Fachbeitrag Physics for Food

Physics for Food - Eine Region denkt um!

Mit physikalischer Hochtechnologie den Strukturwandel im ländlichen Raum gestalten

01.01.2021 bis 30.04.2023

Das Ziel des Förderprogramms ist es strukturschwache Regionen zu fördern und bei der Bildung von Partnerschaften zu helfen, welche nachhaltig sind und selbsttragende Strukturen bilden. Das Projekt führte während der Projektlaufzeit und auch darüber hinaus zu einem starken Netzwerk verschiedenster Unternehmen und Forschungseinrichtungen.

Atmosphärendruck Plasma-Anlagen sind insbesondere in der Produktion und Weiterverarbeitung von Kunststoffen in der Industrie weit verbreitet. Auch in der Verpackungsindustrie von Lebensmitteln werden die Anlagen erfolgreich bei Beschichtungen und Verklebungen sowie beim Bedrucken eingesetzt. 

Anwendungen direkt an Lebensmitteln sind jedoch noch nicht sehr weit verbreitet. Insbesondere die Anwendung in der Landwirtschaft stellt eine Herausforderung dar.

Das hier bearbeitete Projekt war ein wichtiges Bindeglied für die Leitprojekte. Die Hochschule Neubrandenburg führte die erzielten Ergebnisse derart zusammen, so dass sie den anderen Projektpartnern der Leitprojekte Seeds, Crops, Food&Feed und Environment für Ihre Arbeiten zur Verfügung standen.  Im Leitprojekt TPP (TRANSFER, PROCEDURES AND PERMISSIONS) lag der Fokus auf der Entwicklung und dem Aufbau von Demonstratoren sowie die Bearbeitung der benötigten Zulassungen für eine derart entwickelte Lebensmittelbehandlung.

Das Leitprojekt TPP war in die folgenden drei Themen-Bereiche aufgeteilt:

Transfer, Prozeduren und Zulassungen

TPP
Transfer
Prozeduren
Zulassungen
Akzeptanz von Behandlungsmethoden. Generell in der Bevölkerung sowie in Unternehmen
Entwicklung von Demonstratoren für die Behandlung und auch Erstellung von SOP für die Behandlung der Leitkulturen sowie SOPs für das Betreiben
Zulassungen und chemische Analytik der lebensmitteltechnologischen Anwendungen

TIGRES arbeitete hier eng zusammen mit den Projektpartnern der Hochschule und der PiCA.

Die Ergebnisse der verschiedenen mit Plasma bestückten Labordemonstratoren zeigten, dass die Kornkäfer erst einmal nur zum Teil direkt absterben, nach fünf Tagen aber zu über 99 Prozent inaktiviert sind. Zusätzlich konnte die Absenkung der mikrobiologischen Belastung der untersuchten Gerste dokumentiert werden.

Das untersuchte Getreide wurde, für weitere Versuche zum Nachweis einer fungiziden Wirkung des Plasmas, künstlich mit Pilzsporen infiziert. Eine nahezu 100 prozentige Abtötung der Pilzsporen wurde aufgrund der reaktiven Sauerstoff- und Stickstoff-Spezies, welche aus der ionisierten Luft der Plasmaentladung entstehen, erreicht.
Somit wären Lagerpilze wie Penicillium verrucosum potentiell bekämpfbar.

Im Mittelpunkt für die Arbeitspakete der TIGRES stand der Aufbau und Betrieb eines Demonstrators mit einem Förderband welches für die Lebensmittelbranche geeignet ist. Steuereinheit, Plasmaeinheit und Messvorrichtungen bilden die drei Module für den Demonstrator, die so angelegt sind, dass die Parameter der Behandlung flexibel und nach Bedarf eingestellt werden können. Bei der für diesen Demonstrator eingesetzten Plasmaquelle handelt es sich um den Corona T-JET. Hierbei wird direkt mit dem Primärplasma behandelt, welches nur mit Hilfe von Umgebungsluft auf das Getreide trifft.

Aufgrund der positiven Ergebnisse dieses Projektes wurde eine zweite Förderphase beantragt und genehmigt. Hierbei unterstützen wir die Forschungseinrichtung mit unserer Expertise und Plasmaanlagen. Kontakt und weiterführende Informationen zu dem fortführenden Leitprojekt PHYSICS FOR STORAGE & FOOD (2. Förderphase 01/2023 bis 12/2025) sind zu finden unter: https://physicsforfood.org/physics-for-storage-food/

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