Das Projekt "Teilvorhaben 3: Herstellung von Mehl- und Stärkemustern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GEA Westfalia Separator Process GmbH durchgeführt. Im vorliegenden Verbundprojekt soll das Gerstenmehl, welches durch noch zu entwickelnde neue Vermahlungsprozesse gewonnen wird, auf nasstechnischen Wege in seine Komponenten wie Stärke, Proteine, Fasern und Lösliches getrennt werden. Dabei liegt das Hauptaugenmerk auf der Gewinnung von amylopektinhaltigen Gerstenstärken. Die Gewinnung der Nebenprodukte sollte dabei allerdings nicht ausser acht gelassen werden, um zu einem neuen wirtschaftlichen Gesamtkonzept zu kommen. Es ist vorgesehen 15 bis 20 verschiedene Gerstenmehlmuster im Labormassstab in seine Komponenten zu zerlegen, um die Übertragbarkeit in den Technikumsmassstab zu überprüfen und vorzubereiten. Danach sollen dann 3 bis 5 verschiedene Gerstenmehle im Technikumsmassstab in einer Größenordnung von 200 bis 500 kg in Gerstenstärke und seine Nebenprodukte zerlegt werden. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse können dann in einen industriellen Maßstab übertragen werden. Die wirtschaftliche Machbarkeit kann durch ein Up-Scaling überprüft werden. Auf Grund dieser Ergebnisse ist es möglich industrielle Anlagen auszulegen und mit potentiellen Anwendern aus der stärkeverarbeitenden zu diskutieren.
Das Projekt "Belastung von Lebens- und Futtermitteln sowie Belastung von Mensch und Tier mit Mutterkornalkaloiden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Staatsministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz durchgeführt. Es soll eine hochempfindliche Analysenmethode zur routinemäßigen Bestimmung der 5 Mutterkornalkaloide Ergotamin, Ergometrin, a-Ergokryptin, Ergocornin und Ergocristin in Getreideprodukten, die sich als Lebens- bzw. Futtermittel im Handel befinden, etabliert und validiert werden. Mit dieser Methode sollen dann die Ergotalkaloid-Gehalte in auf dem bayerischen Markt befindlichen Getreidemehlen, verzehrfertigen Getreideprodukten (z. B. Brot und Müslis) und Futtermitteln quantitativ bestimmt werden. Bei den zu untersuchenden Produkten soll differenziert werden nach den verschiedenen Anbau- und Vermarktungsarten (z.B. konventioneller versus ökologischer Anbau und industrielle Mühlentechnik versus ab Hof Vertrieb ). Anhand der ermittelten Daten und unter Zugrundelegung von Verzehrs- bzw. Aufnahmemengen wird eine Abschätzung der Belastung von Mensch und Tier mit den Mutterkornalkaloiden und eine Bewertung des gesundheitlichen Risikos vorgenommen.
Das Projekt "Teilvorhaben 5: Analyse und Bewertung der funktionalen Eigenschaften der Inhaltsstoffe der Waxy-Gerste für die stoffliche Verwertung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik (DIL) e.V. durchgeführt. Das DIL hat die Aufgabe, die funktionellen Eigenschaften von Getreideinhaltsstoffen zu charakterisieren. Damit wird es möglich, die potentiellen Einsatzfelder der waxy-Gerste sowie die besonderen funktionellen Eigenschaften der Inhaltsstoffe zu ermitteln. Für technische Anwendungen sind für Stärkefraktionen folgende Parameter von Bedeutung: Partikelgrößenverteilung (Laserbeugung), Partikeldichte (pyknometrisch), Oberflächenenergie (Steighöhenmethode), Quellung und Verkleisterung (rheologisch), Verkleisterungsenthalpie (DSC), Wasserbindung (DSC), Wasserimmobilisierung (Zentrifugation), Retrogradation (rheologisch, DSC).Da das Gerstenmehl neben Stärke auch die anderen Getreideinhaltsstoffe beinhaltet, erweitern sich die Eigenschaften noch hinsichtlich Verhältnis lösliche/unlösliche Proteine (Kjeldahl), Grenzflächenaktivität (Tensiometrie in Abhängigkeit von der Temperatur), Schaumbildungsvermögen (Schaumvolumen, Schaumfestigkeit, Drainage in Abhängigkeit von der Temperatur). Polymerisationsprozesse der Proteinmoleküle können mittels CLSM qualitativ und quantitativ bewertet werden. Weiterhin werden am DIL aus waxy Gerste Werkstoffe hergestellt und diese zu beurteilt. Zur Überprüfung der Eignung der Fraktionen bzw. des Mehles für einen Einsatz in Biowerkstoffen wird ein Verfahren zur Druck-Hitze-Strukturierung angewendet. Die Werkstoffmuster werden hinsichtlich Biegefestigkeit, Elastizität, Dichte und Resistenz gegen Wasser und organische Lösungsmittel beurteilt. Mit Hilfe dieser Parameter kann der nachwachsende Rohstoff gezielt für spezifische Aufgabenstellungen eingesetzt werden, was sowohl Vorteile für die Landwirtschaft als auch für die Verarbeitungsindustie nach sich zieht.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Einsatz in der Papierindustrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Jäckering Mühlen- und Nährmittelwerke GmbH durchgeführt. Die im Verbundprojekt FKZ 22019508 mit kationischer waxy-Gerstenmehl im Labormaßstab durchgeführten orientierenden Versuche zur grundsätzlichen Zweckeignung zur Steigerung der Trockenfestigkeit von Papier erzielten Ergebnisse wurden als äußerst positive bewertet. Das vorliegende Projekt hat zum Ziel, Versuche im Technikumsmaßstab durchzuführen, die anschließend ein Scale-up in einem großtechnischen Industrie-Versuch ermöglichen. Weiterhin sollen erste Ansätze für die Nutzung des Kuppelprodukts beta-Glucan-angereicherter Gerstenmehle als funktionelle Lebensmittelzutat und Nahrungsergänzungsmittel erarbeitet werden, um die Bioökonomie des Prozesses insgesamt zu bewerten. Bereitstellung des industriell gefertigten kationischen waxy-Gerstenmehl und einer repräsentativen Probe des Siebwassers der Papierfabrik für die Technikumsversuche bei der PTS Heidenau. Auswertung der Technikumsversuche. Präsentation der Ergebnisse der Technikumsversuche mit einem potentiellen Kunden der Papierindustrie. Bereitstellung des kationischen waxy-Gerstenmehls für den Industrieversuch.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Vermahlungstechnologie für Waxy-Gerste" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Jäckering Mühlen- und Nährmittelwerke GmbH durchgeführt. Entwicklung einer Vermahlungstechnologie für waxyGerste. Eine neu gezüchtete waxyGerste soll wirtschaftlich und effizient zu einem Gerstenmehl vermahlen werden. Ziel ist die Herstellung und Vermarktung eines waxyGerstenmehl als Rohstoff für die Stärkeherstellung. Nach bisherigen Beobachtungen ist die waxyGerste schwieriger zu vermahlen. Ziel der Entwicklungsarbeit soll die Entwicklung einer Vermahlungstechnologie zur Herstellung eines waxyGerstenmehl unter Einsatz der Luftwirbelmühle 'Ultra-Rotor' sein. Es wird erwartet, dass das resultierende Mehl (bzw. Stärke) in der Papierindustrie eingesetzt werden kann. Insbesondere wird ein sehr stabiles Verkleisterungsverhalten ohne Retrogradation erwartet.
Das Projekt "Innovative, integrierte Teiggärung und Prozesskühlung mit höchster Energie- und Rohstoffeffizienz bei minimalem Einsatz von Zusatzstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Klaus Fahlenbock Bäckerei und Cafe durchgeführt. Die Prozesse der Teiggärung und -kühlung stellen im Bäckereibetrieb der Klaus Fahlenbock aus Wipperfürth (Nordrhein-Westfalen) ein zentrales Bindeglied zwischen der Teigherstellung und dem eigentlichen Backprozess dar. Das Unternehmen plant eine Prozessinnovation bei der Teiggärung sowie der Kühlung und Tiefkühlung von Backteigen, um dadurch den Ausschuss und somit den Rohstoffeinsatz zu verringern und zugleich Energie einzusparen. Dafür werden verschiedene Einzelkomponenten, wie Gärvollautomaten, Kühl-, Gefrier- und Lagereinrichtungen, erstmalig über eine intelligente Steuerungstechnik miteinander verbunden. Der energieeffiziente Gärvollautomat dient dazu, die Backwaren gleichmäßig zu befeuchten. Dazu wird eine Micro-Tec-Befeuchtung auf Ultraschallbasis eingesetzt, die feinen Wassernebel erzeugt, der zu einer idealen Oberflächenbenetzung des Backgutes führt. Dadurch kann die Qualität der Teiglinge verbessert und der bisherige Ausschuss reduziert werden. Mit Hilfe der neuen Kälteanlage kann das Abkühlen und Lagern der Produkte optimal auf den jeweiligen Bedarf abgestimmt werden. Außerdem wird die Abwärme der Kältekompressoren mittels eines Wärmetauschers zurückgewonnen und für Heizzwecke oder für die Wassererwärmung bereitgestellt. Mit dem Vorhaben kann der Ausschuss an Teiglingen von derzeit sieben auf zwei Prozent verringert werden, woraus sich eine entsprechende Einsparung an Mehl und Backmischungen sowie eine Vermeidung von Abfall ergibt. Der Gesamtenergieverbrauch kann um knapp 50 Prozent auf 90.000 Kilowattstunden pro Jahr reduziert werden. Insgesamt können durch das Vorhaben jährlich ca. 45.500 Kilogramm CO2-Emissionen vermieden werden.
Das Projekt "KMU-innovativ: Mehl-Komposit - Thermoplastische Mehl-Zellulose-Komposite für kompostierbare Verbraucherprodukte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen durchgeführt. Mit dem beantragten Vorhaben soll der erste Schritt hin zu einer umweltfreundlichen Produktlinie für den Bürobedarf gegangen werden. Die Rohstoffe Getreidemehl und Zellulose werden dafür in einem Doppelschneckenextruder zu einem Mehl-Zellulose-Komposit (MZK) verarbeitet. Mittels Spritzguss werden aus diesem MZK Kunststoffersatz-Formteile hergestellt. Im beantragten Vorhaben soll der Einsatz des MZK für den Demonstrator Zettelbox erprobt werden, von denen der Projektpartner Dornburger Kunststoff-Technik derzeit ca. 2 Mio. Stück pro Jahr aus Polystyrol herstellt. Das MZK soll vollständig aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen und preislich zu erdölbasierten Kompositen voll konkurrenzfähig sein. Im Focus des Vorhabens liegt außerdem die Kompostierbarkeit bzw. Recyclingfähigkeit der Mehl-Zellulose-Komposite. Die Modifikation der Getreidemehle erfolgt durch die ceresan Erfurt GmbH. Sie verfügt über jahrelange Kompetenz und das notwendige Equipment in der trockenchemischen Modifizierung und Analyse von Mehlprodukten. Die Untersuchungen zur Compoundierung auf einem Doppelschneckenextruder sowie die Bereitstellung ausreichender Mengen an Kompositen für Untersuchungen und Verarbeitungsversuche bei den Partnern erfolgen am Fraunhofer IMWS. Die Firma Dornburger Kunststoff-Technik GmbH stellt die Demonstratorteile aus den MCK her. Das Potenzial für die erfolgreiche Projektbearbeitung und die notwendigen Erfahrungen sind bei der Forschungseinrichtung und auf der industriellen Seite vorhanden. Die Chancen für eine dem Vorhaben nachgelagerte schnelle und zielführende wirtschaftliche Umsetzung der gewonnenen Erkenntnisse werden als sehr gut angesehen.
Das Projekt "KMU-innovativ: Mehl-Komposit - Thermoplastische Mehl-Zellulose-Komposite für kompostierbare Verbraucherprodukte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dornburger Kunststoff-Technik GmbH durchgeführt. Mit dem beantragten Vorhaben soll der erste Schritt hin zu einer umweltfreundlichen Produktlinie für den Bürobedarf gegangen werden. Die Rohstoffe Getreidemehl und Zellulose werden dafür in einem Doppelschneckenextruder zu einem Mehl-Zellulose-Komposit (MZK) verarbeitet. Mittels Spritzguss werden aus diesem MZK Kunststoffersatz-Formteile hergestellt. Im beantragten Vorhaben soll der Einsatz des MZK für den Demonstrator Zettelbox erprobt werden, von denen der Projektpartner Dornburger Kunststoff-Technik derzeit ca. 2 Mio. Stück pro Jahr aus Polystyrol herstellt. Das MZK soll vollständig aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen und preislich zu erdölbasierten Kompositen voll konkurrenzfähig sein. Im Focus des Vorhabens liegt außerdem die Kompostierbarkeit bzw. Recyclingfähigkeit der Mehl-Zellulose-Komposite. Die Modifikation der Getreidemehle erfolgt durch die ceresan Erfurt GmbH. Sie verfügt über jahrelange Kompetenz und das notwendige Equipment in der trockenchemischen Modifizierung und Analyse von Mehlprodukten. Die Untersuchungen zur Compoundierung auf einem Doppelschneckenextruder sowie die Bereitstellung ausreichender Mengen an Kompositen für Untersuchungen und Verarbeitungsversuche bei den Partnern erfolgen am Fraunhofer IMWS. Die Firma Dornburger Kunststoff-Technik GmbH stellt die Demonstratorteile aus den MCK her. Das Potenzial für die erfolgreiche Projektbearbeitung und die notwendigen Erfahrungen sind bei der Forschungseinrichtung und auf der industriellen Seite vorhanden. Die Chancen für eine dem Vorhaben nachgelagerte schnelle und zielführende wirtschaftliche Umsetzung der gewonnenen Erkenntnisse werden als sehr gut angesehen.
Das Projekt "KMU-innovativ: Mehl-Komposit - Thermoplastische Mehl-Zellulose-Komposite für kompostierbare Verbraucherprodukte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ceresan Erfurt GmbH, Niederlassung Markranstädt durchgeführt. Mit dem beantragten Vorhaben soll der erste Schritt hin zu einer umweltfreundlichen Produktlinie für den Bürobedarf gegangen werden. Die Rohstoffe Getreidemehl und Zellulose werden dafür in einem Doppelschneckenextruder zu einem Mehl-Zellulose-Komposit (MZK) verarbeitet. Mittels Spritzguss werden aus diesem MZK Kunststoffersatz-Formteile hergestellt. Im beantragten Vorhaben soll der Einsatz des MZK für den Demonstrator Zettelbox erprobt werden, von denen der Projektpartner Dornburger Kunststoff-Technik derzeit ca. 2 Mio. Stück pro Jahr aus Polystyrol herstellt. Das MZK soll vollständig aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen und preislich zu erdölbasierten Kompositen voll konkurrenzfähig sein. Im Focus des Vorhabens liegt außerdem die Kompostierbarkeit bzw. Recyclingfähigkeit der Mehl-Zellulose-Komposite. Die Modifikation der Getreidemehle erfolgt durch die ceresan Erfurt GmbH. Sie verfügt über jahrelange Kompetenz und das notwendige Equipment in der trockenchemischen Modifizierung und Analyse von Mehlprodukten. Die Untersuchungen zur Compoundierung auf einem Doppelschneckenextruder sowie die Bereitstellung ausreichender Mengen an Kompositen für Untersuchungen und Verarbeitungsversuche bei den Partnern erfolgen am Fraunhofer IMWS. Die Firma Dornburger Kunststoff-Technik GmbH stellt die Demonstratorteile aus den MCK her. Das Potenzial für die erfolgreiche Projektbearbeitung und die notwendigen Erfahrungen sind bei der Forschungseinrichtung und auf der industriellen Seite vorhanden. Die Chancen für eine dem Vorhaben nachgelagerte schnelle und zielführende wirtschaftliche Umsetzung der gewonnenen Erkenntnisse werden als sehr gut angesehen.
Das Projekt "BG/BIA-Empfehlungen Mehlstaub in Backbetrieben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HVBG, Berufsgenossenschaftliches Institut für Arbeitsschutz (BGIA) durchgeführt. Zielsetzung: Beim Umgang mit Getreidemehl und Getreidemehlprodukten in Backbetrieben kann Mehlstaub in die Atemluft der Beschäftigten gelangen und zu einer Überschreitung des Luftgrenzwertes für Mehlstaub führen. Durch BG/BIA-Empfehlungen für Mehlstaub in Backbetrieben sollten sichere Arbeitsbedingungen für die betroffenen Arbeitsplätze beschrieben und praxisgerechte Hinweise zur Durchführung der Arbeitsplatzüberwachung gemäß Paragraph 18 der Gefahrstoffverordnung gegeben werden. Aktivitäten/Methoden: Von der Berufsgenossenschaft Nahrungsmittel und Gaststätten wurden Expositionsmessungen an Arbeitsplätzen in Backbetrieben vorgenommen und hinsichtlich der Kriterien für einen sicheren Umgang mit den Produkten ausgewertet. Ergebnisse: Die aufgestellten BG/BIA-Empfehlungen Mehlstaub in Backbetrieben beschreiben eine Reihe technischer und organisatorischer Randbedingungen für ein sicheres Arbeiten beim Umgang mit Getreidemehl und Getreidemehlprodukten in Backbetrieben. Bei Einhaltung dieser so genannten Basismaßnahmen können Expositionsmessungen zur Überwachung der Arbeitsbereiche entfallen. Zu den vorgestellten Basismaßnahmen zählen im Wesentlichen staubvermeidende Arbeitstechniken sowie Absaugeinrichtungen.
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