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Haftkräfte im Bäckereigewerbe

Haftkräfte im Bäckereigewerbe
Typ:Studien-, Bachelor-, Master- oder Diplomarbeit
Datum:vergeben
Betreuer:

Dipl.-Ing. Richard-Sebastian Moeller

Bei der Produktion von Backwaren führen häufig Anhaftungen von Teig an Werkstoffoberflächen zu erheblichem Mehraufwand für Reinigungs- und Wartungsarbeiten, Produktionsausfälle durch verklebte Komponenten, sowie durch verkürzte Lebensdauer von Anlagenteilen wegen irreversibler Verschmutzungen. Vom hygienischen Aspekt sind hier die Auflageflächen während der Gärung (die Gärtücher) von besonderer Relevanz, da bei ihnen mit den lagernden Teiglingen ein mikrobiell leicht verfügbares Substrat im Gärschrank bei idealen Wachstumsbedingungen (Temperatur, Luftfeuchtigkeit) gehalten wird. Sichtbare Schimmelbildung ist trotz regelmäßiger Reinigung innerhalb weniger Monate die Regel. Weitere Einbußen entstehen auf der anderen Seite, wenn Teigpartien aus der Oberfläche der späteren Brötchen herausgerissen werden; es wird unverkäuflicher Ausschuss hergestellt.
Ein industrieller Lösungsansatz setzt Steumehl als Trennmittel ein, was die Situation jedoch nur mildert, die grundlegende Problematik aber nicht beseitigt.
Ziel aktueller Forschung ist zum einen die systematische Erkenntnis über die Haftmechanismen zwischen den Komponenten Werkstoffoberfläche, Mehlpartikel und Teig auf mikroskopischer Ebene, und zum anderen anschließend die fundierte Auswahl oder Beschreibung idealer Werkstoffoberflächen mit minimierten Haft- und Verschmutzungseigenschaften.

Den vermutlich wichtigsten Anteil an den Haftkräften besitzen mikroskopische Feuchtigkeitsschichten, die entweder aus der Wasserzugabe zum Teig oder der Adsorption von Luftfeuchtigkeit am Mehl resultieren, sowie van-der-Waals-Kräfte. Besonders werden stark durch die Oberflächenbeschaffenheit beeinflusst, wie von Rumpf und Schubert umfassend gezeigt wurde.


Zum Gegenstand von Bachelor-/Studienarbeiten bieten sich mehrere Fragestellungen an, von denen einige Aspekte auch zu einer Diplom- oder Masterarbeit kombiniert werden können; der Schwerpunkt liegt in diesem Projekt tendenziell auf experimenteller Arbeit:
Zum einen müssen insbesondere die Oberflächen der Haftpartner charakterisiert werden. Die Haftkräfte zwischen den Komponentenpaarungen Teig-Mehl und Gärtuch-Mehl sollen vermessen werden, auch gebrauchte Gärtücher sollen Berücksichtigung finden. Für die Messungen sind jeweils bestehende Methoden geeignet zu adaptieren oder gegebenenfalls neu zu entwickeln.

Für die Arbeiten stehen am MVM zahlreiche Analyseverfahren und -geräte zur Verfügung (u. a. Licht-, Laserraster-, Elektronenraster- und Rasterkraftmikroskope, Zentrifugen, Fotometerzentrifuge, Fluoreszenzfotometer...). Anpassungen können mithilfe unserer leistungsfähigen Werkstatt umgesetzt werden.