Kooperative Promotion in der Verfahrenstechnik: kein trockenes Thema

Roland Pliske hat für seine Doktorarbeit am Institut für Lebensmitteltechnologie (ILT.NRW) die dynamische Gefriertrocknung vorangetrieben. Das Labor für Verfahrenstechnik konnte darauf basierend eine neue Eiskondensatoranlage aus dem Programm „Großgeräte der Länder“ einwerben – davon profitieren künftig auch die Studierenden.

Roland Pliske hat für seine Doktorarbeit am Institut für Lebensmitteltechnologie (ILT.NRW) die dynamische Gefriertrocknung vorangetrieben. Das Labor für Verfahrenstechnik konnte darauf basierend eine neue Eiskondensatoranlage aus dem Programm „Großgeräte der Länder“ einwerben – davon profitieren künftig auch die Studierenden.

Roland Pliske hat in seiner Doktorarbeit an der Hochschule Ostwestfalen-Lippe die dynamische Gefriertrocknung erforscht und deutlich die Vorteile des Verfahrens herausgestellt: Die Gefriertrocknung ist eine traditionelle, schonende, aber langsame Trocknungsmethode. Durch den Einsatz eines modernen Feststoffmischers wird dieses Verfahren dynamisch, was die Trocknungszeiten stark reduziert. „Es können in Zukunft kleinere und damit kostengünstigere Apparate zur schonenden Herstellung von Pulverprodukten für den Verbrauchsgütermarkt verwendet werden. Damit wird die Ökonomie des Prozesses unter anderem für die Herstellung von Starterkulturen für den Lebensmittel-, Pharma- und sogar Agrarsektor deutlich verbessert“, fasst Professor Dr. Ulrich Müller zusammen, der die Dissertation am ILT.NRW betreut hat.

Die Forschung am ILT.NRW wurde unter anderem durch die Förderlinie FHprofUnt des Bundesministeriums für Bildung und Forschung finanziert. Partner aus der Wirtschaft waren der Starterkulturhersteller Chr. Hansen aus Dänemark, das Unternehmen Linde Gas aus München und die Gebrüder Lödige Maschinenbau GmbH aus Paderborn, das einen hermetisch abgeschlossenen Feststoffmischer zur Verfügung stellte – dieser war Voraussetzung für den Erfolg des beschleunigten Trocknungsverfahrens. Hintergrund der erzielten Beschleunigung ist – so ein Ergebnis der Doktorarbeit – die erhöhte Reibung der Produktpartikel an der Mischerwand. Dies funktioniert entgegen der zuvor verbreiteten Standardmeinung besser mit kleinen Anfangspartikeln, so ein weiteres Ergebnis der Forschung. Pliske entwickelte zudem eine Modellierung des Vorganges auf Basis einer komplexen Wärmebilanz. „Diese gibt die reale Situation sehr gut wieder und erlaubt nun die bessere Auslegung des schnellen Verfahrens“, resümiert Professor Müller. Weiterer Pluspunkt sei, dass die Pulverprodukte nicht mehr in einer Mühle zerkleinert werden müssen, was erneut Kosten einspart und die hygienische Situation deutlich verbessert.

Neues Großgerät für Forschung und Lehre

Die Dissertation mit dem Titel „Beschreibung und Optimierung der dynamischen Gefriertrocknung“ entstand an der Hochschule OWL (Betreuer: Professor Dr. Ulrich Müller) im kooperativen Verfahren mit der Universität Hohenheim (Prüfer: Professor Dr. Reinhard Kohlus und Professor Dr. Jürgen Müller). Da zur Verteidigung am 22. November nur eine kleine Abordnung aus Lemgo nach Hohenheim reisen konnte, fand die Feier der Promotion an der Hochschule rund drei Wochen später statt: Am 14. Dezember waren dazu neben Freunden, Ehemaligen und Mitgliedern der Hochschule auch Partner aus den kooperierenden Unternehmen angereist. Nach der Laudatio von Professor Müller erhielt Dr. rer. nat Roland Pliske den Doktorhut von seinem ehemaligen Studienkollegen Christian Jaschinski überreicht.

Nach der für Promotionen am Fachbereich Life Science Technologies traditionellen Fahrt über den Campus, stand ein weiterer Höhepunkt auf dem Programm: die Einweihung eines neuen Eiskondensators im Labor für Verfahrenstechnik. Dieser wird für die Gefriertrocknung eingesetzt, um den entstehenden Dampf in Eis zu überführen, ohne dass er zwischendurch flüssig wird. Die bisher an der Hochschule vorhandene Anlage arbeitete bei minus 35 Grad Celsius. Roland Pliske initiierte die Beschaffung eines Gerätes, das minus 80 Grad erreicht. „Dadurch ergibt sich ein viel höheres Saugvermögen für den Dampf und das Verfahren kann durch höhere Manteltemperatur des Mischers weiter beschleunigt werden, was in den erstens Test bereits bewiesen werden konnte“, erklärt Professor Müller.

Für die Beschaffung konnten die Lemgoer Verfahrenstechniker eine Förderung von 100.000 Euro aus dem Programm „Großgeräte der Länder“ einwerben, in dem die Anträge durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) begutachtet werden. Der neue Eiskondensator ist keine Anlage von der Stange: Die Auslegung erfolgte in Eigenregie durch Laboringenieur Patrick Wilhelm und Professor Müller, die dabei mit den Firmen Redeker Kältetechnik/Lage und Berief Nahrungsmittelmaschinen/Wadersloh kooperierten.

„Die Anlage wird auch Impulse für die weiter anhaltenden F&E-Arbeiten zur Mechanischen Sattdampfbehandlung setzen“, stellt Müller in Aussicht und betont: „Die dynamische Gefriertrocknungsanlage eignet sich in Verbindung mit der verbesserten Eisdesublimation für die Produktion weiterer empfindlicher, vor allem proteinhaltiger Pulver.“ Einsatz findet die neue Technik zudem in der Lehre: Eine studentische Arbeitsgruppe untersuchte kürzlich im Rahmen eines Master-Gruppenprojektes die Herstellung von „Okaramehl“, das am Rande der Sojaproduktherstellung entsteht. „Dabei stellte sich das Lemgoer Verfahren als einzigartig heraus“, so Müller.

Kontakt: Professor Dr. Ulrich Müller, Telefon 05261 702-5727, E-Mail ulrich.mueller(at)hs-owl.de