Personen
HsH  /  Fakultät II /  Personen /  Lehrende /  Wüst, Eberhard, Prof. Dr. rer. nat. (Prof.) 

Prof. Dr. Eberhard Wüst
Heisterbergallee 10A
30453 Hannover
Gebäude: Gebäude 4A  Raum: 4A.0.05  Tel: +49 511 9296 2213

E-Mail: eberhard.wuestat-zeichenhs-hannover.de


Arbeitsschwerpunkte

- Quantitative und qualitative Infrarot- und Ramanspektroskopie

- Niedrig aufgelöste Kernresonanzspektroskopie

- Inlinemeßtechnik

- Betriebsdatenerfassung und -auswertung

Lehrgebiete

- Mathematik

- Physik und Meßtechnik

- Statistik

- Informatik

- Regelungstechnik und Prozeßsteuerung

Forschung


Forschungsschwerpunkt AUBIOS

AUBIOS-Transfer-Projekt

Weitere Informationen

In Zusammenarbeit mit der LUFA Nord-West - Ltd. LD Dr. L. Rudzik und Dipl.-Chem. A. Fehrmann-Reese - werden laufend neue Applikationen für die Infrarotspektroskopie erstellt. Im Rahmen studentischer Praxisphasen, Projekt- und Abschlußarbeiten werden die Studierende in modernen Meßtechniken unterrichtet.


Trockenmassenbestimmung bei der Quark-Produktion

Es wurde schon früh begonnen, die Infrarotmeßtechnik in die Produktionlinie zu integrieren. Versuche im Molkereitechnikum im Rahmen einer Diplomarbeit haben die Machbarkeit sowie das ökonomische Potential gezeigt. Folgende Skizze zeigt den Versuchsaufbau im Technikum:

Quark-Prozeßlinie
Quark-Prozeßlinie

Schematische Darstellung einer Quark-Produktionslinie: 1) Kesselmilchtank, 2) Erhitzer, 3) Leitung zum Quark-Separator, 4) Quark-Separator, 5) Pumpe, 6) Inline-Meßzelle, 7) Nahinfrarotspektrometer, 8) Kühler

Nach erfolgreichem Test wurde im Zuge des Technologietransfers die Meßtechnik in eine Produktionslinie integriert. Folgende Abbildung zeigt die Meßzelle in der Linie:


Messzelle
Messzelle

Die Auswertung der Trockenmassenverteilung vor und nach Installation dieser Meßtechnik ergab, daß die Standardabweichung der Trockenmasse um einen Faktor 2 kleiner wurde. Hauptgrund hierfür war, daß früher in den Prozeß eingegriffen werden konnte.

(Literatur: E. Wüst et al., Deutsche Milchwirtschaft 17 (1998) 714)


Die hierdurch mögliche Reduktion der betriebsinternen Trockenmassenvorgabe für den Bediener war die logische Konsequenz:

Absenkung Trockenmasse: mindestens: 0,1%; optimistisch: 0,2%

Rohstoffbewertung: 0,15EUR/kg Magermilch Produktionsmenge: 10000t

Einsparung an Rohstoff: mindestens 45.000.- EUR/a; optimistisch 90.000.-EUR/a

Weitere Details bzgl. Investitions- und Kostenrechnung sind nachzulesen bei Prof. Wietbrauk.

(Literatur: H. Wietbrauk et al., Deutsche Milchwirtschaft 23 (1998) 993)

Die infrarotspektroskopische Inline-Meßtechnik ist nicht nur für die Quarkproduktion geeignet. Andere Produkte sowie deren Produktionslinien eignen sich hierzu ebenfalls. Neben dem Parameter Trockenmasse bzw. Wassergehalt sind ebenfalls die majoren Inhaltsstoffkomponenten wie Fett, Eiweiß, u.s.w. meßbar. Falls Sie weitere Informationen wünschen, nehmen Sie bitte mit uns Kontakt auf.


Trockenmassenbestimmung in der Weichkäserei

Trockenmassenverteilung_beim_Weichkäse

In einer Weichkäserei ist die folgende Situation hinsichtlich Trockenmassenverteilung im Endprodukt "Weichkäse" vorgefunden worden:


Trockenmassenverteilung beim Weichkäse

Nimmt man an, daß durch geeignete Meßtechnik die Standardabweichung der Trockenmasse halbiert werden kann, so führt eine Verschiebung des Betriebs-Soll-Trockenmassenwerts zu einer Rohstoffeinsparung von 2,3% pro kg Weichkäse. Bewertet man den Rohstoff mit EUR 2.- pro kg Weichkäse, so ergibt sich bei einer jährlichen Produktionsmenge von 5000 t Weichkäse eine Einsparung von EUR 230.000.- an Rohstoff!

Um möglichst genau die Trockenmasse des Weichkäses vor der Portionierung zu bestimmen, ist mit einem Nahinfrarotspektrometer an der Entmolkungstrommel (Herstellung des Weichkäses mittels Koagulator) die Trockenmasse vorhergesagt worden. Die Problematik einer repräsentativen Messung an dieser Stelle verdeutlicht folgendes Bild.


Weichkäsebruch auf der Entmolkungstrommel
Weichkäsebruch auf der Entmolkungstrommel

Durch eine "großflächige" Nahinfrarotmeßtechnik wurde dieses Problem gelöst (siehe "Beleuchtungsfleck"). Das folgende Bild zeigt in der Bildmitte den Meßkopf:


Messkopf
Messkopf

Die Meßgenauigkeit der Trockenmassenbestimmung mittels Nahinfrarotspektroskopie liegt in der Größenordnung der Wiederholbarkeit der Referenzanalytik. Eine Messung dauert ca. 1,5 Minuten, wobei die Meßzeit auf unter eine Minute problemlos reduziert werden kann.


Mit dieser Art von Meßtechnik kann man

a) eine progressive Regelung der Portionierung - Menge des zu portionierenden Weichkäses

b) eine retrospektive Beeinflussung der Trockenmasse im Koagulatorerzielen.

Darüber hinaus ist die Messung personenunabhängig und umweltfreundlich. Dank gilt der Käserei für die Möglichkeit der Bearbeitung der Fragestellung im Betrieb, der Fa. ALPMA GmbH und der Fa. Foss für die großzügige Unterstützung.

Literatur: G. Wolf und MIRN-Team, Inline-Trockenmassenbestimmung in der Weichkäserei, Deutsche Milchwirtschaft 21 (2001) 893.

Ökonomisches Potential bei der Schnittkäseherstellung

Untersuchungen haben gezeigt, daß bei der Herstellung von Schnittkäse erhebliche Trockenmassenschwankungen im Endprodukt vorhanden sind. Als Beispiel sei ein Gouda mit 45% Fett in der Trockenmasse angeführt, wo die Trockenmasse eine Schwankungsbreite von über 2% (absolut) aufgewiesen hat. Nehmen wir einmal an, wir können durch verfahrenstechnische Modifikationen die Schwankungsbreite um 1% (absolut) reduzieren. Dies bedeutet bei der Herstellung des Gouda eine Einsparung von 0,16kg Kesselmilch pro kg Gouda. Bewertet man den Rohstoff (Milch mit 3% Fettgehalt) mit 0,24EUR/kg Kesselmilch, so hat das eine Einsparung an Rohstoffkosten von 0,04EUR/kg Gouda zur Konsequenz.Vor diesem ökonomischen Hintergrund ist in Hannover-Ahlem ein ganzheitliches Konzept für die Schnittkäseherstellung unter Einbezug der infrarotspektroskopischen Inline-Meßtechnik entwickelt worden. Falls Sie weitere Informationen wünschen, nehmen Sie bitte mit uns Kontakt auf.

Literaturverzeichnis

Sprechzeiten:

nach Vereinbarung



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