Projekte in den Förderprogrammen des BMEL, betreut durch den Projektträger BLE (PT BLE)
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| Titel: | Verbundprojekt: Entwicklung eines Verfahrens zur Sporenentfernung aus Rohmilch in handwerklichen Käsereien zur nachhaltigen Steigerung der Produktqualität Teilprojekt 1 |
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| Titel (englisch): | Collaborative project: A process for spore removal in raw milk in artisanal cheese dairies in order to sustainably increase product quality (sporoCLEAR) - subproject 1 |
| Beschreibung (dt.): | Spätblähungen stellen wichtige, durch Clostridien verursachte Käsefehler dar, die im Verlauf der Käsereifung auftreten können. In der industriellen Käseherstellung kann der Sporengehalt mithilfe einer entsprechenden apparativen Ausstattung (Entkeimungszentrifuge, Mikrofiltration) gesenkt werden. Kleinmolkereien verfügen allerdings nicht über die für den Betrieb der Anlagen notwendigen zu verarbeitenden Milchmengen. Darüber hinaus ist ökologisch arbeitenden Biobetrieben der Einsatz der Zusatzstoffe Nitrat, Lysozym und Nisin, die das Auskeimen der Sporen im Käse verhindern, verboten. In dem beantragten Vorhaben 'sporoCLEAR' soll daher zusammen mit der GEA Westfalia Separator Group GmbH, der Biohof Eilte GbR, Vorwerker Diakonie gGmbH und Bioland e.V. ein System zur Reduzierung des Gehaltes käsereischädlichen Sporen in Milch entwickelt werden, das in Kleinmolkereien eingesetzt werden kann. Der Projektablauf sieht zunächst die Entwicklung und den Bau eines Entkeimungsseparators als Prototyp vor. Die Vorversuche finden im Molkereitechnikum der Hochschule Hannover statt. Dazu wird Milch definiert mit Clostridien beimpft und anschließend separiert. Im Rahmen dieser Versuche sollen die Effekte unterschiedlicher entkeimungstemperaturen (von 5 °C bis max. 40 °C) und -drehzahlen sowie des Einsatzes verschiedener Greifer und der mehrfachen Zentrifugation charakterisiert werden. Zusätzlich werden Daten über entstehende Produktverluste während des Betriebes der Anlage ermittelt. Vor dem Hintergrund der geplanten Nutzung der Zentrifuge in Kleinmolkereien wird untersucht, inwieweit eine Kaltzentrifugation der Käsereimilch erfolgreich ist. Im nächsten Schritt wird der Prototyp in zwei unterschiedlichen Kleinkäsereien installiert (Biohof Eilte GbR und Vorwerker Diakonie gGmbH), die sich hinsichtlich der Lieferstruktur unterscheiden. |
| Beschreibung (engl.): | In artisanal cheese production, late blowing occurs increasingly as a product failure in cheese. As a result of butyric acid fermentation by anaerobic spore formers, the cheese failure causes a false structure and an atypical taste. In industrial cheese production, clostridia spores are separated mechanically by separation or microfiltration of the milk. However, small cheese dairies do not have the quantities of milk required to operate the equipment. In addition, for organic production the use of additives like nitrate, lysozyme and nisin, which prevent spores from germinating in cheese, are prohibited. In the 'sporoCLEAR' project, in cooperation with GEA Westfalia Separator Group GmbH, Biohof Eilte GbR, Vorwerker Diakonie gGmbH and Bioland e.V., a system for reducing the content of cheese damaging spores in milk is to be developed for use in small dairies. The preliminary tests take place in the dairy pilot plant of the Hanover University of Applied Sciences. Milk is inoculated defined with Clostridia and then separated. Within the scope of these tests, the effects of different temperatures (from 5 °C to max. 40 °C) and bowl speeds as well as of the use of different centripetal pumps and multiple centrifugation can be characterized. Additional data on product losses that occur during operation of the plant are determined. In regard to the planned use of the separator in small dairies, a cold centrifugation of cheese milk will be investigated. In a next step, the prototype will be installed in two different small cheese dairies (Biohof Eilte GbR and Vorwerker Diakonie gGmbH), which differ in terms of the raw milk delivery structure. Work package 1: Participants: HsH, GEA Westfalia; Duration: 4 months; Preliminary actions Project stage 1: Development of a prototype for milk sterilisation for low product quantities for the use in small dairies Work package 2: Participants: HsH, GEA Westfalia; Duration: 14 months; Installation and commissioning of the equipment and experiments for characterising the effects of milk temperature and speed of centrifuge, and of the centripetal pump geometry to the separation rate Project stage 2: Implementation of the prototype in small dairies and analysis of the influence of the germ reduction by centrifugation on the cheese quality Work package 3: Participants: HsH, Biohof Eilte GbR, GEA Westfalia, Bioland e.V.; Duration: 7 months; Performing the trials at Biohof Eilte GbR. Work package 4: Participants: HsH, Vorwerker Diakonie gGmbH, GEA Westfalia, Bioland e.V.; Duration: 7 months; Trials carried out in the dairy of Vorwerker Diakonie gGmbH. |
| Ergebnis (dt.): | Ziel des Projektes „sporoCLEAR“ war die Entwicklung und Optimierung eines für die Verwendung in Kleinmolkereien angepassten Separators und die nachfolgende praktische Einbindung in den Käsereiprozess zweier Käsereien mit dem Ziel der Reduzierung der Sporenbelastung. Durch Anwendung des Separators konnte eine signifikante Reduktion der in der Milch enthaltenen Clostridiensporen als auch der Gesamtkeimzahl erzielt werden. Die jeweils produzierten Käse wiesen ebenfalls eine geringere Mikroorganismenlast auf, was wiederum mit einer sensorischen und qualitativen Aufwertung der Käse einherging. Die Integration des entwickelten Separators ermöglicht somit eine Verbesserung der Prozesssicherheit durch die Vermeidung des Auftretens mikrobiologisch bedingter Käsefehler unter Verzicht auf den Einsatz von Zusatzstoffen und trägt so zur Steigerung der Nachhaltigkeit der handwerklichen Milchverarbeitung durch Ressourcenschonung bei. |
| Ergebnis (engl.): | Aim of the project „sporoCLEAR“ was the development and optimization of a milk separator sized for usage in small dairies and its subsequent practical implementation in the cheese production process of two small cheese dairies with the aim of reducing the bacterial spore loads. The implementation of the separator resulted in a significant reduction of the clostridial spore and the total microbial counts in the separated milk. The respective cheeses were also characterized by reduced total microbial counts, as well as sensory and qualitative improvements. Thus, implementation of the spore-removing separator enables an improved process safety by avoiding microbiologically caused cheese failures without the use of additives. Therefore, the project provides an important contribution to the increase of sustainability in the manual milk processing by saving of resources. |
| Laufzeit: | Beginn: 01.06.2019 / Ende: 31.07.2022 |
| Ausf. Einrichtung: | Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Abt. Bioverfahrenstechnik, Hannover |
| Themenfelder: | Lebensmittelsicherheit, food safety |
| Förderprogramme: | Programm zur Innovationsförderung des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft |
| Schlagworte: | Erzeugung, production, Lebensmittelqualität, food quality, Hygiene, hygiene, Produktsicherheit, product safety, Qualitätskontrolle, quality control, Mikroorganismen, microorganisms, Milch, milk |
| Förderkennzeichen: | 281A402017 |
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