Inhalt
Entkeimung (Lemgoer Sattdampfverfahren)
Rohstoffe für die Lebensmittel-, Arzneimittel- und kosmetische Industrie (Gewürze, Drogen) sind häufig stark mit mikrobiellen Verderbs- oder Krankheitserregern belastet, weshalb sie zur Unterschreitung von Grenz- und Richtwerten oft behandelt werden müssen. Da einige der Verfahren zur Keimzahlreduzierung aus rechtlichen Gründen (Ethylenoxid - Anwendungsverbot seit 1982) oder aus mangelnder Akzeptanz beim Verbraucher (Bestrahlung) nicht praktikabel sind, wurden Dampfentkeimungsverfahren in Hinblick auf eine reduzierte Hitzeschädigungen beim Endprodukt (meist pflanzliche Materialien wie Gewürze und Arzneidrogen, aber auch tierische Materialien wie Fleisch) fortentwickelt. Im Labor VT wird daher seit etwa 1997 an der Weiterentwicklung einer bestimmten Variante unter den Sattdampfverfahren gearbeitet. Hier konnte bestätigt werden, dass sogenannte nicht-thermische Entkeimungseffekte, also Wirksamkeiten die eine weitgehende Unabhängigkeit von der Behandlungstemperatur zeigen, für die Entkeimungswirksamkeit verantwortlich sind. Es handelt sich ursächlich um ein mechanisches Ablösen bzw. Abheben der Keime von den Rohstoffoberflächen, infolge einer dortigen Flashverdampfung. Folglich erleiden die Keime hier keinen hitzebedingten Zelltod, was im Gegensatz zu den klassischen thermischen Dampfentkeimungsverfahren steht. Tatsächlich wurden im vergleichenden Versuch mit einer unbeladenen Entkeimungsapparatur bei der beladenen Variante eine erhebliche Anzahl lebensfähiger Sporen in den Abdampfleitungen des Apparates wiedergefunden. Auch weitere wichtige Argumente wurden für diese mechanische Entkeimung gefunden. Lehrmeinung war lange, dass man derartige Keime nicht von den Oberflächen ablösen könne. Da sich in weiteren Studien der Zusammenhang zwischen mikrobieller Haftung an den Produktoberflächen und der Entkeimungswirksamkeit als sehr wichtig herausstellte, findet in Zusammenarbeit mit der Universität Bielefeld eine Doktorarbeit statt, in der diese Fragestellung grundlegend bearbeitet wird, wobei Rasterkraftmikroskope eingesetzt werden. Die Arbeiten zum Komplex konzentrieren sich derzeit auf:
- eine Optimierung der Qualität behandelter Arzneidrogen,
- Scale-Up des Verfahrens, das wir Lemgoer Sattdampfverfahren nennen,
- Klärung der wissenschaftlichen Grundlagen (o.g. Dissertation).
- Durchführung von Modellrechnungen auf Basis adäquater thermischer Abtötungsversuche (Bestimmung von Aktivierungsenergie E und Reaktionskoeffizient k(0), um thermische und mechanische Entkeimungseffekte auseinanderhalten zu können.
Dieser Gesamtkomplex ist wesentlicher Teil des in den Jahren 2003-2005 geförderten Forschungsschwerpunktes "Schonendes Entkeimen von Rohwaren ...".
Insgesamt konnten zur Entwicklung des Verfahrens und wissenschaftlichen Klärung wichtiger Fragestellungen neben genanntem Forschungschwerpunkt weitere Projektmittel eingeworben werden. U.a. stand die Entwicklung des mechanischen Entkeimungsverfahrens im Focus zweier EU-Craft-Projekte, eines NRW-Trafo-Projektes, einer Pro Inno II-Fördermaßnahme sowie seit 1.9.2008 eines AiF-Projektes mit dem Julius-Kühne-Institutes in Quedlinburg (ehemalige Forschungsanstalt für Züchtung an Kulturpflanzen). Das Projekt wurde über die Forschungsvereinigung der Arzneimittelhersteller (FAH e.V., Bonn) realisiert und hat allein für den Fachbereich einen Drittmitteleintrag von ca. 190.000 € zur Folge. Die Gesamtprojektmittel seit Beginn der entsprechenden F&E schätzen wir auf knapp. 700.000 €.
