, Pseudomonas proteolytica and Pseudomonas sp. in raw milk: Impact of residual heat-stable enzyme activity on stability of UHT milk during shelf-life
  2016: Stoeckel, M.; Lidolt, M.; Achberger, V.; Glück, C.; Krewinkel, M.; Stressler, T.; von Neubeck, M.; Wenning, M.; Scherer, S.; Fischer, L.; Hinrichs, J.
• Thermostability of peptidases secreted by microorganisms associated with raw milk
  2016: Glück, C.; Rentschler, E.; Krewinkel, M.; Merz, M.; von Neubeck, M.; Wenning, M.; Scherer, S.; Stoeckel, M.; Hinrichs, J.; Stressler, T.; Fischer, L.
• Wachstum von Pseudomonas spp. in Rohmilch: Ursache einer verringerten Haltbarkeit von UHT-Milch?
  2016: Stoeckel, M.; Lidolt, M.; Stressler, T.; Wenning, M.; Hinrichs, J.
• Das Plasminsystem der Milch. Teil 2: Modellierung der thermischen Inaktivierung
  2016: Gotthardt, S.; Ganssauge, J.; Stoeckel, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Heat stability of indigenous milk plasmin and proteases from Pseudomonas: A challenge in the production of UHT milk products
  2016: Stoeckel, M.; Lidolt, M.; Stressler, T.; Fischer, L.; Wenning, M.; Hinrichs, J.
• Isolation and characterisation of a heat-resistant peptidase from Pseudomonas panacis withstanding general UHT processes
  2015: Baur, C.; Krewinkel, M.; Kutzli, I.; Kranz, B.; von Neubeck, M.; Huptas, C.; Wenning, M.; Scherer, S.; Stoeckel, M.; Hinrichs, J.; Stressler, T.; Fischer, L.
• Quantification of the proteolytic and lipolytic activity of microorganisms isolated from raw milk
  2015: Baur, C.; Krewinkel, M.; Kranz, B.; von Neubeck, M.; Wenning, M.; Scherer, S.; Stoeckel, M.; Hinrichs, J.; Stressler, T.; Fischer, L.
• Plasmin in Milch - ein unterschätzter Faktor für UHT-Milch
  2015: Hinrichs, J.
• Plasmin in Milch - ein unterschätzter Faktor für UHT-Milch
  2015: Hinrichs, J.
• Produktfehler induziert durch hitzeresistente bakterielle Peptidasen in haltbarer Milch, Joghurt und Käse
  2015: Stoeckel, M.; Lidolt, M.; Wenning, M.; Hinrichs, J.
• Peptidasen und Lipasen als begrenzende Faktoren für die Haltbarkeit von Milchprodukten
  2011: Witthuhn, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.

Status:  abgeschlossen

Projektbeginn    01.03.2007
Projektende  30.11.2009

Förderkennzeichen      AiF 15158 N

Beschreibung

Erarbeiten eines systematisierten Wissens über die Interaktion von Aromastoff, Produktzusam­mensetzung und Matrix in Bezug auf die analytisch sowie sensorisch erfassbare Aroma­stofffreisetzung. Ergänzen der rein empirischen Adaption von Aromakompositionen an die jeweilige Lebensmittelmatrix durch eine systematische Herangehensweise. Aroma­kompositionen können damit an eine veränderte Zusammensetzung oder an unterschiedliche Matrices schneller angepasst und für neue Produkte gezielter ent­wickelt werden.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Prof. Dr. Dr. Peter Schieberle, Dr. Katja Buhr

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Forschungs- und Lehrmolkerei
• Deutsche Forschungsanstalt für Lebensmittelchemie (DFA), Garching

Förderer

• AiF/FEI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Studies on flavor release from foams
  2018: Thomas, C.; Thienel, K.; Zhang, Y.; Schieberle, P.; Hinrichs, J.
• Mehrphasen-Visualisierung in Milchprodukten mittels Konfokaler Laser Raster Mikroskopie (CLSM)
  2009: Heilig, A.; Kübler, K.; Hinrichs, J.
• Aromastofffreisetzung aus milchbasierten Matrices unterschiedlicher Zusammensetzung und verschiedener technologischer Vorbehandlung
  2009: Heilig, A.; Erpenbach, K.; Hinrichs, J.
• Technologische Herausforderungen in der Produktion fermentierter Milchprodukte
  2009: Hinrichs, J.
• Adaption einer Aromakomposition an die veränderte Zusammensetzung einer Milchproduktmatrix
  2009: Heilig, A.; Erpenbach, K.; Hinrichs, J.
• Aromarückhaltung in Milch und gesäuerter Milchmatrix - Einfluss von Fettgehalt und Komposition
  2009: Heilig, A.; Cetin, S.; Hinrichs, J.
• Aromarückhaltung in unterschiedlichen Milchproduktmatrices
  2009: Heilig, A.; Cetin, S.; Hinrichs, J.
• Anpassung von Aromakompositionen an die veränderte Zusammensetzung von Milchprodukten
  2009: Heilig, A.; Erpenbach, K.; Hinrichs, J.
• CLSM-multiphase visualisation and quantitative image analysis of semi-solid dairy systems
  2009: Heilig, A.; Kübler, K.; Hinrichs, J.
• Aromastofffreisetzung aus Milchmatrices verschiedener Zusammensetzung und nach technologischer Vorbehandlung   
  2008: Heilig, A.; Buhr, K.; Hinrichs, J.; Schieberle, P.
• Wechselwirkungen zwischen Aromastoff und Milchproduktmatrix 
  2008: Heilig, A.; Hinrichs, J.
• Kompositorische Einflussgrößen auf die Aromastofffreisetzung aus Milchmatrices   
  2008: Heilig, A.
• Multiphase visualisation of fat containing ß-lactoglobulin-k-carrageenan gels by confocal scanning laser microscopy, using a novel dye, V03-01136, for fat staining   
  2008: Heilig, A.; Göggerle, A.; Hinrichs, J.
• Influence of dairy nano-, micro- and macrostructure on aroma release and perception   
  2008: Heilig, A.; Hinrichs, J.
• Kompositorische und prozesstechnologische Einflüsse auf die Aromastofffreisetzungs- und Textureigenschaften aromatisierter Milchmatrices   
  2008: Heilig, A.; Hinrichs, J.
• Thermodynamik und Textur/Struktur aromatisierter und gesäuerter Milchmatrices   
  2007: Heilig, A.; Hinrichs, J.
• Opportunities in the microstructure visualisation of multiphase dairy systems   
  2009: Heilig, A.; Kübler, K.; Hinrichs, J.
• Interaktion von Aromastoff und Milchproduktmatrix - Aromastoffrückhaltung, -diffusion und -freisetzung   
  2009: Heilig, A.; Erpenbach, K.; Kübler, K.; Höhn, J.; Hinrichs, J.
• Adaptation of aroma compositions on changes in the composition and processing of dairy matrices   
  2010: Heilig, A.; Höhn, J.; Erpenbach, K.; Cetin, S.; Hinrichs, J.
• An approach to adapt aroma in fat-free yoghurt systems: Modelling and transfer to pilot scale   
  2016: Heilig, A.; Heimpel, K.; Sonne, A.; Schieberle, P.; Hinrichs, J.
• Determination of Aroma Compound Partition Coefficients in Aqueous, Polysaccharide and Dairy Matrices Using the Phase Ratio Variation Method: A Review and Modeling Approach   
  2016: Heilig, A.; Sonne, A.; Schieberle, P.; Hinrichs, J.
• Milk ingredients with texturizing properties: Texture as flavor Driver?   
  2015: Hinrichs, J.; Thienel, K.
• Aromawahrnehmung in fermentierten und geschäumten Milchprodukten   
  2014: Thienel, K.; Heilig, A.; Hinrichs, J.
• Characterization of flavor retention in complex foamed dairy systems   
  2014: Thienel, K.; Verspohl, A.; Eggert, A.; Hinrichs, J.
• The interaction of aroma compounds and dairy constituents: influence of composition and processing on aroma retention and transport in liquid to semi-solid matrices   
  2013: Heilig, A.
• Einfluss von Fett auf die Aromarückhaltung und -freisetzung in Milchprodukten und geschäumten Systemen   
  2013: Heilig, A.; Thienel, K.; Hinrichs, J.
• Texturelle Aspekte der Fettwahrnehmung und Matrix-Aromastoff-Interaktionen in Milchprodukten   
  2013: Krzeminski, A.; Heilig, A.; Hinrichs, J.
• Determination of aroma volatile diffusion coefficients in set-type acidified dairy matrices of different composition and microstructure by means of the concentration profile technique in combination with headspace gas chromatography   
  2013: Heilig, A.; Hahn, C.; Erpenbach, K.; Kübler, K.; Hinrichs, J.
• Demographische Entwicklung und technologische Potenziale für altersadaptierte Milchprodukte   
  2012: Hinrichs, J.
• Influence of the protein content on the flavour retention of milk foams   
  2012: Thienel, K.; Verspohl, A.; Heilig, A.; Hinrichs, J.
• Interaktion von Materialeigenschaften von Lebensmittelsystemen und Sensorik   
  2012: Hinrichs, J.; Krzeminski, A.; Hahn, C.
• Inherent and process-induced hydrophobicity influences aroma retention in fat-free dairy matrices   
  2011: Heilig, A.; Cetin, S.; Erpenbach, K.; Höhn, J.; Hinrichs, J.
• Influence of fat content on the aroma retention in dairy matrices   
  2011: Heilig, A.; Thienel, K.; Hinrichs, J.
• Influence of fat content on the aroma retention in dairy matrices   
  2011: Heilig, A.; Thienel, K.; Hinrichs, J.
• Aromastoff-Milchmatrix-Interaktion - Probenherstellung, -distribution, -analyse   
  2007: Heilig, A.; Hinrichs, J.

Projektbeginn: 01.07.2020

Projektende: 30.06.2023

Förderkennzeichen: 21265 N

Beschreibung:

Ziel des Projekts ist es, Technologien der Milchvorbehandlung einerseits für die Anforderungen des Trocknens, andererseits für die des Gefrierens von Milchgelgranulat zu entwickeln und somit ein lagerfähiges Intermediat zu erhalten. Das Intermediat soll nach dem Rekonstituieren als Grundstoff für eine flexible Käseproduktion genutzt werden. Folgende Hypothesen sollen im Projekt geprüft werden:

1.      Durch Homogenisieren der Milch vor der Herstellung des feuchten Milchgelgranulats wird die Stabilität der Fettkugeln erhöht, wodurch a) der Austritt von Fett beim Trocknen minimiert wird. Damit können ein Verkleben des Milchgranulats und die Fettoxidation während der Lagerung minimiert werden. b) Gleichfalls wird durch das Homogenisieren der Milch die Gefrier-Auftau-Stabilität des Milchgelgranulats erhöht.

2.      Für das schnelle Trocknen in der Wirbelschicht und das Rekonstituieren ist ein mechanisch stabiles Milchgelgranulat mit einer offenporigen Struktur günstig, die nur wenig schrumpft. Über eine erhöhte Temperatur zum Ende der Bruchbehandlung kann die Oberfläche des feuchten Milchgelgranulats mechanisch und auch gegen Schrumpfen stabilisiert werden. Zudem wird damit die Rieselfähigkeit des feuchten Milchgel-granulats verbessert, da die Neigung zum Verkleben der Partikel reduziert ist.

3.      Wird durch Wasserentzug beim Trocknen der aW-Wert auf < 0,6 reduziert, ist eine mikrobiologische Stabilität gewährleistet und die Reduktion enzymatischer Reaktionen, der Fettoxidation und der Maillard-Reaktion ausreichend, um Milchgelgranulate für mindestens 3 Monate zu lagern.

4.      Durch schnelles Trocknen kann bei Milchgelgranulat die Oberfläche stabilisiert und damit das Schrumpfen minimiert werden. Durch eine an das zu trocknende Milchgelgranulat angepasste Führung der Trocknungsparameter können die Produkttemperatur und die Trocknungsgeschwindigkeit im Prozess der Wirbelschichttrocknung geregelt werden, und damit wird die innere Struktur (Porosität) weitgehend erhalten. Dies wiederum beschleunigt das Rehydratisieren, eine Voraussetzung für das Fusionieren zu einer homogenen Matrix.

In einer abschließenden Feasibility Study soll anhand von zwei Beispielen gezeigt werden, dass aus gelagertem getrocknetem und gefrorenem Milchgelgranulat (Intermediat) wieder Käse hergestellt werden kann.

Beteiligte Personen:

• Prof. Dr.-Ing. Jörg Hinrichs
• M. Sc. Florian Schmidt

Beteiligte Institutionen:

• FG Lebensmittelverfahrenstechnik und Pulvertechnologie (150c)

Förderer:

• BMWI über AiF über FEI

Status   abgeschlossen

Projektbeginn   01.12.2001
Projektende   31.12.2007

Förderkennzeichen   keines

Schlagworte  fermentierte Milchprodukte, Partikelgrößenverteilung, Rheologie, Rührjoghurt, Scherstabilität

Beschreibung

Problemstellung: Fermentierte Milchprodukte werden immer beliebter, wobei der traditionelle stichfeste Joghurt durch gerührte Produkte fast verdrängt wurde. Gerührter Joghurt wird jedoch mit einer völlig anderen Technologie hergestellt, die in den Verarbeitungsbetrieben auf empirischer Basis optimiert wurde. Gerade für das "Rühren" der Gallerte, einem wesentlichen Verfahrensschritt bei der Herstellung, findet man in der Literatur kaum mehr als allgemeine quantitative Empfehlungen. Aussagen, wie z. B. dass eine zu starke mechanische Beanspruchung kaum zu verstärktem Molkenaustritt führen kann, helfen bei der Prozessauslegung kaum. Konkrete Angaben zu den technologischen Prozessbedingungen wie pH-Wert, Temperatur , mechanische Intensität beim Rühren fehlen oder sind kaum auf andere Produkte übertragbar. Zielsetzung: In unserem Forschungsprojekt soll die so genannte Prozess-Struktur-Funktions-Beziehung bestimmt werden. Dazu wird eine definierte Scherbeanspruchung auf die Gallerte bzw. die suspendierten Gallertenteilchen ausgeübt und mit den daraus resultierenden Eigenschaften der Joghurts korreliert. Betrachtet wird der mechanische Effekt einer eindimensionalen Scherbeanspruchung in einer Kolloidmühle auf verschiedene Joghurtgallerten. Als strukturelle Merkmale werden die Gelpartikelgröße und -verteilung, die mittels einer neuer Messtechnik inline bestimmt werden, sowie das über die Partikel immobilisierte Raumvolumen (Serumbindung) herangezogen. Letzteres wird über einen speziell für Rührjoghurtgallerten entwickelten Permeationstest charakterisiert. Die so erfassten Strukturmerkmale werden in Zusammenhang mit den charakteristischen Qualitätsparametern wie Gelfestigkeit und Synäreseneigung, die im fertigen Produkt zu Beginn und während der Lagerung bestimmt werden, gebracht. Damit sollte es gelingen, ein tieferes Verständnis über den Zusammenhang von applizierten Scherbedingungen und Produkteigenschaften zu gewinnen.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Luc Mertz
• Giovanni Migliore

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Forschungs- und Lehrmolkerei

Status:    abgeschlossen

Projektbeginn:  01.11.2010
Projektende:  31.10.2012

Förderkennzeichen: FP7-SME-2010-1-262603

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie

Förderer

• EU

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Development and validation of a novel microwave heating system for special milk processing applications
  2013: Vásquez-Caicedo, A.L.; Heilig, A.; Fukohani-Lohner, S.; Imran Javaid, A.; Lohner, A.; Hinrichs, J.

Status    abgeschlossen

Projektbeginn    01.09.2013
Projektende    31.08.2015

Förderkennzeichen    EU FP7-SME-2013 606321

Beschreibung

Folgeprojekt von "Micro Milk" (= Entwicklung alternativer Erhitzungsverfahren zur Pasteurisierung von Milch). Demonstration, Prototypen im Test zur Entwicklung des Produkts von Vermarktungsstrategien und Businessplänen bis hin zur Marktreife.

Beteiligte Personen

•  Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Fraunhofer IGB

Förderer

• EU

Status    abgeschlossen

Projektbeginn    01.10.2012
Projektende    30.09.2015

Förderkennzeichen    IGF 16714 N/1

Beschreibung

Das Forschungsprojekt zielt darauf ab, Möglichkeiten zur Phagenreduktion mittels einfacher Cross-flow-Membranfiltration für Phagen mit verschiedenen Morphologien experimentell zu untersuchen. Die Idee ist, die in der Molke enthaltenen Phagen durch eine vorgeschaltete Phagenfiltration so weit zu reduzieren, dass die heute übliche und zwangsläufige Anreicherung der Phagen zusammen mit den Molkenproteinen in der Weiterarbeitung, z. B. Ultrafiltration, Eindampfung, minimiert werden kann. Ziel ist die Reduktion des Phagentiters um 3- bis 5-log in der Molke, da mit einem solchen Ausgangswert die notwendige thermische Behandlung für eine Mikro-Partikulierung deutlich reduziert werden könnte. Darüber hinaus würde sich die Phagenbelastung von Molkenpräparaten deutlich reduzieren lassen. Anzustreben ist ein Phagentiter < 102 pfu g-1 im Pulver. Mit einem solchen Pulver als Rezepturbestandteil sind bei Milchfermentationen in Joghurt- und Frischkäsesystemen keine Fermentationsstörungen zu erwarten.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Dr. rer. nat. Meike Samtlebe
• Prof. Dr. K. J. Heller

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Max-Rubner-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel, Institut für Mikrobiologie und Biotechnologie, 24103 Kiel

Förderer

• BMWI über AiF über FEI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Prozessstrategien zur Risikominimierung von Phageninfektionen in der Käseproduktion   
  2018: Samtlebe, M.; Hinrichs, J.
• Screening for and characterization of thermo-resistant Leuconostoc and Streptococcus bacteriophages isolated from whey powder   
  2014: Samtlebe, M.; Hinrichs, J.; Wagner, N.; Brinks, E.; Neve, H.; Heller, K.; Atamer, Z.
• Effizienz und Mechanismus einer Bakteriophagenreduktion in Molke mittels Crossflow-Filtrationsverfahren   
  2014: Samtlebe, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J
• Crossflow Filtrationsversuche mit Bakterien als Phagen-"fishing tool"   
  2014: Samtlebe, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Improved sensitivity of phage detection in dairy processing by loop-mediated isothermal amplification   
  2014: Brinks, E.; Wagner, N.; Samtlebe, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.; Neve, H.; Heller, K.
• Nicht-thermische Phagenreduktion in Molke mittels Membranfiltrationsverfahren   
  2014: Samtlebe, M.; Wagner, N.; Neve, H.; Heller, K.; Hinrichs, J., Atamer, Z.
• Verfahren zur Eliminierung von Bakteriophagen in Milch und Molke  
  2013: Samtlebe, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Membranfiltrationsprozess zur Reduzierung von Bakteriophagen in Käsemolke  
  2013: Samtlebe, M.; Wagner, N.; Neve, H.; Heller, K.; Hinrichs, J.; Atamer, Z.
• Review: elimination of bacteriophages in whey and whey products  
  2013: Atamer, Z.; Samtlebe, M.; Neve, H.; Heller, K.; Hinrichs, J.
• Membrane separation technology for minimizing the presence of bacteriophages in whey  
  2013: Samtlebe, M.; Hinrichs, J.; Heller, K.; Neve, H.; Atamer, Z.
• Thermoresistenz und Inaktivierung von Phagen in Milch und Molke - Überleben in Reinigungslösungen?   
  2013: Hinrichs, J.
• Tatort Molkerei - Die Phagen gehen ins Netz   
  2013: Samtlebe, M.
• Removal of bacteriophages in whey by means of cross-flow filtration  
  2013: Samtlebe, M.; Wagner, N.; Neve, H.; Heller, K.; Hinrichs, J.; Atamer, Z.
• "Tatort Molkerei" - Minimierung der Phagenbelastung in Molke und Molkeprodukten durch Membranfiltration   
  2013: Samtlebe, M.;
• Etablierung eines Filtrationsprozesses zur Reduzierung von Phagen aus Molke   
  2013: Samtlebe, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Einfluss von Membrantrenngrenze und Phagenmorphologie auf die Proteinpermeation und Phagenretention   
  2013: Samtlebe, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Native whey proteins: reduction of bacteriophages in whey by a non-thermal/membrane treatment   
  2014: Samtlebe, M.; Wagner, N.; Brinks, E.; Neve, H.; Heller, K.; Hinrichs, J.; Atamer, Z.
• Electrochemical inactivation of bacteriophages: Generation of "electro-activated" solutions by means of cross-flow electro membrane filtration   
  2014: Samtlebe, M.; Holder, A.; Merath, C.; Hinrichs, J.; Atamer, Z.
• Membrane separation technology to eliminate bacteriophages in whey   
  2014: Samtlebe, M.; Wagner, N.; Brinks, E.; Neve, H.; Heller, K.; Hinrichs, J.; Atamer, Z.
• Encapsulation and controlled release of bacteriophages for gastrointestinal delivery   
  2017: Samtlebe, M.; Wagner, N.; Neve, H.; Heller, K.; Franz, C.; Hinrichs, J.
• Lactic acid bacteriophages: Control in whey processing by Membrane Separation and perspectives on Modulation of the microbiota   
  2017: Samtlebe, M.
• Carrier systems for bacteriophages to supplement food systems: encapsulation and controlled release to modulate the human gut microbiota   
  2016: Samtlebe, M.; Ergin, F.; Wagner, N.; Neve, H.; Kücükcetin, A.; Franz, C.; Heller, K.; Hinrichs, J.; Atamer, Z.
• Pilot-scale set up of tubular membrane filtration system to separate whey proteins and bacteriophages in cheese whey processing    2016: Samtlebe, M.; Wagner, N.; Brinks, E.; Neve, H.; Heller, K.; Hinrichs, J.; Atamer, Z.
• Bakteriophagen in Molke: Möglichkeiten der Reduktion für eine erhöhte Prozesssicherheit   
  2016: Samtlebe, M.; Wagner, N.; Brinks, E.; Neve, H.; Heller, K.; Hinrichs, J.; Atamer, Z.
• Nicht-thermische Phagenreduktion in Molke mittels Crossflow-Membranfiltration und molekulare Schnellnachweissysteme für extrem thermo-resistente Phagen - Aktuelle Forschungsansätze zur Minimierung der Phagenbelastung in Molkereien   
  2016: Brinks, E.; Samtlebe, M.; Wagner, N.; Neve, H.; Heller, K.; Hinrichs, J.; Atamer, Z.
• Viruzide Wirkung von elektrolysiertem Wasser gegenüber Bakteriophagen   
  2016: Samtlebe, M.; Rohrhirsch, F.; Mesch, I.; Wagner, N.; Hinrichs, J.
• Phagenforschung in der Milchtechnologie - Wo stehen wir - wie kann es weitergehen?   
  2016: Samtlebe, M.; Neve, H.; Franz, C.; Hinrichs, J.
• Encapsulation and controlled release of bacteriophages to modulate the human gut microbiota   
  2015: Samtlebe, M.; Ergin, F.; Wagner, N.; Neve, H.; Heller, K.; Franz, C.; Kücükcetin, A.; Hinrichs, J.; Atamer, Z.
• Application of a membrane technology to remove bacteriophages from whey  
  2015: Samtlebe, M.; Wagner, N.; Neve, H.; Heller, K.; Hinrichs, J.; Atamer, Z.
• Elektromembranfiltration - Trennung von Molkenprotein und Bakteriophagen in idealer Molke   
  2015: Samtlebe, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Bakteriophagenproblematik in der Milchindustrie: Maßnahmen zur Phagenreduktion in Milch und Molke  
  2015: Samtlebe, M.; Wagner, N.; Neve, H.; Heller, K.; Hinrichs, J.; Atamer, Z.
• Technologische Potenziale zur Reduzierung von Phagen aus Molke   
  2015: Samtlebe, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Encapsulation and controlled release of bacteriophages in milk products to supplement probiotics    
  2015: Samtlebe, M.; Ergin, F.; Wagner, N.; Neve, H.; Heller, K.; Franz C.; Kücükcetin, A.; Hinrichs, J.; Atamer, Z.
• Erzeugen von elektrolysiertem Wasser mit desinfizierender Wirkung in einer Cross-Flow Elektromembranfiltrationsanlage   
  2014: Merath, C.; Holder, A.; Samtlebe, M.; Hinrichs, J.
• Options for the reduction of bacteriophages in whey and whey products    
  2012: Samtlebe, M.; Hinrichs, J.; Heller, K.; Neve, H.; Atamer, Z.

Status    abgeschlossen

Projektbeginn    01.06.2014
Projektende    30.09.2017

Förderkennzeichen    KF2544106WZ3

Beschreibung

Die auf dem Markt verfügbare Lactulose wird momentan nur über ein chemisch-thermisches Lactose-Isomerisierungsverfahren hergestellt.  Eine direkte Anwendung dieser Lactose­isomerisierung in der Lebensmittelbe- und -verarbeitung ist nicht möglich. Dagegen wäre die enzymatische Generierung der Lactulose aus Lactose und Fructose mit β-Galactosidasen aufgrund der milden Reaktionsbedingungen (pH 5 – 7) und der Reaktions-, Regio- und Stereoselektivität der Enzyme direkt in der Lebensmittelbe- und -verarbeitung von KmUs anwendbar. Daraus ergäbe sich ein Potenzial zum Erzeugen von lactuloseangereicherten Milchprodukten, die auf die Ernährungsanforderungen in besonderen Lebenssituationen abgestimmt sind. Vor diesem Hintergrund soll ein marktfähiges präbiotisches Getränk für Personen in der Rehabilitationsphase oder Pflege mit einer wirksamen Konzentration an Lactulose entwickelt werden. Das Getränk soll neben dem hohen Anteil an präbiotischer Lactulose nur einen geringen Anteil an Monosacchariden enthalten.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Dipl.-LM-Ing. Nabil Chaib
• M.Sc. Christian Schmidt
• Lothar Krause, CuraProducts GmbH; Michael Rauber, Schwarzwaldmilch GmbH Freiburg

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie

Förderer

• AiF Projekt GmbH

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Fractionation of mono- and disaccharides via nanofiltration: Influence of pressure, temperature and concentration   
  2019: Schmidt, C.; Mailänder, L.; Hinrichs, J.
• Präbiotische Wirkung enzymatisch erzeugter Lactulose auf die menschliche bifidogene Intestinalflore und die Prozessoptimierung   
  2014: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Trennung von Mono- und Disacchariden durch Nano- und Diafiltration   
  2015: Schmidt, C.; Sonne, A.; Hinrichs, J.
• Methodenentwicklung zur Quantifizierung von Lactulose und begleitenden Mono- und Disacchariden in einem prebiotischen Molkedrink   
  2015: Schmidt, C.; Zürn, T.; Thienel, K.; Hinrichs, J.
• Fractionation of mono- and disaccharides by nano- and diafiltration   
  2016: Schmidt, C.; Holder, A.; Hinrichs, J.
• Analysis of enzymatically generated lactulose and by-product saccharides: Development, optimization and validation of a HPLC-ELS method   
  2016: Schmidt, C.; Zürn, T.; Thienel, K.; Hinrichs, J.
• Fraktionierung von Mono- und Disacchariden durch Nanofiltration   
  2016: Schmidt, C.; Holder, A.; Hinrichs, J.
• Humanstudie zur prebiotischen Wirkung von Lactulose   
  2016: Sonne, A.; Schmidt, C.; Hinrichs, J.
• Analyse komplexer Zuckerlösungen   
  2016: Schmidt, C.; Sonne, A.; Hinrichs, J.
• Prozess zur Herstellung des OneShot-Lactulosedrinks   
  2016: Schmidt, C.; Sonne, A.; Hinrichs, J.
• Development, optimization and validation of an HPLC-ELSD method for the analysis of enzymatically generated lactulose and saccharide by-products   
  2017: Schmidt, C.; Zürn, T.; Thienel, K.; Hinrichs, J.
• Milchverarbeitung, eine komplizierte Sache!?   
  2018: Hinrichs, J.
• Molkebasiertes Getränk mit enzymatisch generierter, präbiotischer Lactulose zur Mobilisierung der Verdauung von Personen in besonderen Lebenssituationen   
  2014: Holder, A.; Hinrichs, J.

Projektbeginn: 01.12.2020

Projektende: 29.02.2024

Förderkennzeichen: 21545 N

Beschreibung:

Ziel ist, ein besseres Verständnis der durch Ultraschall auf mikro- und makrostruktureller Ebene induzierten Effekte in konzentrierten Mikrogelpartikelsuspensionen zu erlangen. Damit sollen die Grundlagen für die Anwendung von US zur Modulierung der Fließeigenschaften von konzentrierten Mikrogelsuspensionen gelegt werden. Erforscht wird die Prozess-Struktur-Funktionsbeziehung am Beispiel proteinangereicherter fermentierter Milchprodukte. Auf Basis der Erkenntnisse zu konzentrierten Milchgelsuspensionen und der Vorversuche zur Ultraschallbehandlung ist unsere Hypothese: Durch Hochleistungsultraschall kann die Mikrostruktur der Mikrogelpartikel so verändert werden, dass die Textureigenschaften von proteinangereicherten fermentierten Milchprodukten in Richtung verringerter Viskosität, Fließgrenze und Festigkeit eingestellt werden können, wodurch die sensorische Wahrnehmung in Richtung Cremigkeit verschoben wird.

Beteiligte Personen:

• Prof. Dr.-Ing. Jörg Hinrichs
• M. Sc. Nico Piskors

Förderer:

• BMWI über AiF über FEI

Kurzbericht:

Kurzbericht zum Projekt

Der Schlussbericht ist für die interessierte Öffentlichkeit bei den Forschungsstellen abrufbar.

Projektbeginn: 01.04.2014

Projektende: 31.03.2017

Förderkennzeichen: 18124 N

Beschreibung

Ziel ist, den Prozess der Frischkäseherstellung so zu gestalten, dass keine Sauermolke mehr anfällt. Eingesetzt werden soll die Mikrofiltration (0,1 µm) in Kombination mit einer Diafiltration, wobei insbesondere der Zusammenhang zwischen Bitterkeit und Calciumkonzentration sowie die Calcium-getriggerte Bildung von Bitterpeptiden und Bittermodularen bearbeitet und verstanden werden soll. Dazu sollen im Projekt das Verhältnis von gelöstem Calcium zum gesamten Calcium bestimmt und mit der sensorischen Produktbitterkeit korreliert werden und anhand von molekular-sensorischen Arbeiten Bitter-Modulatoren wie z. B. Peptide strukturell und funktionell untersucht werden. Darüber hinaus sollen Prozessdaten zum Verhalten von Mikrofiltrations-Konzentraten beim Konzentrieren, beim Erhitzen und Fermentieren im Hinblick auf die Textur des Endprodukts Frischkäse generiert werden. Erarbeitet wird damit eine Datenbasis für die Bewertung und die Entwicklung einer neuen Technologie für Frischkäse.

Beteiligte Personen:

• Prof. Dr.-Ing. Jörg Hinrichs
• M. Sc. Johannes Schäfer

Beteiligte Einrichtungen:

• FG Milchwissenschaft und -technologie
• TU München

Status    abgeschlossen

Beschreibung

The aim of this Ph.D. project is to develop a new type of self-assembled carrier systems, composed of caseins and surfactants for encapsulation of hydrophobic bioactive compounds. Caseins are major constituents of milk. These proteins typically precipitate out of milk if the pH is decreased below 4,6. Caseins act like surfactants, their emulsification properties have been well studied and used in a large variety of applications. In the literature it has been proposed, that caseins have a structure similar to that of block copolymers. Block copolymers consist of blocks of different polymerized monomers and are typically produced synthetically. Molecular modeling has shown that αs1-casein has a triblock copolymer structure of  two hydrophobic blocks at the N- and C-terminal end and one hydrophilic group in between, αs2-casein is a tetrablock copolymer with alternating hydrophobic and hydrophilic blocks starting from the N-terminal end,  β-casein is a diblock copolymer with a hydrophilic bock at the N-terminal and a hydrophobic block at the C-terminal;  while finally κ-casein is a diblock copolymer and a mirror of  β-casein.

The objective of this work is to establish the conditions required to form mixed micelles from casein and synthetic surfactants. These thermodynamically-stable aggregates are formed when amphiphilic materials are dissolved in a solvent at concentrations that exceed the so-called critical micelle concentration (cmc). Depending on the surfactant concentration, the temperature, the pH, and the ionic strength, non-spherical micellar aggregates, bilayers and vesicles may be formed instead of regular micelles.

In subsequent step, a hydrophobic material will be encapsulated in the carrier system. The encapsulation should be “smart”  and allow for the encapsulated material to be released only in the gastrointestinal tract. As an example for a hydrophobic material, Vitamin D2 has been chosen. A second material, less hydrophobic with a substantially higher partitioning coefficient in water, we propose to use eugenol, a phytophenol with antimicrobial and antioxidant activities. The aim is to attain a sufficiently high stability of the encapsulated compounds and to correlate the functionality of the system to the properties of the carrier (e.g. interfacial composition, size, charge).

In a third workpackage, the encapsulated compounds are to be included in foods. Here, the technological properties of the capsule-containing foods will be investigated (i.e ability to survive a range of processing steps that are characteristics to the processing of many foods in the food industry).

This project is conducted in collaboration with the Department of Animal Foodstuff Technology. The combination of expertise in nanoscience and dairy sciences is essential to the success of the project. The project originates from the joint interest of the two advisors on the project, Profs. Dr. J. Hinrichs and J. Weiss to develop new functional foods with health and wellness promoting properties.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Prof. Dr. Jochen Weiss

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Lebensmittelphysik und Fleischwissenschaft
• Fg. Milchwissenschaft und -technologie

Status    abgeschlossen

Projektbeginn    01.05.2010
Projektende    30.04.2013

Förderkennzeichen    KF 2544101LL9

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Armin Weinbrenner, Helix GmbH

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie

Förderer

• BMWI über AIF

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Plasticization and texturization of pasta filata cheese - multiscale process analysis, thermo-rheological characterization, and new approach for continuous extrusion   
  2018: Bähler, B.
• Plasticization of cheese curd: effect of protein, fat and water content   
  2014: Bähler, B.; Back, R.; Hinrichs, J.
• Dehnviskosität bei der Herstellung von Pasta Filata-Käse   
  2013: Bähler, B.; Hinrichs, J.
• Characterisation of mozzarella cheese curd by means of capillary rheometry   
  2013: Bähler, B.; Hinrichs, J.
• Capillary rheometry and its application for pasta filata cheese - Determining gel-sol-temperature and extensional viscosity for process design   
  2013: Bähler, B.; Hinrichs, J.
• Pasta Filata-Käse: Gel-Sol-Übertragungstemperatur und Dehnviskosität als Basis für eine neue Technologie   
  2013: Bähler, B.; Weinbrenner, A.; Hinrichs J.
• Elongation and Anisotropy in the Production of Pasta Filata Cheese   
  2013: Bähler, B.; Weinbrenner, A.; Hinrichs, J.
• Rheological characterization of mozzarella cheese curd with a capillary rheometer   
  2012: Bähler, B.; Hinrichs, J.
• Rheological characterization of Mozzarella cheese curd with a capillary rheometer   
  2012: Bähler, B.; Hinrichs, J.
• Stress-Temperature Limits for Structuring of Casein Concentrates   
  2014: Bähler, B.; Back, R., Chaib, N.; Schätzle, O.; Hinrichs, J.
• Stress-Temperature Limits for Anisotropic Structuring of Sensitive Food Materials   
  2014: Bähler, B.; Back, R.; Chaib, N.; Ebenreth, M.; Nägele, M.; Schätzle, O.; Hinrichs, J.
• Stress-Temperature Limits for Anisotropic Structuring of Pasta-Filata Cheese: A Soft Matter Approach   
  2014: Bähler, B.
• Prozessanalyse und -modifikation zur gezielten Gestaltung technofunktioneller Eigenschaften von Käse   
  2017: Hinrichs, J.
• Potenziale neuer Technologien für die Käseherstellung   
  2016: Hinrichs, J. & Kern, C.
• Evaluation of oscillatory and shear strain behaviour for thermo-rheological plasticisation of non-ripened cheese curd: Effect of water, protein and fat   
  2015: Bähler, B.; Back, R.; Hinrichs, J.
• A Soft Matter Approach for Process Analysis and the Development of New Technologies   
  2015: Hinrichs, J.; Bähler, B.
• Pasta Filata-Käse: Entwickeln eines Knetprozesses mittels Extrusion   
  2015: Bähler, B.; Hinrichs, J.
• Temperature and time-dependent relaxation of compressed cheese curd cubes: effect on structuring of pasta filata-cheese   
  2015: Bähler, B.; Nägele, M.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Systematic approach to study temperature and time effects on yield of pasta filata cheese   
  2015: Bähler, B.; Ruf, T.; Samudrala, R.; Schenkel, P.; Hinrichs, J.
• Plasticizing and Texturizing of Pasta Filata Cheese   
  2014: Bähler, B.; Back, R.; Chaib, N.; Ebenreth, M.; Nägele, M.; Schätzle, O.; Holder, A.; Hinrichs, J.
• Rheologische Charakterisierung von Pasta Filata-Käse und dessen Relevanz für die Prozessgestaltung   
  2012: Bähler, B.; Hinrichs, J.

Status    abgeschlossen

Projektbeginn    01.08.2009
Projektende    31.12.2010

Förderkennzeichen    ZEM 27A IV-08

Beschreibung

Ziel ist es zu überprüfen, ob ein Milchdrink, in dem auf enzymatischem Weg Lactulose gebildet wurde, einen präbiotischen und/oder verdauungsfördernden Effekt hervorruft. Dazu ist es notwendig, die Herstellen dieses Milchdrinks in den technischen Maßstab der Forschungs- und Lehrmolkerei zu übertragen. Anschließend soll in einer Humanstudie einerseits das lactulosehaltige Getränk mit einem Placebo verglichen werden, andererseits geprüft werden, ob sich der Weg der Lactulosebildung (enzymatische Transgalactosylierung oder chemisch-technische Herstellung) auf die physiologische Wirkung der Lactulose auswirkt.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr. med. Stephan C. Bischoff
• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Ernährungsmedizin/Prävention und Genderforschung
• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Eberhard-Karls-Universität Tübingen

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Milchverarbeitung, eine komplizierte Sache!?   
  2018: Hinrichs, J.
• Antworten aus der Forschung für Molkereiprodukte von morgen   
  2012: Hinrichs, J.
• Demographische Entwicklung und technologische Potenziale für altersadaptierte Milchprodukte   
  2012: Hinrichs, J.
• Evaluierung der prebiotischen Wirkung enzymatisch erzeugter Lactulose auf die menschliche bifidogene Intestinalflora - eine Humanvorstudie   
  2011: Holder, A.; Förster-Fromme, K.; Schuster-Wolff-Bühring, R.; Hinrichs, J.; Bischoff, S. C.
• Eine neue enzymatisch erzeugte 1,1-Lactulose: Prozessdesign und Wirkstudie   
  2011: Holder, A.; Hinrichs, J.
• A new enzymatically produced 1-lactulose. A pilot study to test the bifidogenic effects   
  2011: Förster-Fromme, K.; Schuster-Wolff-Bühring, R.; Hartwig, A.; Holder, A.; Schwiertz, A.; Bischoff, S.; Hinrichs, J.
• The enzymatic synthesis of prebiotic lactulose in dairy matrices: set-up, analysis, process implementation and health effects   
  2011: Schuster-Wolff-Bühring, R.
• Technologische Potenziale für altersadaptierte Milchprodukte   
  2010: Hinrichs, J.

Status    abgeschlossen

Projektbeginn    01.10.2001
Projektende    31.05.2004

Förderkennzeichen    keines
Schlagworte    Bindungen, Gele, Milch, Proteine, Textur

Beschreibung

Problemstellung: Durch technologische Behandlungsschritte wie Erhitzen, Säuern oder Labzusatz sowie hydrostatische Behandlung können die in Milch enthaltenen Proteine so modifiziert werden, dass in Milchprodukten feste gelartige Strukturen aufgebaut werden. Die dabei induzierten intermolekularen Verknüpfungen der Nano- und Mikrostruktur sind wiederum verantwortlich für die funktionellen Eigenschaften wie Textur (Rheologie), sensorischer Eindruck und Lagerstabilität. Die Milchproteinfranktionen Casein und Molkenprotein besitzen auf Grund ihrer Aminosäuresequenz und Konformation grundsätzliche Unterschiede in der Fähigkeit zum Ausbilden von kovalenten Disulfidbindungen und nicht-kovalenten Bindungen, die die Voraussetzung für die Entstehung von Hyperstrukturen sind. Zielsetzung: Die Untersuchungen sind darauf ausgelegt, die technologisch induzierten Bindungen zu charakterisieren und anteilig zu quantifizieren, um daraus ihren jeweiligen Beitrag zu den Textureigenschaften, beschrieben durch dynamische rheologische Messmethoden sowie Texturanalyse, zu erfassen. Das Forschungsprojekt liefert ein tiefergehendes Verständnis zur Verbindung von physikochemischen Eigenschaften und Materialeigenschaften des Produktes und bildet eine fundierte Basis für die Gestaltung von Lebensmitteln mit neuartiger Mikrostruktur, Konsistenz, Mundgefühl und rheologischem Verhalten.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie

Status: abgeschlossen

Projektbeginn: 01.10.2017
Projektende: 30.09.2020

Förderkennzeichen: 19688 N

Beschreibung

Das Forschungsziel des Projekts ist es, den Einfluss milchendogener Peptidasen und Peptidasen von Starterkulturen auf die Entstehung von Bitterkeit in Frischkäse zu untersuchen. Augenmerk wird hierbei nicht nur auf den sensorischen Eindruck der Produkte gelegt, sondern auch auf die gebildeten Bitterpeptide bzw. deren Abbau. Unsere Hypothese ist, dass mit diesem Wissen Starterkulturen selektiert werden können, die eine Fermentation Calcium-angereicherter Milchkonzentrate ohne bzw. bei reduzierter Bitterkeit erlauben. Hierzu müssen die milchendogenen Enzyme und die Peptidasen der Starterkulturen sowohl separat als auch gemeinsam untersucht werden. Im besonderen Fokus stehen hierbei der Einfluss der Calciumionenkonzentration, des pH-Werts und der Temperatur. Diese Parameter sollen u. a. mit Hilfe eines „MicroFreshcheese“ Modells variiert werden und damit Auswirkungen auf die Expression/Aktivität der CEP sowie der Opp als auch der intrazellulären Peptidasen zu studieren. Damit soll es gelingen, die Entstehung sowie den Abbau von Bitterpeptiden in Abhängigkeit von der Zusammensetzung von milcheigenen Peptidasen sowie Peptidasen von Starterkulturen zu untersuchen.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. Jörg Hinrichs
• Dr. Johannes Schäfer

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft (150b)
• Fg. Lebensmittelmikrobiologie und -hygiene (150a)

Förderer

• BMWI über AiF über FEI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Die Proteinase Cathepsin D in Milch
  2018: Schäfer, J.; Daffner, K.; Schöner, L.; Hinrichs, J.
• Calciumreduzierte Milchkonzentrate für fermentierte Milchprodukte
  2018: Schäfer, J.; Mesch, I.; Sebald, K.; Atamer, Z.; Nöbel, S.; Hofmann, T.; Kohlus, R.; Hinrichs, J.
• Das Mikro-Frischkäsesystem: Entwickeln eines Versuchsaufbaus zum Generieren proteinangereicherter fermentierter Milchprodukte im Labormaßstab
  2018: Schäfer, J.; Hinrichs, J.

Kurzbericht

Kurzbericht zum Projekt

Der Schlussbericht ist für die interessierte Öffentlichkeit bei den Forschungsstellen abrufbar.

Status:   abgeschlossen

Projektbeginn: 01.12.2017
Projektende: 30.11.2020

Förderkennzeichen:  IGF 19825 N/1

Beschreibung

Ziel des Projekts ist eine Reduktion der thermophilen Sporenzahl in Konzentraten und daraus hergestellten Pulvern und eine dadurch erhöhte mikrobiologische Qualität. Zudem soll eine Verlängerung der Anlagenstandzeiten erreicht werden, indem verbesserte Reinigungs- und Desinfektionsmaßnahmen abgeleitet werden.

Die experimentellen Ergebnisse des laufenden AiF-Projekts 18356 N und die daraus gewonnenen Erkenntnisse führen zu der zentralen Hypothese des Antrags: Über den Rohstoff (Milch, Molke) werden zufällig Sporenbildner in den Prozess der Pulverherstellung eingetragen. Die Prozess-/Milieubedingungen bieten für bestimmte thermophile Sporenbildner optimale Bedingungen für das Wachstum, die Vermehrung und auch für die Sporulation. Einzelne thermophile Sporen können die Reinigungsprozeduren/-bedingungen überstehen und persistieren damit in Anlagenteilen.

Aus wissenschaftlicher Sicht lassen sich folgende, offene Fragen für die Klärung der zentralen Hypothese ableiten:

• Wie weit verbreitet ist das Vorkommen persistierender Stämme in Produktionsanlagen für Milch- und Molkepulver unterschiedlicher deutscher Hersteller?
• Welche Wirkung hat die herkömmliche CIP-Reinigung auf thermophile Sporen? Sind Reinigungslösungen oder Spülwässer potenzielle Reservoirs für thermophile Sporen?
• Wie wachsen und überleben thermophile Sporenbildner in einer thermisch-induzierten Foulingschicht in der Produktionsanlage und wie erfolgt ihr Austrag aus dieser in den Produktstrom?

Darüber hinaus stellt sich, zum Schaffen eine ergänzenden Hürde bei der Herstellung eines low-spore Pulvers, die nachfolgenden Forschungsfrage:

• Welche Prozesse(-bedingungen) erlauben eine produktschonende Reduktion thermophiler Sporen in Konzentraten?

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Dr. Carolin Wedel

Beteiligte Einrichtungen

• Technische Universität München, Zentralinstitut für Ernährungs- und Lebensmittelforschung, Abt. Mikrobiologie

Förderer

• BMWI über AiF über FEI

Kurzbericht

Kurzbericht zum Projekt

Der Schlussbericht ist für die interessierte Öffentlichkeit bei den Forschungsstellen abrufbar.

Status    abgeschlossen

Projektbeginn    20.12.2015
Projektende    30.06.2017

Beschreibung

The overall goal of the proposed study is to investigate the effect of the intake of a) different fat concentrations and b) different fat types on neuronal brain activation and subsequently eating behavior, satiation and satiety. Most of all, we want to examine whether neuronal patterns during and after fat intake can predict satiety and subsequent food intake and whether fat concentration and fat type influcence this prediction.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Dr. Sabine Frank

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Universität Tübingen, fMEG Zentrum

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Oil Perception - Detection Thresholds for Varying Fatty Stimuli and Inter-individual Differences   
  2017: Heinze, J.M.; Costanzo, A.; Baselier, I.; Fritsche, A.; Lidolt, M.; Hinrichs, J.; Frank-Podlech, S.; Keast, R.
• Perception of canola oil by mere taste   
  2016: Heinze, J. M.; Preissl, H.; Fritsche, A.; Sonne, A.; Hinrichs, J.; Frank, S.

Status:    abgeschlossen

Projektbeginn: 01.03.2017
Projektende: 29.02.2020
Förderkennzeichen:  19357 N/1

Beschreibung

Das Projekt verfolgt das Ziel, die Mechanismen der schwingungsinduzierten Partikelbildung zu identifizieren, die Randbedingungen für deren gezielte Erzeugung und die notwendige Dämpfung zu deren Vermeidung zu ermitteln. Nach unseren Vorversuchen (s. o.) erwarten wir, dass die Partikelbildung in großen Fermentern lokal vermehrt dort auftritt, wo Schwingungen durch Anbauten, z. B. Rohrleitungen zum Befüllen, Reinigen, eingekoppelt werden. Durch ein besseres Verständnis der Effekte von Frequenz- und Schwingungsenergie auf die initiale Phase der Gelbildung der Fermentation könnte die Anzahl und Größe von Partikeln im Endprodukt gesteuert werden. Einerseits indem durch adaptive Inline-Dämpfer zwischen Erregern und Fermentationstanks die Schwingungseinträge minimiert oder verhindert werden, andererseits indem aktiv Schwingungen eingekoppelt werden, um gezielt Inhomogenitäten im sich bildenden Gel zu erzeugen. Letzteres möchten wir zudem nutzen, um sich in Milchkonzentraten bildende Milchgele so zu schwächen, dass deren Prozessierbarkeit (z. B. Viskosität < 1 Pa s) verbessert wird.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• M.Sc. Adrian Körzendörfer
• Prof. Dr.-Ing. Eberhard Schlücker

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

Förderer

• BMWI über AiF über FEI

Kurzbericht

Kurzbericht zum Projekt

Der Schlussbericht ist für die interessierte Öffentlichkeit bei den Forschungsstellen abrufbar.

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Vibrations during yogurt fermentation - Impact on particle formation and further texture defects
  2018: Körzendörfer, A.; Temme, P.; Nöbel, S.; Schlücker, E.; Hinrichs, J.
• Vibration-induced particle Formation during yogurt Fermentation - Effect of frequency and amplitude
  2018: Körzendörfer, A.; Temme, P.; Schlücker, E.; Hinrichs, J.; Nöbel, S.
• Schwingungen als Ursache von Texturdefekten säureinduzierter Milchgele und deren Potenzial als innovatives Werkzeug
  2018: Körzendörfer, A.
• Particle Formation induced by sonication during yogurt Fermentation - Impact of exopolysaccharide-producíng starter cultures on physical properties
  2017: Körzendörfer, A.; Nöbel, S.; Hinrichs, J.
• Vibration-induced particle formation during yogurt fermentation - Industrial vibration measurements based on experimental research
  2017: Körzendörfer, A.; Temme, Ph.; Nöbel, S.; Schlücker, E.; Hinrichs, J.
• Beeinflussung der Joghurttextur durch definierte Schwingungszustände
  2017: Körzendörfer, A.
• Vibration-induced formation of large particles during yogurt fermentation
  2017: Körzendörfer, A.; Temme, P.; Nöbel, S.; Schlücker, E.; Hinrichs, J.

Status    abgeschlossen

Projektbeginn    01.04.2003
Projektende    31.12.2003

Förderkennzeichen    keines
Schlagworte    sichere Rohmilchprodukte, thermische Behandlung, Ziegenkäse, Ziegenmilch

Beschreibung

Problemstellung: Milchprodukte aus Ziegenmilch bilden eine wertvolle Ressource für die menschliche Ernährung sowie eine mögliche Alternative bei Kuhmilchallergie. In Ländern der Tropen und Subtropen sind daher die Ziegenhaltung und die Verarbeitung der gewonnenen Milch zu frischen und haltbaren Milchprodukten von großer wirtschaftlicher Bedeutung für die Entwicklung der ländlichen Räume. Aber auch in Deutschland steigt der Anteil an Ziegenmilchprodukten, die häufig bei Direktvermarktern oder in kleinen Betrieben hergestellt und als Spezialität vertrieben werden. Ziegenmilch wird roh oder thermisch behandelt zu verschiedenen Milchprodukten verarbeitet, wobei je nach Milchqualität und Produkt, z. B. Frisch-, Weich- oder Hartkäse, eine angepasste Technologie eingesetzt werden muss. Diese Adaption muss die Qualität des Rohstoffes zielgerichtet berücksichtigen und die begrenzten Ressourcen effektiv einsetzen, um ein hohes Maß an Lebensmittelsicherheit und Qualität des Endprodukts zu garantieren. Zielsetzung: Der erste Schritt sieht eine Evaluierung geeigneter Prozessparameter für die Verarbeitung von thermisch behandelter Ziegenmilch zu unterschiedlich lang haltbaren Milchprodukten (z. B. Frischkäse, Weichkäse, Schnittkäse) vor. Es soll für jedes Produkt ein Prozessplan erstellt werden sowie geeignete Analysen zur Qualitätssicherung und Kontrolle des hygienischen Status etabliert werden. Im Weiteren sollen kritische Punkte (HACCP), ausgehend von der Milchgewinnung über den Verarbeitungsprozess bis hin zum Verkauf, herausgearbeitet werden, um schließlich auf Basis einer Literaturrecherche Konzepte für das Herstellen von sicheren Milchprodukten aus thermisch behandelter bzw. roher Ziegenmilch zu erarbeiten.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Luc Mertz
• Giovanni Migliore

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Forschungs- und Lehrmolkerei

Status     abgeschlossen

Projektbeginn    01.12.2001
Projektende    01.12.2003

Förderkennzeichen    keines
Schlagworte    Ausspülverhalten, hochviskose Lebensmittel, Simulation

Beschreibung

Problemstellung: Durch die Konzentration im Lebensmittelsektor entstehen immer größere Produktionseinheiten, in denen Produktion und Abfüll- und Verpackungslinien z. T. räumlich getrennt sind. Damit können beim Anfahren oder Ausspülen der verbindenden Rohrleitungen große Produktverluste entstehen, die zum einen die Rohstoffkosten erhöhen und zum anderen die Abwasserbilanz negativ beeinflussen. Die Mischphasen müssen entweder im Prozess mit geeigneten Aufbereitungsverfahren aufwendig recycliert oder mit dem Abwasser entsorgt werden. Aufgrund des hohen BSB5-Wertes ist dies nicht immer unproblematisch und z. T. mit hohen Kosten verbunden. Als betroffene Produkte sind zum Beispiel Käsematrix, Schmelzkäse, Rahmquark, fermentierte Milchdesserts, Schaumspeisen, Pudding etc. zu nennen. Zielsetzung: Basierend auf den vorhandenen Modellen und nach Aufnahme charakteristischer Produktdaten sollen Mischphasen für komplexe Leitungssysteme integrativ erfasst werden. Insbesondere soll das Anfahr- und Ausspülverhalten von Rohrleitungssystemen mit Krümmern und wenn möglich auch Ventilkonstruktionen modelliert und im Experiment überprüft werden. Fernziel ist die Simulation unterschiedlicher Leitungssysteme, um solche Systeme im Hinblick auf Rohrdurchmesser und Strömungsgeschwindigkeit zu optimieren bzw. Voraussagen über die zu erwartenden Produktverluste machen zu können.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie

Status:  abgeschlossen

Projektbeginn: 01.04.2016
Projektende:  31.03.2019

Beschreibung

Ziel ist es, bestehende Verfahren (z. B. Mikrofiltration und Nanofiltration) und in der Entwicklung befindliche Prozesse (z. B. Elektromembranen) einzusetzen und geschickt miteinander zu kombinieren, um damit adaptierte Milchprodukte für bestimmte Lebenssituationen oder zur unterstützenden Regeneration mit darauf abgestimmter Zusammensetzung anbieten zu können.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Dipl.-Ing. (FH) Manfred Huss

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie

Förderer

• Ueli Schlageter Stiftung

Status    abgeschlossen

Projektbeginn    01.04.2012
Projektende    31.03.2015

Förderkennzeichen    IGF 17475 N/2

Beschreibung

Ziel des Vorhabens ist es, durch die Zusammenführung von enzym- und milchtechnologischer Expertise Laccasen aus Speisepilzen als strukturbildende/-regenerierende Enzyme für den Einsatz in fermentierten Milchprodukten verfügbar zu machen. Dazu muss das Anforderungsprofil an die Laccase durch proteinanalytische, technologische, rheologische und sensorische Untersuchungen im Hinblick auf die Anwendung in frischen und gelagerten fermentierten Milchprodukten wie Joghurt oder Frischkäse abgestimmt werden.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Prof. Dr. Dr. R. G. Berger

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Universität Hannover, Institut für Lebensmittelchemie

Förderer

• BMWI über AiF über FEI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Structure modification of stirred fermented milk gel due to laccase-catalysed protein crosslinking in a post-processing step   
  2016: Mokoonlall, A.; Pfannstiel, J.; Struch, M.; Berger, R. G.; Hinrichs, J.
• Laccases from Edible Fungi for the Formation and Regeneration of the Structure of Fermented Milk Products   
  2013: Mokoonlall, A.; Struch, M.; Nöbel, S.; Linke, D.; Berger, R. G.; Hinrichs, J.
• Laccase in Yoghurt: Technological considerations for application in a post-fermentation step   
  2013: Mokoonlall, A.
• Rheological properties of microgel suspensions: Viscoelastic modelling of microstructural elements from casein micelles to fermented dairy products   
  2014: Nöbel, S.; Hahn, C.; Hitzmann, B.; Hinrichs, J.
• Strukturbildung und -Regenerierung in fermentierten Milchprodukten durch Laccasen aus Speisepilzen   
  2014: Mokoonlall, A.; Hinrichs, J.
• Structure regeneration of a fermented milk gel by laccases in a post fermentation step   
  2014: Mokoonlall, A.; Struch, M.; Nöbel, S.; Linke, D.; Berger, R. G.; Hinrichs, J.
• Enzymatic modification of milk proteins in an acidic milieu and its effect on gel structure   
  2015: Mokoonlall, A.; Struch, M.; Linke, D.; Berger, R.G.; Hinrichs, J.
• Laccase-catalysed cross-linking of a yoghurt-like model system made from skinned milk with added food-grade mediators   
  2015: Struch, M.; Linke, D.; Mokoonlall, A.; Hinrichs, J.; Berger, R.
• The effect of cross linking of milk proteins in stirred yoghurt by an oxidoreductase on gel structure and sensory perception   
  2015: Mokoonlall, A.; Nöbel, S.; Hinrichs, J.
• Apparent voluminosity of casein micelles in the temperature range 35 - 70 °C   
  2016: Nöbel, S.; Kern, C.; Sonne, A.; Bähler, B.; Hinrichs, J.
• A feasibility study on the application of a laccase-mediator system in stirred yoghurt at the pilot scale   
  2016: Mokoonlall, A.; Sykora, L.; Pfannstiel, J.; Nöbel, S.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Antioxidant activity of milk suppresses laccase induced radicals and the subsequent modification of acidified milk protein gels   
  2016: Mokoonlall, A.; Hippich, M.; Struch, M.; Berger, R. G.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Dose dependent effects of a milk ion tolerant laccase on yoghurt gel structure   
  2016: Struch, M.; Krahe, N.-K.; Linke, D.; Mokoonlall, A.; Hinrichs, J.; Berger, R. G.
• Proteinquervernetzung durch Laccasen und strukturelle Änderung in fermentierten Milchgelen (Kurzpräsentation)   
  2016: Mokoonlall, A.; Sykora, L.; Hinrichs, J.
• Proteinquervernetzung durch Laccasen und strukturelle Änderung in fermentierten Milchgelen   
  2016: Mokoonlall, A.; Sykora, L.; Hinrichs, J.
• Apparent voluminosity of casein micelles determined by rheometry   
  2012: Nöbel, S.; Weidendorfer, K.; Hinrichs, J.

Status     abgeschlossen

Projektbeginn    01.09.2001
Projektende    31.08.2005

Förderkennzeichen    keines
Schlagworte    Druck, Funktionalität, Hitze, ß-Lactoglobulin

Beschreibung

Problemstellung: In Milch und Molke stellt das globuläre ß-Lactoglobulin die Hauptfraktion der Molkenproteine dar. Das hitzelabile Molkenprotein liegt meist als Dimer vor, welches aus zwei identischen Monomeren besteht. Die Denaturierungstemperatur liegt bei 78 °C. ß-Lactoglobulin kann thermisch oder hydrostatisch in seiner Konformation so modifiziert werden, dass sich veränderte funktionelle Eigenschaften des Endprodukts erzielen lassen. Induziert durch Hitze oder Druck faltet das Molekül auf und die im Inneren verborgenen SH-Gruppen werden zugänglich. Bei höheren Temperaturen kommt es auch zur Aggregation mehrerer Moleküle gleichzeitig und somit zu größeren Molekülpartikeln. Zielsetzung: Bisherige Experimente zeigen, dass sich durch gezielte Hitze- oder Hochdruckbehandlung die Konformation des Proteins und seine funktionellen Eigenschaften ändern. Inhalt unserer Versuche sind die Effekte der Hitze- und Hochdruckbehandlung bei Molkenproteinen in Bezug auf ihre funktionellen Eigenschaften, Proteindenaturierung, Partikelgröße und antigene Effekte.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Technische Universität München

Status    abgeschlossen

Projektbeginn    01.09.2015
Projektende    31.08.2018

Förderkennzeichen    18816 N/1

Beschreibung

Die Arbeitshypothese ist, dass trotz des überlagerten IEP der Caseinfraktionen die einzelnen Caseine auf Grund ihrer Hydrophobizität, pH-Wert-, Calcium- und Temperatursensitivität mit hoher Reinheit und Ausbeute durch Integration einer Dekantertechnologie gewonnen werden können. Konkret postulieren wir, dass bei ent­sprechender Vorbehandlung und Dekanter­tech­nologie zur Separation eine β-Caseinfraktion gewonnen werden kann, die eine mindestens vergleichbare Reinheit wie die mit der „Quarkzentrifuge“ (> 80 %) gewonnene β-Caseinfrak­tion aufweist. Des Weiteren postulieren wir, dass die beiden anderen Caseinfraktionen mit einer Reinheit in gleicher Größenordnung gewonnen werden können.  Dies erfordert Erkenntnisse sowohl auf dem Gebiet der Assoziation und Dissoziation der αS-, β-, und κ-Caseinfraktionen in Abhängigkeit von der Konzentration und den Milieubedin­gungen, als auch der Sedimentation der gebildeten Partikel (Präzipitate). Mit diesen Daten kann die Vorbehandlung im Hinblick auf eine effiziente Trennung optimiert und die Parame­ter für den Dekanter können ausgelegt werden. Beides zusammen bildet die Voraus­setzung für das Gewinnen von αS-, β-, und κ-Casein­fraktionen mit hoher Reinheit und Aus­beute. Die in Vor­arbeiten entwickelte Technologie zur Gewinnung einer β-Caseinfraktion mittels „Quark­zentrifuge“ aus micellarem Casein bietet den Startpunkt für das Projekt; die anfallenden Nebenströme können genutzt werden, um daraus eine αS- und κ-Caseinfrak­tion zu gewinnen.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Dr. rer. nat. Zeynep Atamer
• Dipl.-LM-Chem. Thomas Schubert

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie

Förderer

• BMWI über AiF über FEI

Kurzbericht

Kurzbericht zum Projekt

Der Schlussbericht ist für die interessierte Öffentlichkeit bei den Forschungsstellen abrufbar.

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Fraktionierung der Caseine mittels Dekanter - Optimierung und erste Ergebnisse -  
  2018: Schubert, T.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Kaskadenfraktionierung - Kombination von Filtration und Dekanter zum Gewinnen der einzelnen Caseinfraktionen   
  2018: Atamer, Z.; Schubert, T.; Hinrichs, J.
• Application of cold membrane filtration at pilot scale to fractionate dairy-based functional ingredients from skim milk   
  2018: Atamer, Z.; Schäfer, J.; Schubert, T.; Hinrichs, J.
• Nutzung der Caseine für Anwendungen im Non-Food-Bereich   
  2017: Atamer, Z.; Schuber, T.; Hinrichs, J.
• Grundlagen und Einführung in die technische Gewinnung von Caseinfraktionen aus boviner Milch   
  2016: Atamer, Z.; Schubert, T.; Hinrichs, J.
• Technische Gewinnung von ß-, a- und k-Caseinfraktionen aus boviner Milch: Analysemethoden und erste Ergebnisse   
  2016: Schubert, T.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.

Status    abgeschlossen

Projektbeginn    01.07.2015
Projektende    30.06.2018

Förderkennzeichen    IGF 18752 N/1

Beschreibung

Das Ziel der Forschung ist die Entwicklung einer neuen Technologie-Plattform für die Schnittkäseherstellung, wobei ein Extrusionsprozess zur Fusion des Käsebruchs an Stelle des heute üblichen Pressens genutzt werden soll. Unsere Haupthypothese ist, dass durch Extrusion von Käsebruch auch ohne Pressen eine „fusionierte“ Käsematrix bereitgestellt werden kann, die nach Injektion ausgewählter Starterkulturen zu Schnittkäse auszureifen ist. Das Prüfen dieser Arbeitshypothese stellt die Hauptaufgabenstellung der FS 1 dar. Ergänzt wird dies durch die Hypothese, dass durch eine auf die Dimension, Form und Zusammensetzung abgestimmte Injektion von Kulturen die Diffusionsvorgänge der Metaboliten während der Reifung so abgestimmt werden können, dass am Ende der Reifung eine homogene Verteilung vorliegt.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Prof. Dr. Philipp Kügler
• M.Sc. Christian Kern

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Mathematik, insbesondere Modellierung komplexer biologischer Systeme
• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Universität Hohenheim

Förderer

• BMWI über AiF über FEI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Milchverarbeitung, eine komplizierte Sache!?   
  2018: Hinrichs, J.
• Käserei 4.0: Technologie-Plattform für individuelle Schnittkäse   
  2017: Kern, C.; Stefan, T.; Kügler, P.; Hinrichs, J.
• Prozessanalyse und -modifikation zur gezielten Gestaltung technofunktioneller Eigenschaften von Käse   
  2017: Hinrichs, J.
• Von der direkt-gesäuerten Käsematrix bis hin zum ausgereiften Käse   
  2017: Kern, C.; Hinrichs, J.
• Analysemethoden und Ergebnisse zur Gelbildung und Synärese von direkt-gesäuerter Milch 
  2016: Kern, C.; Bähler, B.; Hinrichs, J.

Status    abgeschlossen

Projektbeginn    01.06.2010
Projektende    31.05.2013

Förderkennzeichen    AiF 16541 N/2

Beschreibung

Es sollen beispielhaft die Grundlagen für die technische Umsetzung der Produktion von Peptidfraktionen mit nur wenigen Peptiden (<10) oder Einzelpeptiden aus enzymatisch hydroly­siertem Milchprotein erarbeitet werden. Unter Berücksichtigung des Wissenstands, unter anderem bezüglich der Aminosäurezusammensetzung der Milchproteine liegt der Fokus der Arbeiten auf: 1. der Beeinflussung der Zugänglichkeit der Schnittstellen durch Modifikation des Substrats, 2. der Erforschung des Potenzials der Endopeptidase Lys-C aus L. enzymogenes zur Spaltung von Milchproteinen im Vergleich zu Trypsin und Plasmin, 3. der Erforschung neuer Fraktionier­techniken, die Potenzial für die technische Gewinnung von Peptidfraktionen bieten.

Beteiligte Personen

• Priv. Doz. Dr. rer. nat. Timo Stressler
• Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer
• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Prof. Dr. U. Kulozik, Dr. S. Cheison, Dipl.-Ing. E. Leeb

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft
• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie
• TU München, Zentralinstitut für Ernährungs- und Lebensmittelforschung (ZIEL)

Förderer

• FEI über AiF über BMWI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Technologische Potenziale zur Fraktionierung von Milchproteinhydrolysaten: Projektaufbau und Arbeitsbereiche   
  2010: Holder, A.; Post. A.; Hinrichs, J.
• Separation of functional peptides from micellar casein hydrolysate by means of electro membrane filtration   
  2012: Holder, A.; Scholz, S.; Post, A.; Hinrichs, J.
• Separation of functional peptides from micellar casein hydrolysate by means of electro membrane filtration   
  2012: Holder, A., Scholz, S.; Post, A.; Hinrichs, J.
• Application of electro membrane cross-flow filtration for peptide fractionation   
  2012: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Anreicherung funktioneller Peptide aus Caseinhydrolysaten mittels Elektromembranfiltration (EMF)   
  2012: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Demographische Entwicklung und technologische Potenziale für altersadaptierte Milchprodukte   
  2012: Hinrichs, J.
• Effect of temperature and pH on the solubility of caseins: I. Structural characteristics of micellar casein and caseinate   
  2012: Post, A.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Effect of temperature and pH on the solubility of caseins: Environmental influences on the dissociation of aS- and ß-casein   
  2012: Post, A.; Arnold, B.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Technologische Potenziale zur Fraktionierung von Milchproteinhydrolysaten   
  2013: Holder, A.; Leeb, E.; Stressler, T.; Fischer, L.; Hinrichs, J.; Kulozik, U.
• The role of an electrical field for the fractionation of milk peptides   
  2013: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Dairy based Functional Peptides: A comparison of innovative Fractionation Techniques   
  2013: Holder, A.; Leeb, E.; Kulozik, U.; Hinrichs, J.
• Application of electro membrane cross-flow filtration for peptide fractionation   
  2012: Holder, A.; Hinrichs, J.
• A comparison of micellar casein and ß-casein as sources of basic peptides through tryptic hydrolysis and their enrichment using two-stage ultrafiltration   
  2012: Post, A.; Sampels, H.; Holder, A.; Hinrichs, J.
• Fractionation of bovine casein and enrichment of functional casein peptides   
  2012: Post, A.
• Technologische Potenziale zur Fraktionierung von Milchproteinhydrolysaten: Gewinnung des Modellsubstrats ß-Casein   
  2010: Post, A.; Holder, A.; Hinrichs, J.
• Selektive Fraktionierung von Caseinhydrolysaten mittels Ultrafiltration   
  2011: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Separation of Functional Peptides from Micellar Casein Hydrolysate by Means of Ultrafiltration   
  2011: Holder, A.; Birke, A.; Hinrichs, J.
• Large-scale isolation of food-grade ß-casein   
  2011: Post, A.; Hinrichs, J.
• Functional Peptides from Micellar Casein and ß-Casein Hydrolysates by Means of Ultrafiltration   
  2011: Holder, A.; Birke, A.; Hinrichs, J.
• Funktionalität eingesetzter Caseine, Hydrolysate und gewonnener Peptidfraktionen   
  2012: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Selektive Fraktionierung von Caseinhydrolysaten mittels Elektromembranfiltration   
  2012: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Electro Membrane Cross-Flow Filtration: Processing for Peptide Separation   
  2012: Holder, A.; Weik, J.; Hinrichs, J.
• Selective Isolation of Functional Peptides by Electro Membrane Cross-Flow Filtration   
  2012: Holder, A.; Weik, J.; Hinrichs, J.
• Application of electro membrane cross-flow filtration for peptide fractionation   
  2012: Holder, A.; Scholz, S.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• A study of fouling during long-term fractionation of functional peptides by means of cross-flow ultrafiltration and cross-flow electro membrane filtration   
  2013: Holder, A.; Weik, J.; Hinrichs, J.
• Innovative Fractionation Techniques for Dairy based Functional Peptides   
  2013: Holder, A.; Leeb, E.; Kulozik, U.; Hinrichs, J.
• Innovative Fractionation Techniques for Dairy based Functional Peptides   
  2013: Holder, A.; Leeb, E.; Kulozik, U.; Hinrichs, J.
• Cross-Flow Electro Membrane Filtration for the Fractionation of Dairy-Based Functional Peptides   
  2014: Holder, A.
• Fractionation of dairy based functional peptides using ion-exchange membrane adsorption chromatography and cross-flow electro membrane filtration   
  2014: Leeb, E.; Holder, A.; Letzel, T.; Chelulei Cheison, S.; Kulozik, U.; Hinrichs, J.
• Electrochemical inactivation of bacteriophages: Generation of "electro-activated" solutions by means of cross-flow electro membrane filtration   
  2014: Samtlebe, M.; Holder, A.; Merath, C.; Hinrichs, J.; Atamer, Z.
• Milk derived peptides with bio-functionality: from research to functional application   
  2014: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Selective fractionation of peptides from milk hydrolysates via MAC and CFEMF   
  2014: Holder, A.; Leeb, E.; Kulozik, U.; Hinrichs, J.
• ß-casein separation from micellar casein   
  2014: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Functional Properties of Bioactive Peptides Derived from Milk Proteins   
  2014: Holder, A.; Weik, J.; Hinrichs, J.
• Erzeugen von elektrolysiertem Wasser mit desinfizierender Wirkung in einer Cross-Flow Elektromembranfiltrationsanlage   
  2014: Merath, C.; Holder, A.; Samtlebe, M.; Hinrichs, J.
• Technofunktionelle Peptide als Emulgatoren in der Lebensmittelindustrie   
  2014: Grossmann, L.; Holder, A.; Hinrichs, J.
• Casein as a novel source of bioactive dairy ingredients   
  2014: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Impact of diffusion, transmembrane pressure and the electrical field on peptide fractionation using cross-flow electro membrane filtration   
  2014: Holder, A.; Merath, C.; Kulozik, U.; Hinrichs, J.
• Electrochemical modification of dairy-based functional peptides by means of cross-flow electro membrane filtration   
  2014: Holder, A.; Großmann, L.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Quantification of bio- and techno-functional peptides in tryptic bovine micellar casein and ß-casein hydrolysates   
  2014: Holder, A.; Thienel, K.; Klaiber, I.; Pfannstiel, J.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Cross-Flow Electro Membrane Filtration: An Innovative Fractionation Technique for Dairy based Functional Peptides   
  2013: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Elektromembranfiltration - Trennung von Caseinhydrolysaten in funktionelle Peptidfraktionen   
  2013: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Elektromembranfiltration - Theorie und Anwendung in der Milchindustrie   
  2013: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Technologische Potenziale zur Fraktionierung von Milchproteinhydrolysaen mittels Cross-Flow Elektromembran-Filtration   
  2013: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Selective isolation of angiotensin-I-converting enzyme-inhibitory peptides from micellar casein and b-casein hydrolysates via ultrafiltration   
  2013: Holder, A.; Birke, A.;Eisele, T.;Klaiber, I.;Fischer, L.; Hinrichs, J.
• Technologische Potenziale zur Fraktionierung von Milchproteinhydrolysaten   
  2013: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Bioactive Peptides: Separation by Cross-Flow Electro Membrane Filtration   
  2013: Holder, A.; Thienel, K.; Hinrichs, J.
• Cross-Flow Electro Membrane Filtration: Theory and Application in the Dairy Industry   
  2013: Holder, A.; Scholz, S.; Kulozik, U.; Hinrichs, J.
• The role of an electrical field for the fractionation of milk peptides   
  2013: Holder, A.; Weik, J.; Hinrichs, J.
• alpha_s-Casein-PE6400 mixtures: a fluorescence study   
  2013: Kessler, A.; Menéndez-Aguirre, O.; Hinrichs, J.; Stubenrauch, C.; Weiss, J.
• Elektromembranfiltration: Scale-up und Anwendungsperspektiven für funktionelle Peptide   
  2016: Hinrichs, J.; Sonne, A.

Status    abgeschlossen

Projektbeginn    01.04.2008
Projektende    30.09.2010

Förderkennzeichen    AiF 15584 N

Beschreibung

Ziel des Projektes ist es einen Datensatz für eine gezielte prozessbedingte Texturmodulation für Frischkäse zu schaffen. Daneben sollen Strukturfehler systematisch aufgedeckt werden und rheologische und optische Meßmethoden weiterentwickeln werden, um solche Fehler zu quantifizieren. Struktureigenschaften der nativen Proteingele sollen Aussagen über die Prozessfähigkeit und einzuhaltenden Prozessbedingungen in Abhängigkeit der angestrebten Textureigenschaften ermöglichen. Korreliert werden die strukturellen Merkmale der erzeugten Proteingele mit den prozessinduzierten Produkteigenschaften des Zwischenprodukts (Mikrogelpartikelgröße) in Bezug ihre technofunktionellen Eigenschaften (Rheologie, visuellen Eigenschaften, Serumbindung und Lagerstabilität) im Endprodukt. Kernziel der Untersuchungen ist, über bessere Kenntnisse der Prozess-Struktur-Funktions-Beziehung kmUs eine Basis für die Prozessoptimierung und Verbesserung der Produktqualität an die Hand zu geben.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Luc Mertz
• Giovanni Migliore

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Forschungs- und Lehrmolkerei

Förderer

• AiF/FEI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Analysemethoden zur Beschreibung von Frischkäse   
  2008: Nöbel, S.
• Identifizierung von Strukturelementen in fermentierten Milchprodukten   
  2010: Nöbel, S.; Hahn, C.; Hinrichs, J.
• Partikelwachstum in Mikrogelsuspensionen - Einfluss von Konzentration, Temperatur und Haltezeit   
  2010: Hahn, C.; Sramek, M.; Nöbel, S.; Hinrichs, J.
• Technologische Potenziale zur Gestaltung der Textur fermentierter Milchprodukte   
  2010: Hinrichs, J.
• Reduction of the particle size in fresh cheese by mechanical post-processing   
  2010: Hahn, C.; Sramek, M.; Nöbel, S.; Hinrichs, J.
• Interaction of microstructural elements in fermented milk products   
  2010: Nöbel, S.; Hahn, C.; Hinrichs, J.
• Verwendung von Enzymen in Milcherzeugnissen   
  2010: Hinrichs, J.
• Modeling of microgel suspensions by means of frequency analysis and rheology   
  2011: Nöbel, S.; Hahn, C.; Hitzmann, B.; Hinrichs, J.
• Inline microgel particle size analysis in post-processed concentrated fermented milk   
  2011: Hahn, C.; Nöbel, S.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Influence of Exopolysaccharides on the Formation of Particle Clusters in Fresh Cheese Systems   
  2011: Müller, E.; Hahn, C.; Nöbel, S.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Reduziertes Partikelwachstum in Frischkäse durch EPS-bildende Kulturen   
  2011: Hahn, C.; Müller, E.; Nöbel, S.; Hinrichs, J.
• Aggregation kolloidaler Systeme durch Schalleinkopplung und Vibration   
  2011: Nöbel, S.; Ross, N.-L.; Hinrichs, J.
• Thermisch induziertes Partikelwachstum in Mikrogelsuspensionen: Wachstumskinetik   
  2011: Hahn, C.; Müller, E.; Nöbel, S.; Hinrichs, J.
• Technological options in processing of fermented milk   
  2010: Hinrichs, J.
• Influences of processing steps on components in fermented milk products   
  2010: Nöbel, S.; Hahn, C.; Hinrichs, J.
• Technologischer Prozess als Modulator der Textureigenschaften von Frischkäse - Herstellung von Frischkäse im Pilotmaßstab   
  2008: Hahn, C.
• Technologischer Prozess als Modulator der Textureigenschaften von Frischkäse - Projektaufbau und Arbeitsbereiche   
  2008: Hahn, C.
• Partikelwachstum und Struktur von konzentrierter Säure-Lab-Gallerte; Mechanische Nachbehandlung zur Partikelzerkleinerung   
  2009: Hahn, C.
• Variation der Gelstruktur - Einfluss von Lab auf die rheologischen Kenngrößen von Frischkäse   
  2009: Nöbel, S.
• Structure relations in fresh cheese   
  2009: Nöbel, S.; Hahn, C.; Hinrichs, J.
• Modellierung der Strukturbeziehungen in Frischkäse   
  2009: Nöbel, S.; Hahn, C.; Hinrichs, J.
• Technologische Herausforderungen in der Produktion fermentierter Milchprodukte   
  2009: Hinrichs, J.
• Variation der Gelstruktur - Einfluss von Lab auf die rheologischen Kenngrößen von Frischkäse   
  2010: Nöbel, S.
• Partikelwachstum und Struktur von konzentrierter Säure-Lab-Gallerte; Mechanische Nachbehandlung zur Partikelzerkleinerung   
  2010: Hahn, C.
• Einfluss von mechanischer Nachbehandlung auf Festigkeit und Struktur von Frischkäse   
  2010: Nöbel, S.
• Partikelgröße, Struktur und sensorische Eigenschaften von konzentrierten Säure-Lab-Gallerten   
  2010: Hahn, C.
• Technologische Möglichkeiten zur Optimierung der Textur von Frischkäse   
  2010: Hahn, C.; Nöbel, S.; Hinrichs, J.
• Technologische Potenziale zur Optimierung der Textur von Frischkäse   
  2011: Hahn, C.; Wachter, T.; Nöbel, S.; Eibel, H.; Hinrichs, J.
• Graininess in Fresh Cheese as Influenced by Temperature and Holding Time during Post-Processing   
  2011: Hahn, C.; Wachter, T.; Nöbel, S.; Hinrichs, J.
• Texturelle Aspekte der Fettwahrnehmung und Matrix-Aromastoff-Interaktionen in Milchprodukten   
  2013: Krzeminski, A.; Heilig, A.; Hinrichs, J.
• Textural and physiological aspects of fat perception of fermented milk products   
  2013: Krzeminski, A.; Hahn, C.; Hinrichs, J.
• Texturelle und physiologische Aspekte der Fettwahrnehmung von fermentierten Milchprodukten   
  2013: Krzeminski, A.; Hahn, C.; Hinrichs, J.
• Materialeigenschaften als Modulatoren der Cremigkeit von fermentierten Milchprodukten   
  2013: Krzeminski, A.; Hahn, C.; Hinrichs, J.
• Textural properties of fresh cheese as affected by post-processing: particle cluster formation, characterization and size reduction   
  2014: Hahn, C.
• Advances in in-situ generation of soft protein particles by downstream engineering   
  2014: Hinrichs, J.
• Prozessoptionen für konzentrierte, fermentierte Milchprodukte "Greek style"   
  2014: Huss, M.
• "Glattziehen": Cremige, stabile Texturen in Joghurt und Frischkäse   
  2014: Nöbel, S.
• Technologische Herausforderungen in der Produktion fermentierter Milchprodukte   
  2014: Hinrichs, J.
• Control of microgel particle growth in fresh cheese (concentrated fermented milk) with an exopolysaccharide-producing starter culture   
  2014: Hahn, C.; Müller, E.; Wille, S.; Weiss, J.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Adjusting rheological properties of concentrated microgel suspensions by particle size distribution   
  2015: Hahn, C.; Nöbel, S.; Maisch, R.; Rösingh, W.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Fermented dairy products: impact of processing on product properties   
  2015: Hinrichs, J.
• Particle cluster formation and reduction in concentrated fermented milk as affected by post-processing   
  2012: Hahn, C.; Rösingh, W.; Nöbel, S.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Application of an inline particle size device to microgel particles during post-processing of fresh cheese   
  2012: Hahn, C.; Wachter, T.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Particle cluster formation and characterization during post-processing in concentrated fermented milk   
  2012: Hahn, C.; Hinrichs, J.
• Interaktion von Materialeigenschaften von Lebensmittelsystemen und Sensorik   
  2012: Hinrichs, J.; Krzeminski, A.; Hahn, C.
• Particle cluster in microgel suspensions - formation, measurement and shear stability   
  2012: Hinrichs, J.; Hahn, C.
• Inline-Messung von Mikrogelpartikeln in Frischkäse   
  2012: Hahn, C.; Wille, S.; Migliore, G.; Mertz, L.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Technological options for innovative fermented milk products   
  2012: Hinrichs, J.
• Textureigenschaften konzentrierter Mikrogelsuspensionen in Abhängigkeit von der Partikelgrößenverteilung   
  2012: Hahn, C.; Rösingh, W.; Nöbel, S.; Hinrichs, J.
• Fermented milk products as microgel suspensions - Analysis and modeling by means of rheology   
  2012: Nöbel, S.; Krzeminski, A.; Hahn, C.; Hitzmann, B.; Hinrichs, J.
• Fermented milk products as microgel suspensions - Analysis and modeling by means of rheology   
  2012: Nöbel, S.; Hahn, C.; Hitzmann, B.; Hinrichs, J.
• Graininess in fresh cheese as affected by post-processing: Influence of tempering and mechanical treatment   
  2012: Hahn, C.; Wachter, T.; Nöbel, S.; Weiss, J.; Eibel, H.; Hinrichs, J.
• Antworten aus der Forschung für Molkereiprodukte von morgen   
  2012: Hinrichs, J.
• Simultaneous particle size and shape analysis in fermented milk products as influenced by composition and processing   
  2012: Hahn, C.; Krzeminski, A.; Wille, S.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Post-processing of concentrated fermented milk: influence of temperature and holding time on the formation of particle clusters   
  2012: Hahn, C.; Sramek, M.; Nöbel, S.; Hinrichs, J.
• Dairy microgel suspensions: principles, phenomena and models at different structural levels   
  2016: Nöbel, S.

Status    abgeschlossen

Projektbeginn    01.12.2014
Projektende    30.11.2017

Förderkennzeichen    18356 N/1

Beschreibung

Ziel des vorliegenden Projektes ist es, die Hersteller von Milch- und Molkepulvern grundsätzlich in die Lage zu versetzen, die extrem gestiegenen Qualitätsanforderungen ihrer Kunden zu erfüllen und Pulver mit Sporengehalten von <1000 bzw. <300 Sporen pro Gramm Pulver liefern zu können.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• M.Sc. Carolin Wedel
• Prof. Dr. Siegfried Scherer Dr. Mareike Wenning

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• TU München, ZIEL, Abt. Mikrobiologie 85350 Freising

Förderer

• BMWI über AiF über FEI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Technologische Strategien zur Reduktion thermophiler Sporenbildner während der Milchpulverproduktion   
  2017: Wedel, C.; Hinrichs, J.
• Thermal resistance of vegetative thermophilic spore forming bacilli in skim milk isolated from dairy environments   
  2017: Reich, C.; Wenning, M.; Dettling, A.; Luma, K.E.; Scherer, S.; Hinrichs, J.
• Inaktivierungskinetik vegetativer Zellen thermophiler Sporenbildner   
  2016: Reich, C.; Dettling, A.; Hitzmann, B.; Wenning, M.; Hinrichs, J.
• Thermophilic spore formers: Inactivation kinetics of vegetative cells in milk   
  2016: Reich, C.; Dettling, A.; Wenning, M.; Scherer, S.; Hinrichs, J.
• Thermophile Sporenbildner in der Milchwirtschaft: Prävalenz und Inaktivierung der Endosporen und Zellen   
  2016: Reich, C.; Wenning, M.; Scherer, S.; Hinrichs, J.
• Inaktivierungskinetik vegetativer Zellen thermophiler Sporenbildner   
  2016: Reich, C.; Dettling, A.; Hinrichs, J.
• Screening and modelling the heat resistance of milk associated thermophilic spore formers   
  2016: Reich, C.; Wenning, M.; Scherer, S.; Hinrichs, J.
• Shear-Heating-Testsystem für Inaktivierungskinetiken in Konzentraten   
  2015: Reich, C.; Stoeckel, M.; Hinrichs, J.
• Membranfiltration in der Milchverarbeitung   
  2015: Reich, C.; Büthe, B.; Sonne, A.; Wenning, M.; Hinrichs, J.

Projektbeginn: 01.09.2021

Projektende: 31.08.2024

Förderkennzeichen: 21930 N

Beschreibung:

Ziel des Projekts ist es, eine Datenbasis über die Zusammensetzung und Hitzeresistenz der sporenbildenden Mikrobiota in Ausgangsmaterialien zur Herstellung von pflanzlichen, flüssigen Alternativen zu Milch zu schaffen. Dies ist notwendig, um ein optimales Processing zu erzielen, das sich einerseits durch eine hohe Sicherheit (kein mikrobieller Verderb) und andererseits durch eine möglichst schonende Erhitzung (Erhalt von wertgebenden Inhaltsstoffen) auszeichnet. Wir postulieren, dass sich die pflanzliche Mikrobiota in ihrer Zusammensetzung und den Eigenschaften der darin enthaltenen bakteriellen aeroben Sporebildnern signifikant von boviner Rohmilch unterscheidet. Mit den erhaltenen Kenntnissen können zukünftig Erhitzungsgebiete für verschiedene pflanzliche Getränke, analog zur UHT-Erhitzung von boviner Milch, erstellt und in der Praxis genutzt werden.

Beteiligte Personen:

• Prof. Dr.-Ing. Jörg Hinrichs
• M. Sc. Anne Gleißle

Förderer:

• BMWI über AiF über FEI

Kurzbericht:

Kurzbericht zum Projekt

Der Schlussbericht ist für die interessierte Öffentlichkeit bei den Forschungsstellen abrufbar.

Status    abgeschlossen

Projektbeginn    01.01.2010
Projektende    30.06.2012

Förderkennzeichen    AiF 16302 N

Beschreibung

Ziel ist die Entwicklung eines nicht-invasiven Ultraschallmesssystems zur Detektion von Fouling­belägen mittels Signalanalyse des Reflexionsechos. Die Messung soll an der ersten Phasengrenz­fläche Wand/Belag und der zweiten zwischen Belag und Medium ohne Durchschallung des Mediums erfolgen. Zudem soll die Methodik zur Detektion des Zustands „sauber“ in Wärmetauschern durch Muster­erkennung mittels Ultraschall während des Reinigungszyklus entwickelt werden. Damit kann der Reinigungszyklus an den Verschmut­zungsgrad von UHT-Anlagen angepasst werden.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Prof. Thomas Becker

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• TU München

Förderer

• BMWi über AiF über FEI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Ultraschallbasiertes Messsystem zur Verfolgung von Fouling in Wärmetauschern und zur Validierung des Reinigungserfolges   
  2015: J.Hinrichs; S. Nöbel; E. Wallhäußer; M. A. Hussein
• Bildung und Reinigung von Foulingbelägen aus Magermilchkonzentrat   
  2011: Nöbel, S.; Sprunk, M.; Hinrichs J.
• On the usage of acoustic properties combined with an artificial neural network - a new approach of determining presence of dairy fouling   
  2011: Wallhäußer, E.; Hussein, W.; Hussein, M.; Hinrichs, J.; Becker, T.
• Bildung und Reinigung von Protein- und Salzfouling   
  2012: Nöbel, S.; Sprunk, M.; Biene, H.; Hinrichs, J.
• Option zur Online-Qualifizierung des Reinigungserfolgs in Milcherhitzern   
  2012: Nöbel, S.; Sprunk, M.; Wallhäußer, E.; Becker, T.; Hinrichs, J.
• Detecting fouling using different methods   
  2013: Wallhäußer, E.; Hussein, M. A.; Hinrichs, J.; Becker, T.
• Detection of dairy fouling: Combining ultrasonic measurements and classification methods   
  2013: Wallhäußer, E.; Hussein, W. B.; Hussein, M. A.; Hinrichs, J.; Becker, T.
• Kontinuierliche Detektion von Milchfouling mittels einer Kombination von Ultraschall und Klassifizierungsmethoden   
  2013: Wallhäußer, E.; Sprunk, M.; Sayed, A.; Nöbel, S.; Hussein, M. A.; Hinrichs, J.; Becker, T.
• Versuchsaufbau zur beschleunigten Bildung von Fouling aus Magermilchkonzentrat   
  2014: Sprunk, M.; Nöbel, S.; Hinrichs, J.
• Determination of cleaning end of dairy protein fouling using an online system combining ultrasonic and classification methods   
  2014: Wallhäußer, E.; Sayed, A.; Nöbel, S.; Hussein, M. A.; Hinrichs, J.; Becker, T.
• Experimental design for the project: Pilot plant design, cleaning procedure and intended experiments   
  2010: Nöbel, S.

Status    abgeschlossen

Projektbeginn    01.11.2013
Projektende    31.10.2015

Förderkennzeichen    EU FP7-SME 605807

Beschreibung

Im Vordergrund der Forschung an der Universität Hohenheim steht die Anwendung der Cross-Flow-Elektromembranfiltration für die effiziente und gezielte Trennung von Milchinhaltsstoffen wie Proteine oder Peptide, um diese dann für bestimmt Applikationen als funktionelle Komponenten zu vermarkten. Ein Fokus liegt auf der Übertragung des Prozesses in den industriellen Maßstab und der damit verbundenen Weiterentwicklung und Optimierung des Verfahrens.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Fraunhofer IGB, Stuttgart-Vaihingen

Förderer

• EU

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Elektromembranfiltration: Scale-up und Anwendungsperspektiven für funktionelle Peptide   
  2016: Hinrichs, J.; Sonne, A.
• Apparative set-up of a 4-compartments EMF cell for CMP fractionation   
  2015: Sonne, A.; Thienel, K.; Hinrichs, J.
• Enhanced protein fractionation from protein sources for their use in special food applications: Overview of protein analysis   
  2015: Sonne, A.; Hinrichs, J.
• month-6 meeting Whey2Food   
  2014: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Enhanced protein fractionation from protein sources for their use in special food applications   
  2014: Fraunhofer IGB
• Elektromembranfiltration - Theorie und Anwendung in der Milchindustrie   
  2013: Holder, A.; Hinrichs, J.

Projektbeginn: 01.10.2019

Projektende: 30.09.2022

Förderkennzeichen: 20776 N

Beschreibung:

Das übergreifende Ziel des Projekts ist eine Technologie zur Einbindung von Nicht-Milchprotein in die Schnittkäseproduktion zu erforschen, um mit den Erkenntnissen eine Strategie bzw. eine Plattform abzuleiten, mit der innovative Unternehmen gereifte Milchprodukte mit einem neuen Geschmackserlebnis unter Berücksichtigung/bei Vorgabe der technofunktionellen Eigenschaften entwickeln und herstellen können. Unsere gemeinsame Hypothese ist: Eine Zugabe von Nicht-Milchproteinen, die sich durch einen erhöhten Anteil an der Aminosäure L-Glutamin und/oder L-Arginin gegenüber Milchprotein auszeichnen, im Käsungsprozess steigert die sich während der Reifung ausprägenden Geschmacksqualitäten kokumi und/oder salzig (= Flavor tuning). Mit den generierten Daten und gewonnenen Erkenntnisse soll eine Strategie erarbeitet werden, mit der es möglich ist, Nicht-Milchprotein-Präparate für eine vorgegebene Aufgabe im Flavor tuning unter Berücksichtigung der technofunktionelle Eigenschaften als Zugabe zu gereiften Milchprodukten auszuwählen und zu testen.

Beteiligte Personen:

• Prof. Dr.-Ing. Jörg Hinrichs
• M. Sc. Helena Braitmaier

Beteiligte Institutionen:

• TU München

Förderer:

• BMWI über AiF über FEI

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