Prozessautomatisierung von Strömungen in Bio- und Medizintechnik (B3) - Sauerstoffanreicherung von Weizenteigen

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Beeinflussung rheologisch relevanter Charakteristika von Weizenteigen durch Sauerstoffanreicherung zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit

Projektleitung:Prof. Dr.-Ing. habil. Antonio Delgado, Dr.-Ing. Frauke Groß, Prof. Dr.-Ing. Klaus Lösche, Dipl.-Ing. Julia Börsmann
Beteiligte:Jyothi Mahadevappa, M. Sc.
Förderer:
Forschungskreis der Ernährungsindustrie e. V. (FEI), Bonn
Mitwirkende
Institutionen:
Universität Erlangen-Nürnberg, Department Chemie- und Bioingenieurwesen, Lehrstuhl für Strömungsmechanik
Verein zur Förderung des Technologietransfers an der Hochschule Bremerhaven e. V., BILB-EIBT
Stichwörter:Sauerstoffanreicherung von Weizenteigen; Rheologie; Ausrollen bzw. Auswalzen; Prozessführungsstrategie
Laufzeit:1.11.2010 - 31.10.2012
Inhalt und Ziele:Ziel des Forschungsvorhabens war die Verbesserung der Verarbeitbarkeit von Weizenteigen durch Beeinflussung rheologisch relevanter Charakteristika bei der hochdosierten Anreicherung der Teige mit Sauerstoff.

Im Rahmen des Forschungsprojekts wurden Weizenteige verschiedener Rezeptur, u.a. mit sauerstoffangereichertem Wasser hergestellt, hinsichtlich ihrer rheologischen Eigenschaften untersucht. So sollten gezielt rheologische Veränderungen herbeigeführt und zur verbesserten Verarbeitung der Teige während des Auswalzens genutzt werden (optimierte Nutzung der Rohstoffe, Minimierung des Energieeintrags, Minimierung der Zeitdauer und Erhöhung des Abwalzgrades). Die Problemstellung des Vorhabens ging von einer hohen Bedeutung der Teigrheologie für die Verarbeitung von Weizenteigen aus. Aufgrund von Rückverformungen durch mechanische Beanspruchung des Teiges kommt es zusätzlich zu elastischen Teigdeformationen und somit zu einer nachteiligen Maschinengängigkeit und unterschiedlichen Qualitäten der fertigen Backwaren. Es ist für den Ablauf der Produktion und für die gleichbleibende Qualität von großer Wichtigkeit, Kenntnis über die verschiedenen Eigenschaften der unterschiedlichen Rezepturen zu haben.

Zusätzlich wurde ein Fuzzy-System zur Prozessregelung des Auswalzvorgangs in zwei Stufen entwickelt und implementiert. Eines nutzt als Eingangsdaten offline-erfasste rheologische Messungen und online-basierte Kameramessungen. Das Zweite wurde entwickelt, um allein basierend auf online erfassbaren Messdaten (Kamera- und eventuell auch Drehmomentmessungen) eine entsprechende Prozesssteuerung zu ermöglichen. So wurde ein fuzzy-basiertes Abwalzsystem (-programm) entwickelt, welches zwischen einem schnellen bzw. harschen und einem langsamen, sanften Auswalzprogramm regelt und die Teige in diesem Orientierungsrahmen möglichst schnell abwalzt, ohne die Teigqualität zu gefährden.

Kontakt:Delgado, Antonio
Telefon 09131/85 29500, Fax 09131/85 29503, E-Mail: antonio.delgado@fau.de