Lebensmittelprozesstechnologie und nachhaltige Innovation

Entscheidend für die Produktion von Lebensmitteln ist das Zusammenspiel von Rohstoffen, Prozesstechnologie und der Wahrnehmung des Produkts durch die Konsumentin oder den Konsumenten. Die sensorische Wahrnehmung und der Preis der Produkte sind die massgeblichen Entscheidungskriterien für die Konsumentinnen und Konsumenten. Gerade deshalb sind es innovative Prozesstechnologien, die für unsere Kooperationspartnerinnen und -partner den Schlüssel für neue und/oder kommerziell spannende Antworten auf gegenwärtige und künftige Herausforderungen hervorbringen. Wir beschreiten mit Ihnen Wege für zukunftsrelevante Lösungen, mit denen Sie nachhaltig erfolgreich sein werden.

Wir glauben an ein nachhaltiges Ernährungssystem. Dieses basiert auf der Diversifizierung der Proteinversorgung (tierische und alternative Proteine), auf der möglichst vollständigen Nutzung von Rohstoffen in der menschlichen Ernährung (nebenstromfreies, «food waste»-armes Lebensmittelsystem) und auf einer gesunden Ernährung. Lokale Ressourcenkreisläufe und Wertschöpfungsketten, dezentrale Produktionskonzepte und ein «Zero-waste»-Ansatz sind ebenso wichtige Bausteine wie die Individualisierung der sensorischen Wahrnehmung für die Lebensmittel der Zukunft.

Unsere Kompetenzen

Wir optimieren bestehende oder entwickeln interdisziplinär neue massgeschneiderte, wegweisende und ökonomisch fundierte Prozess- und Produktkonzepte, damit sich unsere Partner auf neue Marktanforderungen ausrichten und auf dem Markt gewinnbringend positionieren können. Unsere Stärken liegen in Innovationen, die kompetitive Vorteile erbringen, unserem Denken liegt stets das Zusammenspiel zwischen Prozessen, Materialien und Produkteigenschaften zugrunde.

Unsere Kompetenzen im Detail:

  • Extraktion, Fraktionierung und Funktionalisierung von Stoffen (z.B. Proteine) 
  • Techno-funktionelle Charakterisierung (z.B. Gel- oder Schaumbildungs-, Verdickungs-, Emulgiereigenschaften)
  • Prozesstechnologische Strategien für das Upcycling von Nebenströmen und intelligente Integration in Produkte sowie für die Vermeidung von Nebenströmen aus der industriellen Lebensmittelproduktion; Vollverwertung von Rohstoffen
  • Strukturierung/Texturierung, beispielsweise zur Erzeugung alternativer, fleischähnlicher Texturen, zur Intensivierung von Aromen, zur Reduktion von Zucker/Salz
  • Vegane und vegetarische Produktkonzepte
  • Lean- und Clean-Label-Strategien

Leistungsangebot

Wir bieten Ihnen vielfältige Kooperationsformen an. Forschungs- und Entwicklungsprojekte können als Auftragsforschung direkt finanziert werden oder auch staatlich gefördert sein (z.B. Innosuisse). Je nach Projekt kooperieren wir mit anderen Instituten der BFH, verschiedenen externen Partnern oder im Rahmen von Dissertationen mit Universitäten/ETH im In- und Ausland.

Unser Leistungsangebot im Detail:

  • Neuentwicklung oder Optimierung von Verarbeitungsprozessen, Prozessplattformen, Prototypen generischen Produktkonzepten – von der Vision bis zur innovativen Lösung
  • Entwicklung innovativer, funktioneller Rohstoffe/Materialien
  • Technologie-orientierte Innovationsstrategien
  • experimentelle Machbarkeitsstudien
  • Auftragsanalytik, vor allem Methodenentwicklung nicht kommerziell erhältlicher Analytik
  • Literaturanalysen (wissenschaftliche Literatur, Patentliteratur), Stand der Technik und Forschung

Unser dynamisches, engagiertes Team bietet Start-ups einen schnellen, lösungsorientierten Zugang, um die nächsten Schritte zu gehen. Wo andere diskutieren, legen wir los. Wir laden Sie ein, mit uns herauszufinden, wo die Grenzen ihres Vorhabens liegen, welche Möglichkeiten wir für sie sehen und wie wir gemeinsam an ihrem Erfolg arbeiten können.

Wir bieten Praktika insbesondere für nicht-schweizerische Studierende an, die bei uns Auslandserfahrung sammeln wollen. Die Praktika sind in der Regel im Forschungsbereich angesiedelt und richten sich an überdurchschnittliche Studierende. Bei Interesse schicken Sie uns bitte ein Motivationsschreiben, einen Lebenslauf und relevante Zeugnisse/Diplome. 
 
Wir heissen herzliche Zivildienstleistende bei uns willkommen. Sie werden bei uns in Forschungsprojekten eingesetzt, die Werte für die Allgemeinheit schaffen. Wenn Sie mindestens 4 Monate für Ihren Einsatz investieren wollen, melden Sie sich bei uns mit einem Motivationsschreiben und einem Lebenslauf. 

Auch Masterarbeiten bieten wir in Zusammenarbeit mit anderen Hochschulen an. Wenn Sie grundsätzliches Interesse an einer Abschlussarbeit in unseren Forschungsschwerpunkten haben, so schicken Sie uns ein Motivationsschreiben sowie einen Lebenslauf und relevante Zeugnisse/Diplome. Die Abschlussarbeiten werden in unseren Forschungseinrichtungen durchgeführt, d.h. während der gesamten Dauer der Abschlussarbeit ist Präsenz erforderlich. Zusammenarbeiten mit der ETH Zürich sind etabliert.
 
Dissertationen bieten wir in Zusammenarbeit mit ETH Zürich und anderen Universitäten an. Bei konkreter Themenvorstellung inklusive realisierter Finanzierung und melden Sie sich bitte bei uns mit einem Motivationsschreiben, einen Lebenslauf und einem Abstract zum geplanten Projekt. Dissertationen mit einer durch uns bereitgestellten Finanzierung werden auf unserer Webseite veröffentlicht.

Infrastruktur

Technologiehalle/Versuchstechnikum, analytische Labore

Wir verfügen über eine bestens ausgebaute Infrastruktur, die auf rund 550 Quadratmetern vor allem für die Verarbeitung von festen und flüssigen bis hin zu Konzentraten oder Pulvern eine komplette Ausstattung bietet. Der Maschinenpark wird jährlich strategisch und projektbezogen erweitert, so dass wir auf projektspezifische Anforderungen oder industrielle Entwicklungen rasch reagieren können. Daneben stehen uns bestens ausgestattete Labore zur Verfügung, um Prozess- und Produktentwicklungen zu begleiten. Der Schwerpunkt liegt auf optischen, physikalischen, sowie instrumentell-analytischen Methoden.

3D-Labor

3D-Mikroextrusionsverfahren («3D-Druck») basierend auf dem «Fused Deposition Modelling»-Verfahren erlauben neben dem «Rapid Prototyping» für Gerätebauteile auch die Entwicklung von Produktkonzepte für Lebensmittel. Wir kooperieren intensiv mit dem Institut für Drucktechnologie (IDT) der BFH.

Projekte und Publikationen

Unsere Forschungsprojekte sind in der Regel bi- oder trilaterale Projekte, die über verschiedene Fördertöpfe (z.B. Innosuisse) finanziert werden. In der Regle sind die Projekte vertraulich, besonders wertvolle Projektergebnisse schützen wir zusammen mit den Projektpartnern über Patentanträge. Ausgewählte Ergebnisse publizieren wir in peer-reviewed Journals.

Kleine Auswahl von Projekten

Die technologiegetriebene Forschung im Lebensmittelbereich beschäftigt sich zunehmend mit 3D-Drucktechniken, um individualisierbare Produkte erzeugen zu können. Der Vorteil liegt mit der Produktherstellung mit Losgrösse 1 auf der Hand. Allerdings bringt das Konzept vor allem hinsichtlich Produktionsgeschwindigkeit auch Nachteile mit sich. Im Fokus steht momentan (a) die Entwicklung von neuen, disruptiven Produktkonzepten, die einen Mehrwert gegenüber herkömmlichen Verfahren bieten, (b) die Entwicklung von hybriden Produktionsverfahren zur Geschwindigkeitssteigerung und (c) die materialwissenschaftlich orientierte Entwicklung von Massen.

Ziel des interdisziplinären Projekts ist es, Konzepte für die dezentrale, digitale Lebensmittelherstellung am Point of Sale zu erarbeiten, bei denen die Vernetzung von Mensch und Maschine zentral sein wird. Neben Kommunikationsstrategien entwickeln wir für zwei Anwendungsszenarien jeweils unterschiedlich komplexe Prozessketten und bewerten diese mittels einer Nutzenanalyse.

Der Anteil an Molke in der Schweiz, die für die menschliche Ernährung produziert wird, ist deutlich ausbaufähig. Grösste Hürde stellt die Diversität der Molken dar, was hinsichtlich des Prozessverhaltens zu unkalkulierbaren ökonomischen Risiken führen kann. In diesem Projekt zielen wir darauf, das Wissen über die Molkenvielfalt stark zu erweitern, indem wir die Auswirkungen ihrer Zusammensetzungen auf Prozesse und Produkteigenschaften vertieft untersuchen.

Im Projekt FermPlant erarbeiten wir Fermentationsstrategien für Gemüse, um dessen ernährungsphysiologische sowie sensorische Qualität aufzuwerten. Dies soll dazu beitragen, den Konsum von Gemüse in der Schweiz zu steigern. Durch die Optimierung der Fermentationsbedingungen (Temperatur-/Zeit-Profile) sowie den gezielten Einsatz von geeigneten Bakterienstämmen (Starterkulturen) streben wir eine milde, bei Konsument/innen akzeptanzsteigernde Säuerung während der Fermentation von Gemüse an. In einem zweiten Teil versuchen wir – durch den kombinierten Einsatz von Starterkulturen vor allem hinsichtlich Produktionsgeschwindigkeit fermentiertes Gemüse mit mikrobiell-produziertem Vitamin B12 anzureichern. Das würde eine natürliche Alternative zur künstlichen Supplementierung darstellen.

Die Studie menuCH hat gezeigt, dass der Anteil derer, die weniger als eine Portion Früchte und Gemüse pro Tag konsumieren, bei den 18- bis 34-Jährigen mit 19 Prozent am höchsten ist. Andere Studien haben gezeigt, dass sich in einer Cafeteria die Wahl von Menüs mit gesunden Lebensmitteln durch deskriptive Namen und passende Angaben fördern lassen.  In diesem Projekt erforschen wir die positiven Einflüsse unterschiedlicher Auslobungen für die Wahl von gemüsehaltigen Menüs in der Gemeinschaftsgastronomie.

Team

Aktuelles/News

Swiss Government Scholarship: Wenn Sie an einer Zusammenarbeit interessiert sind und Ihr Projektvorschlag in unserem Arbeitsgebiet liegt, dann schicken Sie uns einen aussagekräftigen Abstract und CV an uns. Von uns selbst angebotene Projekte werden auf unserer Webseite publiziert.

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