{"id":25128,"date":"2024-10-07T09:27:27","date_gmt":"2024-10-07T07:27:27","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.wika.com\/de\/?p=25128"},"modified":"2025-09-11T08:46:23","modified_gmt":"2025-09-11T06:46:23","slug":"new-food-biomassefermentation-birgt-komplexe-messaufgaben","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.wika.com\/de\/anwendungen\/new-food-biomassefermentation-birgt-komplexe-messaufgaben\/","title":{"rendered":"New Food: Biomassefermentation birgt komplexe Messaufgaben"},"content":{"rendered":"

Im Jahr 2050 werden nach UN-Prognosen zehn Milliarden Menschen auf der Erde leben. Die Lebensmittelindustrie muss neue Wege beschreiten, um die Ern\u00e4hrung der wachsenden Weltbev\u00f6lkerung nachhaltig sicherzustellen. Einer davon ist New Food. Dabei handelt es sich um biotechnologisch aus Mikroorganismen hergestellte Nahrungszutaten, beispielsweise Proteine. Ein verbreitetes Verfahren f\u00fcr die Produktion von New Food ist die Biomassefermentation. Sie stellt hohe Anforderungen an die Messinstrumentierung.<\/strong><\/p>\n

Biomassefermentation: Effiziente Produktion von New Food<\/h2>\n

Biomassefermentation f\u00fcr New Food erm\u00f6glicht eine Produktion von Mikroorganismen in gro\u00dfen Mengen und in vergleichsweise kurzer Zeit. Mikropilze, Algen oder Hefen wachsen schnell und vermehren sich w\u00e4hrend der Fermentation zu einer proteinreichen Biomasse. Die so gewonnene Zutat ist ebenso nahrhaft wie die konventionellen Proteinlieferanten Fleisch, Fisch, Eier und Milchprodukte. Dar\u00fcber hinaus enth\u00e4lt sie weder Cholesterin noch ges\u00e4ttigte Fette.<\/p>\n

Jeder Mikroorganismus ben\u00f6tigt optimale Wachstumsbedingungen, um wie gew\u00fcnscht zu gedeihen. In einer solchen Umgebung k\u00f6nnen sich jedoch auch andere Mikroorganismen wohlf\u00fchlen und entsprechend vermehren. Um eine solche Kontamination sicher zu verhindern, m\u00fcssen bei der Biomassefermentation f\u00fcr New Food durchgehend aseptische Verh\u00e4ltnisse herrschen. Das schlie\u00dft die im Fermentierungsprozess integrierte Messinstrumentierung ein. F\u00fcr \u00dcberwachungsaufgaben im Verfahren empfehlen sich folglich Ger\u00e4te im Hygienic Design, die zudem eine r\u00fcckstandsfreie Reinigung gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n

Welche Herausforderungen bringt die Biomassefermentation mit sich?<\/h2>\n

Das Aufrechterhalten aseptischer Verh\u00e4ltnisse ist jedoch keinesfalls das einzig ausschlaggebende Kriterium f\u00fcr eine erfolgreiche Biomassefermentation. So m\u00fcssen die optimalen Wachstumsbedingungen durchgehend konstant bleiben, um die Produktivit\u00e4t zu maximieren. Die \u00dcberwachung der daf\u00fcr entscheidenden Parameter bedarf deshalb einer entsprechend hochwertigen Sensorik. In seinem Portfolio verf\u00fcgt WIKA f\u00fcr diese Aufgabe \u00fcber eine breite Auswahl an Ger\u00e4ten.<\/span><\/p>\n

Messl\u00f6sungen von WIKA f\u00fcr die Biomassefermentation zur Produktion von New Food:<\/h2>\n
    \n
  1. \n\n
    \"Die

    Messger\u00e4te f\u00fcr die Biomassefermentation zur Herstellung von New Food (v. l.): Widerstandsthermometer Typ TR22-A, Drucktransmitter Typ DMSU21SA mit integrierter Membran\u00fcberwachung, Magnetostriktiv-F\u00fcllstandstransmitter Typ FLM-H und Scherstab Typ F3201 zur gravimetrischen F\u00fcllstands\u00fcberwachung (inklusive Einbausatz).<\/p><\/div>\n
    \nTemperaturmessung:<\/strong>
    \nTemperatur ist die entscheidende Messgr\u00f6\u00dfe w\u00e4hrend der Fermentation. Denn das optimale Wachsen und Vermehren der Mikroorganismen h\u00e4ngt von der Kontinuit\u00e4t spezifischer Temperaturen ab. Jede Abweichung davon kann diesen Prozess und damit die Produktivit\u00e4t beeintr\u00e4chtigen. Daher ist Genauigkeit das erste Auswahlkriterium bei den zur Temperaturerfassung eingesetzten Thermometern, damit der Anwender den W\u00e4rmeeintrag exakt regeln kann. Das Widerstandsthermometer Typ TR22-A in Kombination mit einem Einschweissschutzrohr im Hygienic Design beispielsweise erf\u00fcllt diese Bedingung. <\/p>\n

    F\u00fcr Verfahren mit hoher Produktsensibilit\u00e4t l\u00e4sst sich das TR22-A auch mit dem Temperaturtransmitter T38 kombinieren. Dessen True Drift Detection signalisiert eine kritische Temperaturabweichung des Sensors sofort. Das hei\u00dft: Der Anwender kann sich auf die gemessenen Werte verlassen und stellt eine Drift nicht erst beim n\u00e4chsten Kalibrierintervall<\/span> fest.<\/p>\n

    <\/span><\/li>\n

  2. Druck\u00fcberwachung:<\/strong>
    \nEine ebenfalls zentrale Messgr\u00f6\u00dfe f\u00fcr die Abl\u00e4ufe im Fermenter ist der Druck. Er ist f\u00fcr die strukturelle Integrit\u00e4t und das Funktionieren von prim\u00e4rer Bedeutung. Das gilt vor allem f\u00fcr Gro\u00dfanlagen. F\u00fcr die Druck\u00fcberwachung kommt beispielsweise der frontb\u00fcndige Drucktransmitter Typ DMSU21SA mit integrierter Membran\u00fcberwachung in Frage. <\/p>\n

    Dieses Messsystem arbeitet mit einer verschwei\u00dften Doppelmembran, deren Zwischenraum evakuiert ist. Bei einer Besch\u00e4digung der prozessseitigen Membran hebt sich das Vakuum auf und das \u00dcberwachungsger\u00e4t (Druckschalter) setzt ein Alarmsignal ab. Der Anwender wei\u00df sofort, wenn die aseptische Integrit\u00e4t in Gefahr ist. Bis zur Schadensbehebung h\u00e4lt die zweite Membran den Prozess sicher geschlossen. Damit ist gew\u00e4hrleistet, dass keine Gefahr vom Messger\u00e4t f\u00fcr den Prozess ausgeht.<\/p>\n<\/li>\n

  3. F\u00fcllstandserfassung:<\/strong>
    \nDer F\u00fcllstand im Fermenter ist f\u00fcr den Fermentationsprozess ebenso wichtig wie Druck und Temperatur. Er beeinflusst die Durchmischung, Bel\u00fcftung und das Volumen des Kulturmediums. Die Methode der kontinuierlichen F\u00fcllstandserfassung<\/span> wiederum richtet sich nach dem Zustand der Biomasse. F\u00fcr niedrigviskose Medien eignet sich eine schwimmerbasierte Messung, beispielsweise mit dem Magnetostriktiv-F\u00fcllstandstransmitter Typ FLM-H. Der Schwimmer ist dergestalt ausgelegt, dass er von Schaumbildung und Luftblasen unbeeinflusst bleibt. Das magnetostriktive Messprinzip liefert zudem eine hohe Genauigkeit. <\/p>\n

    Festere Biomassen im Fermenter sprechen hingegen f\u00fcr eine gravimetrische F\u00fcllstands\u00fcberwachung, also eine Niveaukontrolle \u00fcber die Verwiegung von Beh\u00e4lter und Inhalt. F\u00fcr diese Messmethode ohne direkten Produktkontakt empfehlen sich W\u00e4gezellen, wie beispielsweise der Scherstab Typ F3201. Der Sensor misst \u00e4u\u00dferst pr\u00e4zise und weist eine hohe Langzeitstabilit\u00e4t auf. WIKA liefert das Messger\u00e4t plus Einbausatz (Typ AZK02), Anschlusskasten (Typ B6578) und Display (Typ E1932) als montierte und installationsbereite Einheit.<\/li>\n<\/ol>\n

    Regelm\u00e4\u00dfig Kalibrierung ist f\u00fcr pr\u00e4zise Messergebnisse unverzichtbar<\/h2>\n

    Angesichts der hohen Anforderungen an die Messinstrumentierung ist deren regelm\u00e4\u00dfige Kalibrierung unabdingbar. Anwender k\u00f6nnen die Temperatur- und Druckmessger\u00e4te direkt in der Anlage pr\u00fcfen, beispielsweise mit dem Temperatur-Blockkalibrator Typ CTD9350 und dem portablen Prozesskalibrator Typ CPH7000. Dar\u00fcber hinaus bietet WIKA einen Kalibrierservice mit DAkkS-Zertifikaten an, sowohl im firmeneigenen Labor als auch mobil beim Kunden.<\/p>\n

    Hinweis<\/strong>
    \nAuf der WIKA-Webseite erhalten Sie weitergehende Informationen zu den erw\u00e4hnten Messger\u00e4ten plus Zubeh\u00f6r (TR22-A<\/a>, T38<\/a>, DMSU21SA<\/a>, FLM-H<\/a>, F3201<\/a>, AZK02<\/a>, B6578<\/a>, E1932<\/a>, CTD9350<\/a>, CPH7000<\/a>) sowie dem Kalibrierservice<\/a>. Dort finden Sie auch einen \u00dcberblick \u00fcber andere Messl\u00f6sungen f\u00fcr die Lebensmittelindustrie<\/a>. Bei Fragen steht Ihnen Ihr<\/span><\/span> Ansprechpartner <\/a>gerne zur Verf\u00fcgung.<\/span><\/p>\n

    Lesen Sie au\u00dferdem unsere Beitr\u00e4ge<\/strong>
    \n    Druckmittlersystem mit IO-Link f\u00fcr die Lebensmittelindustrie<\/a>
    \n    Druckschalter f\u00fcr sicheren Betrieb von Lebensmittelsilos<\/a>
    \n    F\u00fcllstands\u00fcberwachung mit Prozesstransmitter in Milchtanks<\/a>
    \n    Druck\u00fcberwachung in UHT-Anlage ohne Kontaminationsrisiko<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Im Jahr 2050 werden nach UN-Prognosen zehn Milliarden Menschen auf der Erde leben. Die Lebensmittelindustrie muss neue Wege beschreiten, um die Ern\u00e4hrung der wachsenden Weltbev\u00f6lkerung nachhaltig sicherzustellen. Einer davon ist New Food. Dabei handelt es sich um biotechnologisch aus Mikroorganismen hergestellte Nahrungszutaten, beispielsweise Proteine. 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