Angebote für Studienabschlussarbeiten (Master, Bachelor, Diplom) am Lehrstuhl
NEU Untersuchungen von Spektralbereichen im nah- und mittelinfraroten Bereich zur Bestimmung der Hefevitalität
(Masterarbeit, Betreuer Michael Metzenmacher, 08161/71-3849, Beginn ab sofort)
In der Brauindustrie ist der Einsatz von vitaler und gärkräftiger Hefe Grundvoraussetzung für eine hohe und gleichmäßige Produktqualität und einen schnellen Fermentationsverlauf. Wird eine Hefekultur mit zu geringer Vitalität eingesetzt, entstehen sowohl qualitative als auch ökonomische Nachteile. Jedoch existiert derzeit keine Methode, um die Vitalität von Hefekulturen schnell und ohne Probenaufbereitung zu erfassen.
Hier setzt die Forschungsarbeit an. Spektrale Methoden sollen zur qualitativen und quantitativen Überwachung der Hefevitalität eingesetzt werden. Es soll untersucht werden welche Spektralbereiche zur Charakterisierung von Hefekulturen herangezogen werden können. Hierfür werden die Kulturen verschiedenen Stressoren ausgesetzt und im nahen und mittleren Infrarotbereich untersucht und die informationstragenden Spektralbereiche identifiziert. Um die Ergebnisse darstellen und beschreiben zu können werden gleichzeitig etablierte Methoden zur Vitalitätsbestimmung durchgeführt. Die Untersuchungen der Hefevitalität im nah- und mittelinfraroten Bereich zur Identifizierung der informationstragenden Spektren und der Vergleich mit etablierten Methoden soll in der vorliegenden Abschlussarbeit durchgeführt werden.
NEU Untersuchungen verschiedener Analysenmethoden zur Bestimmung der Hefevitalität
(Bachelor-/Diplom-/Masterarbeit/Forschungspraktikum, Betreuer michael Metzenmacher, 08161/71-3849, Beginn ab sofort)
In der Brauindustrie ist der Einsatz von vitaler und gärkräftiger Hefe Grundvoraussetzung für eine hohe und gleichmäßige Produktqualität und einen schnellen Fermentationsverlauf. Wird eine Hefe mit zu geringer Vitalität eingesetzt, entstehen sowohl qualitative als auch ökonomische Nachteile. In der Literatur werden verschiedene Methoden zur Vitalitätsbestimmung diskutiert. In dieser Arbeit sollen Untersuchungen verschiedener Analysenmethoden zur Bestimmung der Vitalität der Hefekultur hinsichtlich Anwendung und Vergleich durchgeführt werden. Umfang und Arbeitspakete können je nach Bearbeitungszeitraum angepasst werden.
Entwicklung und Optimierung eines adaptiven CIP-Prozesses (Cleaning in Place) unter Verwendung von Inline-Messungen
(Bachelorarbeit/Masterarbeit/Forschungspraktikum, Betreuer Yogesh Sharma, 08161/71-3491, Beginn ab Juli/August)
Um eine ausreichende Reinigung von Rohrsystemen zu gewährleisten, sind Cleaning-in-Place (CIP)-Verfahren in der Lebensmittelindustrie bisher häufig überdimensioniert. Dies führt jedoch zu hohen Kosten und einer Verschwendung von Energie und Ressourcen. Um künftig Reinigungsverfahren optimieren zu können, sind Inline-Messungen zur automatisierten Überwachung und Steuerung von CIP-Prozessen erforderlich. Hierfür soll in der aktuellen Arbeit ein am Lehrstuhl entwickeltes Inline-Messsystem mit Offline-Messungen (Gravimetrie, Photometrie, etc.) verglichen und validiert werden. Fokus ist die Ermittlung der Effektivität der Reinigungsverfahren anhand Reinigungsversuchen an einer CIP-Pilotanlage unter Variation der Reinigungsparameter.
In dieser Arbeit soll die Reinigung spezifischer Lebensmittelmatrices für den Reinigungsschritt alkalische Reinigung unter Variation von Zeit und Temperatur charakterisiert werden. Die Reinigungsleistung wird zum einen mit Inline-Sensoren (Ultraschall, Leitfähigkeit und Trübung) überwacht sowie mit Offline-Referenzmessungen (gravimetrisch und photometrisch) referenziert werden. Nachfolgend soll der Versuchsstand automatisiert werden, wodurch die Reinigung anhand der Inline-Sensoren angepasst werden kann. Abschließend werden die Reinigungsschritte kombiniert und ein optimales Reinigungsregime entwickelt, um Zeit und Kosten für die Reinigung zu sparen.
Untersuchung von Mehlen mit einem multispektralen Messsystem
(Master-/Bachelor-/Diplomarbeit, Betreuer Ronny Takacs, 08161/71-2627 Beginn ab sofort)
In dieser Arbeit wird ein multispektrales Messsystem zur Echtzeit-Charakterisierung von Mehl weiterentwickelt. Im Rahmen dieser Bachelor-/Masterarbeit werden multispektrale Bilddaten mit dem bestehendem Versuchstand aufgezeichnet und mittels bestehender Methoden analysiert. Dafür werden handelsübliche (Type 405), industrielle (Type 550) und modifizierte Mehlproben mit dem spektralen Versuchstand sowie mit Standard-Mehlanalytik vermessen. Die Ergebnisse werden für die Erstellung von Fingerprints für bestimmte Mehleigenschaften (insb. Glutengehalt) und für die Weiterentwicklung des multispektralen Messsystems genutzt.
Einsatz von Thermografie bei der Darre
(Master-/Bachelor-/Diplomarbeit, Betreuer Ronny Takacs, 08161/71-2627 Beginn ab sofort)
Das Darren stellt bei der Malzherstellung einen zentralen Prozessschritt dar, bei welchem die Eigenschaften des Malzes irreversibel fixiert werden. Ebenso stellt das Darren durch den hohen Energieverbrauch einen der energieintensivsten Teilprozesse des Mälzens dar, welche in der Praxis durch simple, nicht auf das Produkt adaptierbare, Steuerungskonzepte kontrolliert wird. In der Literatur wird ein Energieverbrauch von 2404 MJ/t Malz beim Schwelken, 732 MJ/t Malz beim Aufheizen, 886 MJ/t Malz beim Ausdarren angegeben. Die Steuerung eines solchen Darrprozesses mit Hinblick auf hohe Produktivität (z.B. Ausbeuten, hohe Qualität) setzt hohe Anforderungen an die Mess- und Regelungstechnik. Typischerweise werden in entsprechenden Systemen eine Vielzahl von Größen (Temperatur, Ventilatorleistung, Druck) online erfasst und für die Überwachung und teilweise für die Prozesssteuerung verwendet. Jedoch existieren keine Konzepte, welche konkrete Produkteigenschaften sowie -kinetiken quantitativ in Betracht ziehen.
Entwicklung einer ultraschallbasierten Methode zur Überwachung von CIP-Prozessen
(Bachelor-/Masterarbeit, Betreuer Michael Metzenmacher, 08161/71-3849, Beginn ab sofort)
Die qualitative Bestimmung des Reinigungserfolges nach CIP-Prozessen erfordert durch die fortschreitende Automatisierung von Anlagen zunehmend inlinefähige Methoden. In dieser Arbeit soll ein bestehender Versuchsstand adaptiert werden, welcher eine ultraschallbasierte Messung von Verschmutzungen in einem Rohrsystem mittels Oberflächenwellen ermöglicht. Definierte Referenzverschmutzungsmatrices werden danach etabliert und deren Einfluss auf die Ultraschallsignale ermittelt. Die Reinigung des Rohrsystems wird sowohl durch Referenzmessungen, als auch durch die ultraschallbasierte Inlinemessung charakterisiert.
NEU Charakterisierung des Haftverhaltens von Weizenteig
(Master-/Bachelorarbeit, Betreuer Ulrike Vogt, 08161/71-3264, Beginn ab sofort)
Unerwünschte Teiganhaftungen stören bei der Herstellung von Backwaren die Produktion. Zudem können die verbleibenden Reste die Produktqualität mindern und ein hygienisches Risiko darstellen. Trotz des Wissens über verschiedene Möglichkeiten zur Beeinflussung der Klebrigkeit von Teig sind die Mechanismen, die zu Teiganhaftungen führen, noch nicht bekannt. Da es verschiedene Theorien der Adhäsion gibt, soll in dieser Studienarbeit die Benetzung als Voraussetzung für die Ausbildung von Adhäsionskräften genauer betrachtet werden. Hierfür soll das Haftverhalten von Weizenteig im Labor- als auch Technikumsmaßstab als auch deren rheologischen Eigenschaften charakterisiert werden. Anschließend soll das Benetzungsverhalten von Teig mit dem Adhäsionsverhalten in Kontext gesetzt werden.
Proteinverschiebung in Mehlen mittels triboelektrischer Trennung
(Master-/Bachelorarbeit, Betreuer Martin Heckl, 08161/71-2683, Beginn ab sofort)
Ein wichtiger Faktor für die Qualität von Backwaren ist der Proteingehalt in Mehlen. Dabei ist allerdings nicht nur die Proteinquantität, sondern vor allem die -qualität entscheidend für das Backergebnis. Diese ist allerdings schwer in Kenndaten zu fassen und wird daher hauptsächlich über deren Funktionalität bestimmt. Um die Proteinquantität und -qualität bei der Mehlherstellung einzustellen und zu standardisieren, hat der Müller bisher nur die Möglichkeit, Chargen mit unterschiedlicher Proteinzusammensetzung miteinander zu mischen. Eine Proteinverschiebung während des Zerkleinerungsprozesses ist nur sehr eingeschränkt möglich. Diese limitierte Einflussmöglichkeit auf den Proteingehalt erschwert es Mühlen bisher, standardisierte oder maßgeschneiderte Mehle mit definierter Proteinzusammensetzung anzubieten. Ziel der Abschlussarbeit ist, den Einfluss der triboelektrischen Trennung auf die Zusammensetzung von Mehl zu untersuchen. Dabei liegen vor allem Mehlanalytische sowie Teig- und Backtechnologische Versuche im Fokus. Des Weiteren sollen die Mehleigenschaften (wie z.B. Oberflächenbeschaffenheit der Mehlpartikel) identifiziert werden, die für die Trennung verantwortlich sind.
Enzymaktives Malz als natürliches Additiv in der Brotherstellung
(Master-/Bachelorarbeit/Forschungspraktikum, Betreuerin Carina Stoll, 08161/71-3264, Beginn ab sofort)
Malz dient neben Hopfen, Hefe und Wasser als Grundzutat in der Bierherstellung. Es handelt sich hierbei um ein künstlich zum Keimen gebrachtes und anschließend gedarrtes Getreide, welches in einem kontrollierten Mälzungsprozess hergestellt wird. Dieser Vorgang dient der Bildung sowie der Aktivierung von Enzymen, die unter anderem der Umwandlung von langkettigen Polysacchariden zu Mono- und Disacchariden dienen und so die Erschließung von getreideeigenen Bestandteilen ermöglichen. Neben dem gezielten Einsatz im Brauwesen findet Malz auch seinen Einsatz in der Backwarenindustrie. Hier werden häufig enzyminaktive Malze auf Basis der wertgebenden Inhaltsstoffe, wie etwa Kohlenhydrate und Aminosäuren, zur Aromabildung und Farbgebung verwendet. Ebenfalls Verwendung finden enzymaktive Malze. Hier wird jedoch längst nicht das volle Potential ausgeschöpft. Durch den gezielten Einsatz von enzymaktiven Backmalzen könnten weitere positive Effekte auf die Teigstrukturbildung, -Verarbeitung und Backwarenqualität erzielt werden. Ziel der Arbeiten ist es, den Zusammenhang zwischen dem funktionellen Einfluss enzymaktiver, weizenbasierter Malze auf die Teigstruktur, -verarbeitung und Weizenbrotqualität zu untersuchen und daraus die gezielte Optimierung des Mälzungsregimes vorzunehmen, um abschließend ein optimales, enzymaktives Backmalz zu erhalten.
Kalibrierung und Validierung eines chemometrisches Modells zur Messung von Arabinoxylanen in Würze und Bier mittels Nahinfrarot‑Reflexionsspektroskopie
(Diplom- oder Bachelorarbeit, Betreuer Valadis Karatairis, 08161/71-3404, Beginn ab sofort)
Arabinoxylane sind neben β-Glucanen eines der Hauptpolysaccharide in Gerstenmalz. Die genannten Polysaccharide `werden mit einem Viskositätsanstieg in Würze und Bier in Verbindung gebracht, was zu potentiellen Filtrationsproblemen führen kann. Die Arabinoxylan Konzentration kann in Würze und Bier mittels bekannter chemisch-technischer Analysen bestimmt werden. Diese sind jedoch sehr zeit- und materialintensiv. Die Nahinfrarotspektroskopie dagegen bietet die Möglichkeit einer schnellen und zerstörungsfreien Probenmessung. Wie bei jeder Analyse ist der erste Schritt die Kalibrierung der Methode. Im Fall der NIR-Spektroskopie soll ein statistisches Modell, basierend auf den erhaltenen NIR-Spektren der Proben und der chemischen Referenzanalysen erstellt werden.
Untersuchung einer neuen Methode im Labormaßstab zur schnellen Bewertung von Malz hinsichtlich seiner potentiellen Filtrationsleistung
(Diplom-/Bachelor-/Masterarbeit/Forschungspraktikum, Betreuer Valadis Karatairis, 08161/71-3404, Beginn ab sofort)
Die Filtration ist ein entscheidender Aspekt des Brauprozesses und beeinflusst die Qualität und Klarheit des Endprodukts. Änderungen der Prozessparameter und/oder Rohstoffe können zu Veränderungen der Filtrationsleistung führen. Malz ist einer der Hauptbestandteile bei der Bierherstellung. Seine Zusammensetzung kann die Filtrationsleistung des hergestellten Bieres stark beeinflussen. Derzeit bestehende Filtrationstests können in unfiltriertem Bier durchgeführt werden und geben einen Eindruck von der erwarteten Filtrationsleistung. Allerdings werden die Ergebnisse erst spät im Prozess erzielt, so dass meist keine Zeit bleibt, einer verminderten Filtrationsleistung effizient gegen zu wirken. Daher wird eine neue Methode entwickelt, um die Möglichkeit zu untersuchen, aus dem verwendeten Malz die erwartete Filtrationsleistung des hergestellten Bieres zu bestimmen und vorherzusagen.
Konstruktion und Entwurfsvariationen für eine trommelbasierte Kleinmälzerei
(Bachelor- oder Masterarbeit, Betreuer Christoph Neugrodda/Thomas Becker)
Die Bereitstellung von qualitativ hochwertigem Braugetreide wird aufgrund des Klimawandels zunehmend anspruchsvoller, insbesondere da die Getreidesorten eine Mälzung durchlaufen sollen. Im Rahmen einer konzeptionellen Neuentwicklung ist die Konstruktion einer vollautomatischen Kleinmälzungsanlage geplant, mit der flexibel mehrere Mälzungstrommeln unabhängig voneinander betrieben werden können. Die Anlage soll alle nötigen Schritte des Weichens, des Keimens und das Darren in einer Trommel ermöglichen. Dabei soll höchste Reproduzierbarkeit bei hoher Flexibilität gegeben sein.
Im Rahmen der studentischen Abschlussarbeit soll auf Basis existierender Grundvorschläge verschiedene Konstruktions- und Variationsvorschläge mittels CAD (z. B. SolidWorks oder Inventor) für die Trommeln modelliert und deren Realisierungsmöglichkeiten abgeschätzt werden. Als Voraussetzungen werden Interesse für konstruktive/kreative Ingenieursarbeiten und zumindest Grundkenntnisse im Umgang mit Solidwords oder Inventor gesehen.
Untersuchung der Auswirkungen der Anlagetechnik auf die Reibring-Bildung (Scuffing) von Mehrwegflaschen
(Diplomarbeit für DiplombraumeisterInnen, Betreuer Tobias Voigt 08161/71-4377, Beginn ab April)
Bei der Getränkeabfüllung in Mehrwegflaschen wird die Außenwand der Flaschen durch mechanische Beanspruchung verletzt. Durch Druck und Stöße bilden sich unansehnliche Reibringe (Scuffing). Diese verringern die Lebensdauern der Mehrwegflaschen und mindern aufgrund der schlechteren Flaschenoptik das Kaufinteresse beim Verbraucher. Getränkeabfüllbetriebe sind deshalb daran interessiert, die Reibringbildung durch geeignete Betriebsbedingungen ihrer Getränkeabfüllanlagen möglichst gering zu halten. Hierbei können Erkenntnisse über die Zusammenhänge von Druck- und Stoßbedingungen in der Anlage auf die Scuffing-Neigung helfen. Ziel der Arbeit ist es durch, den Einfluss unterschiedlicher Anlagentechnik auf die Reibringbildung bei Mehrwegflaschen wissenschaftlich zu bewerten. Die Arbeit wird in Kooperation mit dem Industriepartner der Augustiner-Bräu Wagner KG durchgeführt. Sie bietet die Möglichkeit, zusätzlich zur wissenschaftlichen Arbeit praktische Erfahrungen in einem modernen Getränkeabfüllbetrieb zu sammeln.
MappKIng
(Bachelor-/Masterarbeit Betreuer Matthias Staiger, 08161/71-3580, Beginn ab sofort)
Für den Bereich des Maschinenbau - Lebensmittel suchen wir in Kooperation mit renommierten Industrieunternehmen, für den Zeitraum von 3 - 6 Monaten, eine/n Studenten/in der/die eine Abschlussarbeit in der Praxis schreiben möchte. Deine Aufgabe wird die Erstellung eines Anforderungsprofils von Lebensmittelproduzenten an Maschinenhersteller zum Thema „Welche Industrie 4.0 Anforderungen bestehen“ sein. Die Ergebnisse gehen direkt ein in die Produktentwicklung einer neuen KI-gestützten Industrie 4.0 Anwendung.
Du beschäftigst Dich dabei entweder klassisch mit den Methoden der Portfolioanalyse, Marktanalyse, Kundenbefragung und Geschäftsmodellentwicklung. Oder Du überzeugst uns mit neuen Ideen und Ansätze die Du ausprobieren möchtest.
Im Rahmen deiner Praxistätigkeit bekommst du dabei Einsichten in neuste Maschinenbau und IT-Technologie im Bereich der Lebensmitteltechnik, lernst den Stand der Branche kennen und bekommst Themenübergreifend praktische Erfahrung.