Heraeus Noblelight Arbeitsgemeinschaft Getreideforschung e. V. 21. Detmolder Studientage 12. – 14....

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Heraeus Noblelight Arbeitsgemeinschaft Getreideforschung e. V. Arbeitsgemeinschaft Getreideforschung e. V. 21. Detmolder Studientage 21. Detmolder Studientage 12. – 14. Februar 2007 in Detmold Irene Minguez & Klaus Lösche, Bremerhaven Irene Minguez & Klaus Lösche, Bremerhaven Rudolf Lemke, Kleinostheim Rudolf Lemke, Kleinostheim

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Transcript of Heraeus Noblelight Arbeitsgemeinschaft Getreideforschung e. V. 21. Detmolder Studientage 12. – 14....

  • Arbeitsgemeinschaft Getreideforschung e. V.21. Detmolder Studientage12. 14. Februar 2007 in Detmold Irene Minguez & Klaus Lsche, BremerhavenRudolf Lemke, Kleinostheim

  • HaltbarmachungsverfahrenbiologischchemischphysikalischSauerteigSuren, AlkoholEnzymeHemmstoffeKonservierungs-stoffe Suren Salze Gase-UV-StrahlenIR-Strahlen -Strahlen MirkowellenHitze / Klte khlen gefrieren pasteurisieren sterilisierenaw-Wert-Senkung trocknen zuckern anders

    Haltbarmachungsverfahren in der Bckerei

  • Verschiedene Schimmelschutzmanahmen im Vergleich (Haltbarkeit in Tagen)

    Brottyp / Manahme Ohne* normalPasteurisiertSorbinsure (0,12%)SchutzgasReinraum (prak.)Toastbrot 12Weizen-mischbrot12Roggen-mischbrot15Vollkornbrot15* je nach Temperatur (z. B. Sommer, Winter)

  • Asp= Aspergillus, Pen= Penicillius, Krei= Kreideschimmel Erreger und Vorkommen von Schimmelpilzen

    Brottyp

    Ohne Konservierungsstoffe

    Sorbinsure

    Asp

    Pen

    Krei

    Andere

    Asp

    Pen

    Krei

    Andere

    Roggenbrot

    X

    X

    X

    X

    Schrotbrot

    X

    X

    X

    X

    X

    X

    RM-Brot

    X

    X

    X

    X

    X

    WM-Brot

    X

    X

    X

    X

    X

    Toastbrot

    X

    Vierkornbrot

    X

    X

    X

  • VerarbeitungUngezieferRohwareFertigproduktVerpackungs-materialAbfallGerteAnlagenWasserKondens-wasserLuftPersonalAuenluftStaubFabrikations-rumeBetriebshygiene: Die Aufgaben der Hygiene sind Unterbindung der Infektionswege und Ausschaltung der Infektionsquellen Abb.: Einfluss der Umgebungsbedingungen auf ein Fertigprodukt

  • OfenKistenPacktischVerpackungs-maschinePortionieren von HandSchneide-maschineVerpackungs- & SchneideraumBrotlager(zwecks Khlung)Raumluftoffene Durchgnge

    verschmutzte Maschinen & Bauteilelabstreifer

    TransportbandAltbrotkrbe

    RaumluftMaschinenteile

    PreluftVentilatoren

    BrotwagenTransportkette

    KreismesserVerfahrensschema fr Schnittbrot mit mglichen mikrobiellen Kontaminationsmglichkeiten MenschUV-UmluftAbb.: Herstellung von Schnittbrot (verpackt)

  • Ofen

    Khlstrecke

    Schneiden

    Verpacken

    Pasteurisieren

    Vertrieb

    Khlen< 33 C im Kernz. B. 75C im Kern 15 30 Min.RaumluftRaumluft(Kondensation)Herstellung von pasteurisiertem Schnittbrot im Vergleich zu einer IR-HaltbarmachungAbb.: Verfahrensschritte zur Herstellung von pasteurisierten und IR-entkeimten Schnittbrot

    Ofen

    KhlstreckeIR-Entkeimung

    Schneiden

    Verpacken

    Vertrieb< 20 Sek. (4-8 Sek) 130C bei Toast 160C bei Krnerbrot

  • Einflussfaktoren auf Entkeimungseffekte

  • Electromagnetic disinfection processes

    VerfahrenBedingungen Mikrowellenerhitzung2,45 GHz Ohmsches Erhitzen - konduktiv; - induktiv220 V, 50 Hz-150 kHz Gammastrahlen< 5 Mev, < 10 kGy Elektronenstrahlenmax. 10 Mev Plasmaentkeimung UV-Strahlen100 400 nm, UV-C-Bereich: 200-280nm IR-Strahlen10-100 kW/m2 (100-1500C) Pulsierende elektrische Felder (HH-PEF)25-25 kV (cm, 20-50 Impulse a 100S Hochintensittslicht200-800 nm, 0,5-2J/cm2 (ca. 20000 fache Sonnenintensitt auf Normalhhe Ultraschall< 2,5 MHz, 10-1000 W / cm2

  • StrahlerDurchmesserbeheizte LngeFilamenttemperaturWellenlngeLeistungsdichteFlchenleistung max.BesonderheitReaktionszeitVersuchsaufbau und MaterialienQuarzglas19 mm1500 mm1200 C2 m40 W/cm60 kW /m2Goldreflektor1 - 2 sCarbon-Infrarotstrahler CRS

  • Entkeimen von Brot vor dem Verpacken

  • ZIELE: Desinfektion der Brotoberflchen durch IR-Licht (kontaminiert)Keine Beeintrchtigung der Produkt-Qualittsmerkmale: kein Abplatzen, kein Splittern, keine Farb- und Geruchsvernderung, usw.Maximale Prozess-Zeit = 5 - 20 Sekunden!Ausgangssituation und Zielvorgaben

  • Test Brot 1ToastbrotTest Brot 2MehrkornbrotVersuchsaufbau und Materialien

  • Versuchsaufbau und MaterialienPyrometerSteuerungStrahlerBackware

  • Aspergillus niger: in Brotoberflchen vorhanden ~ 8%

    Wissenschaftliche Studien zeigen, dass in der Regel die Brotoberflche mit 102 kbE/g kontaminiert sind

    Beimpfen von Brot mit einer knstlichen Kontamination von 105 kbE/g

    Model organismus A. niger

  • Versuchsdurchfhrung schematische Darstellung

  • Toast 100 lToast 200 lInokulum 1000 l = 1 mlAbb.: Experiment, um das Inokulum Volumen festzustellen. Versuchsaufbau und Materialien

  • Einfluss des Abstandes zwischen Brot und IR-LampenAbb.-Temperatur- Zeit Profil als Funktion des Abstandes zwischen der Brotoberflche und den IR Lampen

    Diagramm2

    22.52726.5

    48.15337.6

    77.461.448.8

    95.270.454.6

    108.280.559.5

    11987.670.4

    12794.375.3

    132.1103.676

    106.181.567

    90.770.165.4

    81.866.859.1

    75.462.356.5

    72.959.152.1

    69.256.650

    6453.146

    59.949.144.6

    5747.943.6

    55.346.842

    53.145.540.8

    52.144.139.3

    5042.938.5

    49.241.636.9

    48.741.136.6

    48160160

    47.1170170

    46.4180180

    10 cm

    20 cm

    30 cm

    time (s)

    T (C)

    Toastbrot, L=60%

    Tabelle1

    L=60, Toast

    10 cm20 cm30 cm

    022.52726.5

    248.15337.6

    577.461.448.8

    1095.270.454.6

    15108.280.559.5

    2011987.670.4

    2512794.375.3

    30132.1103.676

    35106.181.567

    4090.770.165.4

    4581.866.859.1

    5075.462.356.5

    5572.959.152.1

    6069.256.650

    706453.146

    8059.949.144.6

    905747.943.6

    10055.346.842

    11053.145.540.8

    12052.144.139.3

    1305042.938.5

    14049.241.636.9

    15048.741.136.6

    16048

    17047.1

    18046.4

    Tabelle1

    000

    000

    000

    000

    000

    000

    000

    000

    000

    000

    000

    000

    000

    000

    000

    000

    000

    000

    000

    000

    000

    000

    000

    000

    000

    000

    10 cm

    20 cm

    30 cm

    time (s)

    T (C)

    Toast bread, L=60%

    Tabelle2

    Tabelle3

  • Toastbrot: Einfluss einer IR-LeistungAbb.: Temperatur- Zeit Profil als Funktion der Leistung der IR-Strahler (2)Abstand zwischen Brot und Lampe 5 cm

    Diagramm1

    2525252525

    13886114119116.5

    165123.5167.5179163.5

    217181.5205220.3188

    147.6224.5251.5144.9130.45

    115.45131.95139.6123.599.75

    93.9108.3108.7108.588.7

    85.7593.5592.49579.6

    87.7584.3582.1585.670.75

    73.4578.175.880.267.75

    69.373.2570.664.75

    66.7569.266.262.35

    6467.1564.960.15

    62.264.562.1558.4

    59.362.5559.156.65

    60.457.35

    L= 45 %

    L= 47,5 %

    L= 50 %

    L= 55 %

    L= 42,5 %

    t (s)

    T (C)

    Toast, Verschiedene Leistungen und 15 s. Einwirkungszeit (10 s fr L=55%)

    L=20 und 30

    Kamps

    Abstand Brotoberflche - Lampen (cm):3,5/4,5/7,3/2,0oben/Seite oben/Seite unten/Unten

    Datum8/18/06

    BrotsorteToast

    Geschwindigkeit Position3Mittelwert

    L= 20 %L= 20 %L= 20 %

    t (sec)T (C)t (sec)T (C)t (sec)T (C)

    025025025

    535.2535.7535.45

    1038.91040.51039.7

    1541.81544.41543.1

    2043.62047.12045.35

    2544.52548.12546.3

    3034.53037.73036.1

    353535.73535.7

    4040344034

    454532.84532.8

    505031.85031.8

    555531.35531.3

    606030.86030.8

    656530.56530.5

    707030.27030.2

    Comments

    Kamps

    Abstand Brotoberflche - Lampen (cm):3,5/4,5/7,3/2,0oben/Seite oben/Seite unten/Unten

    Datum8/18/06

    BrotsorteToast

    Geschwindigkeit Position3Mittelwert

    L= 30 %L= 30 %L= 30 %

    t (sec)T (C)t (sec)T (C)t (sec)T (C)

    025025025

    552552552

    1072.11073.11072.6

    158315801581.5

    208720942090.5

    2594.12599.32596.7

    3076.23080.73078.45

    3560.93567.93564.4

    4055.44062.14058.75

    4551.64556.84554.2

    50495053.35051.15

    5546.955515548.95

    6045.46049.46047.4

    6544.36547.76546

    7043.17046.37044.7

    Comments

    L=20 und 30

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    T (C)

    t (s)

    T (C)

    Toast, L=20%

    L=40 und 42,5

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    T (C)

    t (s)

    T (C)

    Toast, L=30%

    L=45 und 47,5

    Kamps

    Abstand Brotoberflche - Lampen (cm):3,5/4,5/7,3/2,0oben/Seite oben/Seite unten/Unten

    Datum8/18/06

    BrotsorteToast

    Geschwindigkeit Position3Mittelwert

    L= 40 %L= 40 %L= 40 %

    t (sec)T (C)t (sec)T (C)t (sec)T (C)

    025025025

    5100.2591595.6

    1013810130.810134.4

    1517015156.215163.1

    201872018920188

    252122519825205

    30155.830152.730154.25

    35114.735116.635115.65

    40101.34099.840100.55

    4588.74585.54587.1

    5081.15080.25080.65

    5575.155755575.05

    6071.36070.36070.8

    6567.665676567.3

    706570637064

    Comments

    Kamps

    Abstand Brotoberflche - Lampen (cm):3,5/4,5/7,3/2,0oben/Seite oben/Seite unten/Unten

    Datum8/18/06

    BrotsorteToast

    Geschwindigkeit Position5Mittelwert

    L= 42,5 %L= 42,5 %L= 42,5 %

    t (sec)T (C)t (sec)T (C)t (sec)T (C)

    025025025

    511951145116.5

    101631016410163.5

    151901518615188

    2013120129.920130.45

    2597.925101.62599.75

    3086.13091.33088.7

    35773582.23579.6

    4071.34070.24070.75

    4567.74567.84567.75

    5064.45065.15064.75

    5561.25563.55562.35

    6059.360616060.15

    6557.56559.36558.4

    7056.27057.17056.65

    Comments

    L=45 und 47,5

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    T (C)

    t (s)

    T (C)

    Toast, L=40%

    L=50 und 55

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    T (C)

    t (s)

    T (C)

    Toast, L=42,5%

    GRaphic all

    Kamps

    Abstand Brotoberflche - Lampen (cm):3,5/4,5/7,3/2,0oben/Seite oben/Seite unten/Unten

    Datum8/18/06

    BrotsorteToast

    Geschwindigkeit Position5Mittelwert

    L= 45 %L= 45 %L= 45 %

    t (sec)T (C)t (sec)T (C)t (sec)T (C)

    025025025

    513851385138

    101621016810165

    152091522515217

    20145.520149.720147.6

    25115.825115.125115.45

    3094.33093.53093.9

    3585.33586.23585.75

    4078.24097.34087.75

    45734573.94573.45

    5068.15070.55069.3

    5565.45568.15566.75

    6063.16064.96064

    6561.36563.16562.2

    7059.670597059.3

    Comments20 sec would be too much > lightly toasted -> Time reduced to 15 sec max

    Kamps

    Abstand Brotoberflche - Lampen (cm):3,5/4,5/7,3/2,0oben/Seite oben/Seite unten/Unten

    Datum8/18/06

    BrotsorteToast

    Geschwindigkeit Position5Mittelwert

    L= 47,5 %L= 47,5 %L= 47,5 %

    t (sec)T (C)t (sec)T (C)t (sec)T (C)

    025025025

    386386386

    71497987123.5

    101811018210181.5

    152261522315224.5

    20138.620125.320131.95

    25110.925105.725108.3

    3096.130913093.55

    3586.735823584.35

    4080.34075.94078.1

    4575.14571.44573.25

    5071.15067.35069.2

    5568.75565.65567.15

    6065.56063.56064.5

    6563.36561.86562.55

    7060.870607060.4

    Comments

    GRaphic all

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    T (C)

    t (s)

    T (C)

    Toast, L=45%

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    T (C)

    t (s)

    T (C)

    Toast, L=47,5%

    Kamps

    Abstand Brotoberflche - Lampen (cm):3,5/4,5/7,3/2,0oben/Seite oben/Seite unten/Unten

    Datum8/18/06

    BrotsorteToast

    Geschwindigkeit Position6Mittelwert

    L= 50 %L= 50 %L= 50 %

    t (sec)T (C)t (sec)T (C)t (sec)T (C)

    025025025

    211321152114

    516451715167.5

    102111019910205

    152521525115251.5

    20141.820137.420139.6

    2598.825118.625108.7

    3084.430100.43092.4

    35753589.33582.15

    4070.34081.34075.8

    4565.245764570.6

    5062.25070.25066.2

    5560.55569.35564.9

    60586066.36062.15

    6555.265636559.1

    70537061.77057.35

    Commentslightly toasted

    Kamps

    Abstand Brotoberflche - Lampen (cm):3,5/4,5/7,3/2,0oben/Seite oben/Seite unten/Unten

    Datum8/18/06

    BrotsorteToast

    Geschwindigkeit Position6Mittelwert

    L= 55 %L= 55 %L= 55 %

    t (sec)T (C)t (sec)T (C)t (sec)T (C)

    0250025

    21192.52119

    517975179

    10220.31010220.3

    20144.92020144.9

    25123.52525123.5

    30108.53030108.5

    3595353595

    4085.6404085.6

    4580.2454580.2

    505050

    555555

    606060

    656565

    707070

    Commentscarbonized!!! Thats why no repetition was performed

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    T (C)

    t (s)

    T (C)

    Toast, L=50%

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    T (C)

    t (s)

    T (C)

    Toast, L=55 %

    252525

    35.455295.6

    39.772.6134.4

    43.181.5163.1

    45.3590.5188

    46.396.7205

    36.178.45154.25

    35.764.4115.65

    3458.75100.55

    32.854.287.1

    31.851.1580.65

    31.348.9575.05

    30.847.470.8

    30.54667.3

    30.244.764

    L= 20 %

    L= 30 %

    L= 40 %

    t (s)

    T (C)

    Toast, Verschiedene Leistungen und 25 s. Einwirkungszeit

    2525252525

    13886114119116.5

    165123.5167.5179163.5

    217181.5205220.3188

    147.6224.5251.5144.9130.45

    115.45131.95139.6123.599.75

    93.9108.3108.7108.588.7

    85.7593.5592.49579.6

    87.7584.3582.1585.670.75

    73.4578.175.880.267.75

    69.373.2570.664.75

    66.7569.266.262.35

    6467.1564.960.15

    62.264.562.1558.4

    59.362.5559.156.65

    60.457.35

    L= 45 %

    L= 47,5 %

    L= 50 %

    L= 55 %

    L= 42,5 %

    t (s)

    T (C)

    Toast, Verschiedene Leistungen und 15 s. Einwirkungszeit (10 s fr L=55%)

  • Mehrkornbrot: Einfluss einer IR-Leistung

    Abb.: Temperatur- Zeit Profil als Funktion der Leistung der IR-Strahler (2)Abstand zwischen Brot und Lampe 5 cm

    Diagramm1

    2525252525

    749881.5120110

    109.9127149.5183.5183

    128.5150186182.5217.5

    143177220.5146.5140

    123.4156.45200.5123131

    102.8129.85157.8106110

    90.05117.5136.299.6100

    82.75106.2122.692.592

    77.1594.35111.2587.686.6

    73.288.35103.583.181.2

    69.3583.7598.179.679.1

    66.679.293.2575.975.4

    64.366.188.657372.4

    62.6573.18569.869.4

    L= 40 %

    L= 45 %

    L= 50 %

    L= 55 %

    L= 60 %

    t (s)

    T (C)

    Mehrkorn; Verschiedene Leistungen und Einwirkungzeiten

    L=40 und 50

    Kamps

    Abstand Brotoberflche - Lampen (cm):4,5/6,0/6,0/2,0oben/Seite oben/Seite unten/Unten

    Datum8/18/06

    BrotsorteWeltmeister

    Geschwindigkeit Position3.5Mittelwert

    L= 40 %L= 40 %L= 40 %

    t (sec)T (C)t (sec)T (C)t (sec)T (C)

    025025025

    571577574

    10102.310117.510109.9

    151241513315128.5

    201392014720143

    25119.82512725123.4

    30103.230102.430102.8

    3592.135883590.05

    40844081.54082.75

    4578.14576.24577.15

    5074.450725073.2

    5570.25568.55569.35

    6067.260666066.6

    6565.16563.56564.3

    7063.67061.77062.65

    Comments

    Kamps

    Abstand Brotoberflche - Lampen (cm):4,5/6,0/6,0/2,0oben/Seite oben/Seite unten/Unten

    Datum8/18/06

    BrotsorteWeltmeister

    Geschwindigkeit Position3.5Mittelwert

    L= 50 %L= 50 %L= 50 %

    t (sec)T (C)t (sec)T (C)t (sec)T (C)

    025025025

    578585581.5

    101511014810149.5

    151861518615186

    202302021120220.5

    252002520125200.5

    30158.830156.830157.8

    3513435138.435136.2

    40122.140123.140122.6

    45110.345112.245111.25

    50102.750104.350103.5

    5597.255995598.1

    6092.560946093.25

    6588.16589.26588.65

    708570857085

    Commentsleight dunkel; korner knacken

    L=40 und 50

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    T (C)

    t (s)

    T (C)

    Weltmeister, L=40%

    L=45

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    T (C)

    t (s)

    T (C)

    Weltmeister, L=50%

    L=55 und 60

    Kamps

    Abstand Brotoberflche - Lampen (cm):4,5/6,0/6,0/2,0oben/Seite oben/Seite unten/Unten

    Datum8/18/06

    BrotsorteWeltmeister

    Geschwindigkeit Position5Mittelwert

    L= 45 %L= 45 %L= 45 %

    t (sec)T (C)t (sec)T (C)t (sec)T (C)

    025025025

    5111585598

    101281012610127

    151481515215150

    201712018320177

    2516025152.925156.45

    30128.830130.930129.85

    35113.635121.435117.5

    40104.940107.540106.2

    4593.64595.14594.35

    5087.750895088.35

    5583.25584.35583.75

    6079.36079.16079.2

    6566.76565.56566.1

    7073.67072.67073.1

    Comments

    L=55 und 60

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    T (C)

    t (s)

    T (C)

    Weltmeister, L=55 %

    Graphic all

    Kamps

    Abstand Brotoberflche - Lampen (cm):4,5/6,0/6,0/2,0oben/Seite oben/Seite unten/Unten

    Datum8/18/06

    BrotsorteWeltmeister

    Geschwindigkeit Position3Mittelwert

    L= 55 %L= 55 %L= 55 %

    t (sec)T (C)t (sec)T (C)t (sec)T (C)

    025025025

    512851125120

    101801018710183.5

    151951517015182.5

    20146.720146.320146.5

    251232512325123

    301063030106

    3599.6353599.6

    4092.5404092.5

    4587.6454587.6

    5083.1505083.1

    5579.6555579.6

    6075.9606075.9

    6573656573

    7069.8707069.8

    Comments

    Kamps

    Abstand Brotoberflche - Lampen (cm):4,5/6,0/6,0/2,0oben/Seite oben/Seite unten/Unten

    Datum8/18/06

    BrotsorteWeltmeister

    Geschwindigkeit Position5Mittelwert

    L= 60 %L= 60 %L= 60 %

    t (sec)T (C)t (sec)T (C)t (sec)T (C)

    025025025

    510651145110

    101711019510183

    152121522315217.5

    201542012620140

    252513125131

    303011030110

    353510035100

    4040924092

    454586.64586.6

    505081.25081.2

    555579.15579.1

    606075.46075.4

    656572.46572.4

    707069.47069.4

    Comments

    Graphic all

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    T (C)

    t (s)

    T (C)

    Weltmeister, L=55 %

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    T (C)

    t (s)

    T (C)

    Weltmeister, L=60 %

    2525252525

    749881.5120110

    109.9127149.5183.5183

    128.5150186182.5217.5

    143177220.5146.5140

    123.4156.45200.5123131

    102.8129.85157.8106110

    90.05117.5136.299.6100

    82.75106.2122.692.592

    77.1594.35111.2587.686.6

    73.288.35103.583.181.2

    69.3583.7598.179.679.1

    66.679.293.2575.975.4

    64.366.188.657372.4

    62.6573.18569.869.4

    L= 40 %

    L= 45 %

    L= 50 %

    L= 55 %

    L= 60 %

    t (s)

    T (C)

    Weltmeister; Verschiedene Leistungen und Einwirkungzeiten

  • Modellierung ErgebnisseAV:Log-kbE (Toastbrot): Log10(v5)(Keimzahlreduktion)Abb.: Einfluss der Strahlerleistung und der Temperatur auf die Abttung von A. niger

  • kbE = 0 + 1L +2 t

    KbE: Kolonien bildende EinheitenL: Leistung der IR-Bestrahlung (%)t: Zeit (s)

    Leistung und Zeit: geringe Interaktion Effekt von Leistung und Zeit so gro, dass Interaktion vernachlssigbar

    Modellierung der Toast Entkeimung

  • Abb.: Interaktion der Prozessparameter auf die Reduzierung von A.niger Optimierte Parameter (Toastbrot)Optimierung der ProzessparameterErwnschtheits Kontur: geringe Keimzahloder bei L=80% 5 Sekunden!100 % optimiert

    20 % optimiert

  • Abstand: Je geringer, desto schneller der EnergietransportTemperatur: Je hher, desto besser die Abttung der MikroorganismenZeit (tR): Je lnger, desto besser gelingt die Entkeimung Jedoch: die Zeit ist auf
  • LagertestAbb.: Unterschiedliche Behandlung von Schnittbrote: mit und ohne IR-Behandlung

  • Abb.: Mikrobieller Befall whrend einer Lagerung: 1) Keine Beimpfung, keine IR-Behandlung 2) Keine Beimpfung, mit IR-Behandlung, 3) Mit Beimpfung, mit IR-Behandlung. Muster a+b) geschnitten und verpackt , c+d) nur Verpackung .Lagertest - ToastbrotLager- bedingungen:

    T = 30Crel. Feuchte: 70 %verpackt

    Tage123456781a0000000+1b000001221c0000022+1d000011++2a000000002b000000002c000000++2d000000003a000000003b000000003c000000113d00000000

  • Abb.: Toastbrot nach einer Lagerdauer von 8 Tagen, Links: keine Beimpfung, keine Behandlung, Mitte: keine Beimpfung, mit IR-Behandlung, Rechts: mit Beimpfung, mit IR-BehandlungLagertest - Toastbrot

  • Abb.: Toastbrot nach einer Lagerdauer von 8 Tagen: Oben: keine Beimpfung, keine IR-Behandlung, Unten: mit Beimpfung, mit IR-BehandlungLagertest - Toast

  • Abb.: Mehrkornbrot nach einer Lagerdauer von 8 Tagen: Links: keine Beimpfung, keine Behandlung, Mitte: keine Beimpfung, mit IR-Behandlung, Rechts: mit Beimpfung, mit IR-BehandlungLagertest - Mehrkornbrot

  • Abb.: Mehrkornbrot nach einer Lagerdauer von 8 Tagen: Oben: keine Beimpfung, keine Behandlung, Unten: keine Beimpfung, mit IR-Behandlung, Lagertest - Mehrkornbrot

  • Schimmelreduktion durch IR-StrahlungAbb. Einfluss einer IR-Bestrahlung auf die Dekontamination von Backwaren (Schema)Ergebnisse: Toast: 130C Mehrkorn: 160/170C Zeit: 5-8 SekundenOberflchentemperaturProblematik: Oberflchenstruktur, Farbe und Reflektion bei Brot

  • IR-Tunnel zur kontinuierlichen Entkeimung von Brot vor dem Schneiden (Fa. Herlitzius)Abb.: IR-Entkeimung von Stangenbrot

  • Anlage zur kontinuierlichen IR-Entkeimung von Schnittbrot (Fa. Herlitzius)Abb.: Apparative Lsung einer kontinuierlichen IR-Entkeimung fr Stangenbrot

  • HrdenkonzeptAbb.: Einfluss der Betriebshygiene auf die mikrobielle Haltbarkeit von Schnittbrot (Schema) gute Haltbarkeitverpackenpasteuri-sierenschneidenkhlenbackenschneidenverpacken IR-BestrahlungkhlenbackenMO= Mikroorganismen (Schimmel) begrenzte HaltbarkeitFall A: Problem Betriebshygiene

    Fall B: IR-Entkeimung: kein integrierter Faktor einer Betriebshygiene

  • Keimgehalt in Schneidlen und im Bereich der Brotschneidemaschinen (4)Die Tabelle gibt einen berblick, wie hoch die Keimzahlen liegen knnen. Durch Anwendung von Khlgas kann der Einsatz von Messerl vermindert werden und die lrckfhrung entfallen.

    ProbeentnahmestelleKeimzahl (kbE)Schneidl aus Sammel- und VorratsbehlterSchneidl, FilterglockeBrotabrieb, lsiebBrotabrieb, MesserAbstreiffilzlabstreifer100 Schimmelpilzporen / ml 6000 Hefen / ml> 106 / ml1,7 x 106 Schimmelpilzsporen / ml1,4 x 104 / g12 / cm25 / cm2

  • Hrdenkonzeptschneidenverpacken IR-Bestrahlungkhlenbacken sehr gute HaltbarkeitAbb.: Einfluss der Betriebshygiene bei Anwendung einer IR-Entkeimung von Brot als integraler Faktor eines Hygiene-Management-Konzeptes

    Fall C: IR-Entkeimung als integraler Bestandteil eines betrieblichen Hygiene-Konzeptes

    IR-Entkeimung kann Pasteurisation ersetzen

  • Die IR-Behandlung ist ein hoch effizienter thermischer Desinfektionsprozess fr Brotoberflchen, der in Bckereien zur Hemmung von Schimmelkontamination eingesetzt werden kann, um die Lagerstabilitt von Brot zu erhhen.Eine IR-Behandlung von Schnittbroten kann einfach und kontinuierlich im Betrieb umgesetzt werden.Eine IR-Entkeimung kann eine nachfolgende Kontamination (Luftkeime, Schneiden, Verpacken) nicht verhindern.Eine IR-Entkeimung ist nur so gut wie das Hygiene-Management im Betrieb selbst.Die berlebensrate von A.niger steht in direktem Zusammenhang mit der Temperatur, die auf der Brotoberflche erreicht wird, sowie der Verweilzeit unter den IR-Lampen. Eine Beimpfung von Toastbrot mit 105 Sporen, kann in weniger als 20 sec. komplett reduziert werden bei einem Abstand zwischen Brotoberflche und Lampen von 10 cm. Ein Krnerbrot bentigt einen geringeren Abstand (5 cm) und hhere Temperaturen (180C) um eine komplette Entkeimung zu realisieren. Eine IR-Entkeimung kann in sehr kurzer Zeit sehr hohe Temperaturen erzielen. Lt. Literatur knnen diese Temperaturen Mycotoxine eliminieren. Die IR-Strahlung durchdringt das Material und erreicht deshalb mehrere Schichten, so dass Krnerbrot oder Brote mit unregelmigen Oberflchen ebenfalls desinfiziert werden knnen. IR-Module knnen leicht installiert und in den meisten Produktionslinien eingefhrt werden.Zusammenfassung und Schlussfolgerung

  • Thomas Park (Dipl. Ing.)Iris Auffarth (Laborantin) Studenten: Paul ZimmermannNadine HelmDanksagung

  • Fr weitere Informationen, setzen Sie sich bitte mit uns in Verbindung:

    Irene Mnguez PablosRudolf Lembke

    Tel: +49-(0)-471-972 97 13 Tel: +49-(0)6181-358541

    [email protected]@heraeus.comVielen Dank fr Ihre Aufmerksamkeit

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