Die Untersuchungen ergaben, dass wie bei Röhrenmembranen auch
bei Spiralwickelmembranen eine Zunahme der Transmission entlang
des Fließweges auftritt. Um die festgestellte Längenabhängigkeit zu
reduzieren, könnten Transmembrandruck oder Druckverlust gesteuert
werden. Außerdem wurde beim Vergleich klassischer Diamantspacer
mit neuartigen Parallelspacern festgestellt, dass durch den Einsatz
von Parallelspacern der längenabhängige Druckverlust reduziert wird.
Gleichzeitig zeigte der Parallelspacer ein homogeneres Deckschichtbildungsverhalten
und somit eine gleichmäßigere Filtrationsleistung.
Maria Weinberger, M.Sc. „Deckschichtbildung und -abtrag
auf Membranen bei alternativen Strömungsbedingungen
im Vergleich zum konventionellen Crossflow-Modus“
Der größte kritische Störfaktor bei Filtrationsprozessen ist die Deckschichtbildung
auf der Membranoberfläche. Durch die Akkumulation
zurückgehaltener Stoffe auf der Membranoberfläche wird die flächenspezifische
Filtrationsleistung verringert und die Selektivität der Membran
wird durch die entstehende Deckschicht stark verändert. Pulsierende
Tangentialströmung kann dazu eingesetzt werden, um bei geringen
Überströmgeschwindigkeiten einen Abtrag der Deckschicht zu fördern.
Der Einfluss der Pulsation auf die Deckschichtbildung wurde am Beispiel
der Milchproteinfraktionierung in Casein- und Molkenproteinfraktion
mittels polymerer Hohlfasermembranen untersucht. Hierbei wurde
gezeigt, dass die Transmission der Molkenproteine durch einen geringen
Transmembrandruck gesteigert werden kann. Außerdem wird durch
das Aufbringen eines Pulses der Permeatvolumenstrom (Flux) kurzfristig
gesteigert. Dies bestätigt die Hypothese, dass eine Auflockerung der
Deckschicht durch pulsierende Tangentialströmung erzielt werden kann.
Dr. Matthias Reinelt „Haltbarkeit verpackter Milchprodukte
und Modellierung chemisch-physikalischer Prozesse beim
Stoffaustausch durch die Verpackung“
Durch die negativen Einflüsse von Sauerstoff und Licht, die durch die Verpackung
eindringen können, kommt es zu verschiedenen Verderbsprozessen
in Milchprodukten. Um die Kinetik solcher Verderbsprozesse zu bestimmen,
wäre die Kenntnis sämtlicher Reaktionskonstanten notwendig.
Mit Hilfe mathematischer Modelle ist es möglich, solche Reaktionen
zumindest teilweise abzubilden. Die gewonnenen Erkenntnisse können
später in die Entwicklung neuer Verpackungssysteme einfließen.
Die Experimente wurden am Beispiel von ESL-Milch durchgeführt,
die in unterschiedlichen Kunststoffverpackungen (PET oder HDPE)
gelagert wurde und die auf Ranzigkeit (ausgelöst durch Autoxidation)
und Lichtgeschmack (ausgelöst durch Photooxidation) hin
untersucht wurde. Für die Reaktion der Autoxidation ist eine konsistente
Modellierung der Daten zum Teil möglich, eine vollständige
Beschreibung ist allerdings noch schwierig. Für die Photooxidation
sind die Zusammenhänge zwischen dem Einfluss von Licht und der
chemischen Kinetik schwieriger beschreibbar, da diese nicht linear
sind. Sowohl Aut- als auch Photooxidation werden durch die Art
der Kunststoffverpackung beeinflusst. Eine grobe Abschätzung
der Reaktionskonstanten ist mit Hilfe der Modellierung möglich.
Dr. Peter Rossmanith „Aufbau eines umfassenden Listeria-
Monitoring Systems in einer Molkerei“
Die Infektion mit Listeria monocytogenes ist eine der schwersten
durch Lebensmittel verursachten Erkrankungen. Da Molkereiprodukte
während ihrer Prozessierung an verschiedenen Punkten mit
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dem Keim kontaminiert werden können, ist ein ständiges Monitoring
notwendig. Aktuelle Methoden des Monitorings dauern zum einen
lange und sind zum anderen lediglich dazu in der Lage lebende proliferierende
Zellen zu detektieren. Allerdings haben neue Studien
gezeigt, dass lebende, aber nicht proliferierende Zellen häufig die
Ursache für Rekontaminationen in Produktionsanlagen sind.
Eine Kombination molekular biologischer und klassischer anreicherungsbasierter
Methoden liefert ein Maximum an Informationen zusammen
mit verlässlichen Ergebnissen. Die quantitative Echtzeit-PCR
(qPCR) ist eine gut etablierte, molekular biologische Methode für
Routine Diagnostik mit hoher Sensitivität. Der kombinierte Ansatz liefert
unter anderem eine semiquantitative Abschätzung der initialen
Keimzahl sowie Informationen zum Proliferationsstatus der Bakterien.
Dr. Mareike Wenning „Einfluss der Aktivität bakterieller und endogener
Peptidasen in Roh- und H-Milch auf die Lagerstabilität“
Proteolytische Enzyme können bereits bei sehr geringer Restaktivität
zu einem vorzeitigen Verderb von Milch führen. Sowohl hitzeresistente
bakterielle Peptidasen als auch die milcheigene Peptidase
Plasmin zählen zu diesen Enzymen.
Im Rahmen der Untersuchungen sollte deshalb eine Datenbasis zur
Aktivität von bakteriellen Peptidasen sowie von Plasmin in Roh- und
H-Milch generiert werden, um zu bestimmen, wie hoch die Aktivitäten
grundsätzlich sind und wie stark sie voneinander abweichen.
Es wurde gezeigt, dass die Plasminaktivität in Rohmilch mit 1,3
pKat/mL relativ hoch ist, wogegen die Aktivität bakterieller Peptidasen
sehr viel geringer ist und häufig unterhalb der Nachweisgrenze
liegt. Bezüglich der Reduzierung der Plaminaktivität ist die
UHT-Erhitzung sehr effektiv, da die in H-Milch gemessenen Werte
unterhalb 0,01 pKat/mL liegen. Als kritischer Bereich für die Restaktivität
von Peptidasen für H-Milch mit einer Haltbarkeit von mindestens
neun Monaten wurden Werte > 0,04 pKat/mL bestimmt.
Dr. Etienne Doll „Bacillus cereus als Kontaminante in ESL-Milch:
Risikobewertung durch Art- und Stammidentifizierung“
Einige Vertreter aus dem Spezieskomplex Bacillus cereus sensu lato
(s.l.), der sich aus neun Arten zusammensetzt, sind verbreitete Lebensmittelverderber,
die auch den Molkereisektor betreffen. So wird
die Haltbarkeit von mikrofiltrierter und baktofugierter ESL-Milch
durch Vertreter von Bacillus cereus s.l. trotz Kühllagerung stark reduziert.
Die Hypothese, dass eine Kontamination mit Bacillus cereus s.l.
ihren Ursprung meist in der Rohmilch hat, wurde durch Speziesvergleiche
und Stammtypisierungen widerlegt. Demnach gelangen die
Vertreter von Bacillus cereus s.l. überwiegend durch Rekontamination
während der Herstellung ins Produkt. Eine gute Anlagenhygiene
ist daher unabdingbar, um gegen Kontaminationen vorzubeugen.
Aufgrund der engen Verwandtschaft der einzelnen Vertreter von
Bacillus cereus s.l. ist eine Differenzierung und damit auch die Risikobewertung
der einzelnen Arten sehr schwierig. Die Phylogenie sowie
die Verteilung von Virulenzfaktoren innerhalb des Bacillus cereus s.l.
Spezieskomplex wurde deshalb untersucht. Die Ergebnisse zeigen,
dass die aktuelle Einordnung in Risikogruppen sich nicht mit den
neuen Erkenntnissen zu den Verwandtschaftsverhältnissen deckt.
Es bedarf folglich einer Überarbeitung der Taxonomie und der Risikobewertung
der einzelnen Vertreter von Bacillus cereus s.l.
Text und Bild: Melanie Marx, TUM
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