2. Wissenschaftliches Symposium des VDM

Mit 60 Teil­nehmern war die Veranstaltung wiederum sehr gut besucht. Am Vorabend stimmte das Mitglied des Wissenschaftlichen Beirates des VDM, Prof. Klaus-Dieter Jany (EFSA), mit einem Vortrag über „Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit – Auftrag und Arbeitsweise“ auf das Symposium ein. Er erläuterte eingehend die Struktur und die Arbeit dieser für die Er­nährungswirtschaft so wichtigen, gleichwohl nicht hinreichend be­kannten europäischen Institu­tion. Es ergab zugleich die Gelegenheit, erste Kontakte zwischen den Wissenschaftlern und den Teilnehmern aus der müllerischen Praxis zu knüpfen.
 
Das Symposium wurde von den Professoren Jany und Peter Schieberle, Lehrstuhl für Lebensmittelchemie, TU München und ebenfalls Mitglied des Wissenschaftlichen Beirats des VDM, kenntnisreich und mit viel Geschick moderiert. Im ersten Vortrag berichtete Prof. Rainer Kühl, Jus­tus-Liebig-Universität Gießen, über die Auswirkungen der Strukturentwicklungen in den vor- und nachgela­gerten Stufen auf die Müllerei. Zunächst analysierte er die Gegebenheiten der Ge­treideproduk­tion und legte die veränderten Marktbedingungen dar. Einer eingehenden Analyse wurde hierbei das Verkaufsverhalten der Agrarunternehmer unterzogen. Die Entwicklung in der nachgelagerte Stufe lässt sich thesenhaft darstellen: Das Kerngeschäft des Backgewerbes bringt keine Um­satzsteigerung. Auf der anderen Seite ist Deutschland immer noch Weltmeister im Brotkon­sum. Die Schlussfolgerungen für die Mühlenwirtschaft lauten: Die Marktrisiken führen zu verän­dertem Verkaufsverhalten am physischen Markt und die Notwendigkeit zur Kostensenkung führt ten­denziell zu weiteren Konzentrationen auf den Beschaffungsmärkten. Die Konzentration auf der Absatzseite nimmt ebenso zu. Für beide Marktstufen gelten qualitative und quantitative Er­folgsfaktoren. Es gewinnt damit an Bedeutung, die modernen Kundenerwartungen durch  innovative Produktkonzepte zu erfüllen.

Dipl.-Ing. Friedrich Hedtrich, Georg-Albrechts-Universität Kiel, beschäftigte sich mit besseren Prognosen für die Agrarmärkte. Er startete mit einem anschaulichen Beispiel über kollektive Intelligenz von der Tiermesse in Plymouth 1906: Es ging um die Schätzung des Schlachtge­wichtes eines Bullen und die Ermittlung des arithmetischen Mittels bei Befragung möglichst vieler Beteiligter. Daraus ist herzuleiten, dass die Individuen gemeinschaftlich ein besseres Er­gebnis erzielen als alleine. Zusammenfassend kann gesagt werden: Die Volatilität an den Ag­rarmärkten nimmt zu, und der Vermarktungserfolg ist ein entscheidender Faktor für den Unter­neh­menserfolg geworden. Die verfügbaren Prognosen erzielen dabei keine gute Vorhersage­güte. In an­deren Bereichen fehlen Vorhersagen sogar vollkommen. Die Prognosemärkte sollten das Phä­nomen der kollektiven Intelligenz vermehrt nutzen. Anzustreben ist dessen Nutzbarma­chung über das World Wide Web: Ein Zugang zu jeder Zeit von fast jedem Ort ist dann möglich, und die Kenntnis der Teilnehmer selbst schlicht nicht notwendig. Die prognostizierten Markt­preise sind dann die erwarteten und gewichteten Werte der Zertifikate aller Teilnehmer der Prognose. Auf der Grundlage von Spielwetten kann an entsprechenden Experimenten der Uni Kiel teilgenommen werden.
 
„Innovative biochemische Methoden zur Bestimmung von Weizenanteilen in Dinkelprodukten“ war das Thema von Dr. Ilka Haase, Universität Hamburg. Die Leitsätze für Brot und Kleinge­bäck sehen maximal 10 % Weizenanteil in Dinkelbrot und -brötchen vor. Durch unbewusste Vermischungen bereits beim Anbau oder in der Verarbeitung sowie durch be­wussten Zusatz, um die Backfähigkeit zu erhöhen, kann es hier zu Problemen kommen. Zu entwickeln war ein DNA-basierter Nachweise aufgrund weizen­spezifischer Erbinformationen sowie proteinbasier­ten Nachweisen mit dem ELISA-Test auf wei­zenspezifische Antikörper. Die Methode macht sich zu nutze, dass bestimmte Gensequenzen nur auf einen bestimmen DNA-Abschnitt der einzel­nen Getreidearten passen. Diese nennen sich Primer. Es ist gelungen, ein bestimmtes Primer-Paar spezifisch für alle untersuchten Wei­zensorten herauszufinden, dessen Grund- und Matrix­kalibrierung erfolgreich ist. Im Ausblick ist so eine Optimierung der Feststellungsmethoden im Bezug auf Dinkel und Weizen möglich.
 
Dipl.-Ing. Carolin Franzmann, Westfälische Wilhelms-Universität Münster, erläuterte die Versuchsergebnisse zu dem vom VDM geförderten FEI-Forschungsprojekt „Mutterkornalkaloide in Roggen – Einfluss der mühlentechnischen Ver­arbeitung“. Ziel ist die Entwicklung eines kostengünstigen und schnellen Tests für Mutterkorn und Sklerotien. Dabei wird zu Hilfe genommen, dass Rizinolsäure ein charakteristischer Be­standteil des Mutterkorns ist und mit dem Mutterkorngehalt korreliert. Untersucht wurde zu­nächst die Verteilung der Ergot-Alkaloide und der Rizinolsäure in Mehl, Schrot, Grieß und Kleie. Es konnte festgestellt werden, dass der mittlere Alkaloidgehalt der Sklerotien mit 0,08 % deut­lich geringer ist als der oft zitierte mittlere Gehalt von 0,2 %, aber Schwankungsbreiten von 0,01 bis 0,24 % bestehen. Der Rizinolsäuregehalt blieb konstant, so dass er sich als Alterna­tivme­thode zur Besatzbestimmung bis 0,01 % auch in verarbeiteten Produkten anbietet.
 
Die Verbrauchersicht auf „Mykotoxine in getreidereichen Lebensmitteln – Was denkt der Verbraucher?“ war das Thema von Dipl.-Ing. Carolin Freese, FH Osnabrück. Inhalt waren ein Meinungsüberblick über Mykotoxine, eine Cluster-Analyse zum „Mykotoxin-frei-Zeichen“ und die Darstellung der Einflüsse auf die Einschätzung des Mykotoxinrisikos durch die Verbraucher. Schließlich beinhalte­ten die Forschungsarbeiten ein Kaufexperiment. Dort wurde untersucht, wie sich Marke, Preis und das Vorhandensein von Biosiegel und/oder Mykotixin-frei Zeichen auf die Kaufwahrschein­lichkeit auswirkt. Bei insgesamt gleichläufigen Tendenzen wirken sich die Koeffizienten zwi­schen den Parametern unterschiedlich aus, was die Interaktionen zwischen Marke und Preis sowie zwischen Marke und Vorhandensein von Siegel und Zeichen angeht.
 
„PCR-geschützte Diagnostik von Fusarium-Kontaminationen in Getreide“ stellte Dr. Ludwig Niessen von der TU München vor. Er brachte zunächst die kritischen Kontrollpunkte vom Feld bis zum Tisch bzgl. Fusarien ins Bewusstsein und stelle die grundsätzlichen Methoden zur Analyse von Fusarium-Kontaminationen in Getreide dar. Mit der molekularbiologischen PCR-Analyse soll hier ein effizien­teres Verfahren geschaffen werden. Dieses Verfahren bedient sich des Umstands, dass die Sequenzbasis für Fusarium-spezifische PCR-Primer genetisch isoliert werden kann, da es stoff­wechselspezifische Gene gibt. Hierdurch ist es möglich, die Identifizierung eines PCR-Produk­tes durch Schmelzkurven-Analyse vorzunehmen und die Kor­relation von DNA-Menge und DON-Gehalt zu bestimmen. Solche DNA-gestützten Methoden bieten die Möglichkeit zur schnellen und spezifischen Diagnose von Fusarium in Getreide. Die Verwen­dung von Primern aus Genen lässt einen Rückschluss auf das mit einer Probe verbun­dene Ri­siko der Mykotoxinbelastung zu. Mit neuartigen Methoden der DNA-Amplifikation kann die Mes­sung mit geringem Aufwand und in kurzer Zeit durchgeführt werden. Damit könnten in Zukunft im Rahmen der Wareneingangskontrollen eingesetzt werden. Hier darf mit Spannung die weitere Entwicklung verfolgt werden.
 
Prof. Elke Pawelzik von der Georg-August-Universität Göttingen nahm sich des Themas „Fusa­rienbefall und Mykotoxinbildung im Getreide“ an. Dem Vortrag lagen grundlegende Untersu­chungen zur Wirkung der Primärproduktion auf Fusariumbefall und Mykotoxinproduktion in der Wertschöpfungskette unter den spezifischen Bedingungen Niedersachsens zugrunde. Diese wurden anhand von integralen Fruchtfolgeversuchen in den Kreisen Gladebeck und Torland bei Nordheim und Göttingen durchgeführt. Sortenwahl und Fruchtfolge sowie der spezifische Ein­fluss auf die Verarbeitungsprodukte durch carry-over von Mykotoxinen in Mahl­produkte und Beeinflussung der Backfähigkeit wurden untersucht. Die DON-Gehalte waren stärker erhöht nach Mais und Winterweizen als Vorfrucht. Der Mykotoxingehalt einzelner Varian­ten unter­schied sich zwischen den Versuchsjahren um den Faktor 100. Untersucht wurde der DON-Ge­halt in Vollkornmehl, Mehltype 550 und Kleie in Abhängigkeit von Vorfrucht und Fungi­zid. Es ergaben sich starke Abweichungen. Im Ergebnis wurde eine Anreicherung vor allem in der Kleie festgestellt. Weiterhin wurde der Einfluss von Fusariumbefall auf Form und Aussehen von Mini­broten untersucht. Die Wirkungen des Fusariumbefalls auf Inhaltsstoffe und technologische Parameter sind stark Sorten- und Vorfrucht abhängig. Die Erkenntnisse aus früheren Untersu­chungen mit künstlich integriertem Material sind nicht ohne Weiteres auf natür­lich infiziertes Material übertragbar.
 
Mit dem Thema „Neue Wege zur Erfassung fundamentaler Kenngrößen im Getreidebereich“ nahm sich Dr. Andreas Houben von der TU München eines für die Mühlenwirtschaft als immer bedeutender erkannten Themas an. Zunächst skizzierte er die Anforderungen von der und an die Mühlenbranche und den derzeitigen technischen Stand zur Erfassung fundamentaler Kenn­grö­ßen, wonach er die neuen Wege in Form der Ultraschallmesstechnik, digitaler Bildauswer­tung, NIR und Fundamentalrheologie darstellte. Brot und Backwaren zählen zu den ältesten und in der gesamten Welt beliebtesten Lebensmitteln, die Deutschen sind Weltmeister im Brot­verzehr. Der Hauptrohstoff mit natürlichem Ursprung unter­liegt schwankenden Qualitäten durch Witterung, Ernte und Lagerung. Die Fragestellung aus der Praxis lautet: Wie groß ist die Korre­lation der bestehenden Meßsysteme mit der Gebäckqualität und wie korreliert der Gesamtpro­teingehalt mit dem Gebäckvolumen bei neuen Sorten? Die Ultraschalltechnik eignet sich dafür, die Porenstruktur und die Krumenqualität vorhersagen zu kön­nen. Durch Entnahme von fehlerhaf­ten Teigpartien könnte die Gesamtausschussmenge verrin­gert werden. Mit digitaler Bilderfas­sung und  <//span>-auswertung kann das Gebäck in Pixel eingeteilt und bzgl. der Farben genau analy­siert werden. Dann ging er auf den Läutertest im Brauverfah­ren ein, der ein frühzeitiges Erken­nen von Malzfehlern ermöglicht. Dies lässt sich in Form einer multivariaten Auswertung von Datentransformationen auch auf Brotgetreide übertragen. Fazit ist, dass die klassischen Kenn­zahlen immer mehr an Aussagekraft verlieren. Die For­schungsansätze zur Entwicklung neuer Methoden versprechen Praxisnähe und zeigen erste Erfolge über die akustischen Methoden, Rheologie, Bildauswertung und NIR-Technik. Die Be­deutung der erhaltenen Parameter für die Qualitätseigenschaften ist noch weiter heraus zu ar­beiten.
 
Dr. Jens Voigt von der TU München stellte mit dem Vortrag „Biogas aus Reststoffen der Nah­rungsmittelketten- und Getränkeindustrie“ zugleich die Ergebnisse eines vom VDM mitfinanzierten FEI-Forschungsprojektes dar. Ziel war die Optimierung von Umwandlungsprozessen durch verfah­renstechnische Betrachtungen. Die Vorteile des Einsatzes von Lebensmittelwirtschaft liegen in der Vermeidung von Konflikten in der Lebensmittelindustrie und der Vermeidung von Flächen­konkurrenz. Die Mühlennachprodukte bestehen aus Staub- und Aspirationsabfällen (0,5 -2 %), Leichtkorn/Leichgetreide (2-3%) und Kleie (bis 15 %). Eine Prozessoptimierung wird er­reicht durch eine optimale Zerkleinerung, da die Reaktionsgeschwindigkeit proportional zur Oberflä­che steigt. Üblich ist eine Oberflächenvergrößerung der Rührwerkskugelmühle als ener­giescho­nendere Zerkleinerung sowie eine hydraulische Verweilzeitverkürzung. Der Energieein­trag erfolgt effizient. Weitere positive Effekte werden durch die Vorbehandlung durch Hydrolidie­rung er­reicht. Aus den Versuchen ergibt sich ein geplanter ein- und mehrstufiger Ablauf und das Vor­haben eines mehrstufigen Festbettverfahrens, welches die Vorteile einer drastischen Ver­weil­zeitverkürzung, der Erhöhung der Wirtschaftlichkeit, keine Fest-Flüssig-Trennung und die Vergrößerung der Oberfläche der Füllkörper sowie eine Verringerung der Auswascheffekte ver­eint. Wichtiges Fazit: Mühlenreststoffe können effizient in Biogasanlagen verwertet werden.
 
Abschließend nahm sich Prof. Dr. Peter Köhler vom Hans-Dieter-Belitz-Institut, Garching, den „Schnellmethoden zur Bewertung der Qualität von Weizenmehl: Vision oder Wirklichkeit?“ an. Die Qualität des Mehles bestimmt die Qualität der Backware. Alle Inhaltsstoffe des Getreides beeinflussen den Herstellungsprozess und die Qualität des Brotes, aber der größte Beitrag zur Qualität erfolgt durch den Weichweizenkleber (Gemisch von Speicherproteinen). Die Qualität des Weizenmehls wird daher über die Menge und die Qualität des Klebers definiert. Sie hängt aber von ganz verschiedenen Faktoren sowie Untereinheits-Proteinen ab, so werden Wechsel­wirkun­gen zwischen den Untereinheiten. Von ganz entscheidender Bedeutung ist hierbei das Glia­din/Glutenin-Verhältnis. Gliadine sind für die Viskosität des Teiges verantwortlich, Glutenine für dessen Elastizität. Das Verhältnis untereinander bestimmt die Teigeigenschaften. Wider­stand und Dehnbarkeit werden dadurch verändert. Das Glutenin-Makropolymer bestimmt ebenfalls die Teigeigenschaften, da es mit den technischen Eigenschaften korreliert. Es existiert mit der Trübungsmessung bereits eine Schnellmethode von etwas mehr als 30 Minuten, die das Gliadin-Glutenin-Verhältnis bestimmt. Die bisherigen Methoden (Feuchtklebergehalt, Sedimen­tationstest usw.) vermögen dies nicht oder nur unvollständig. Ein neues Forschungsprojekt soll nun dieses Proteinverhältnis in Weizenmehlen mittels Fraktionie­rung in einzelne Proteinfraktio­nen und der Bestimmung der darin enthaltenen Proteinmengen ermitteln, was durch eine Dumas-Analyse, ELISA-Test oder Farbreagenzientest ermöglicht werden kann. Die Testdauer soll dann nur ca. 3 Minuten betragen, durch die Bestimmung des Stickstoffgehaltes und unter Verwen­dung eines Kupferkatalysators. Sichtbar wird das Ergebnis durch die Färbeme­thode zur Prote­inbestimmung. Eine weitere Möglichkeit ist das Bradford-Essay, ein empfindli­cher und schneller qualitativer Färbetest, der 5 bis 10 Minuten dauert und die Bindung von Proteinen an Seiten­ketten zur Hilfe nimmt. Die fotometrischen und verbrennungsanalytischen Me­thoden in Verbin­dung mit einer vereinfachten Proteinfraktionierung haben sich für eine schnelle Be­stimmung als geeignet erwiesen. Fazit ist, dass die einfache und schnelle Bestimmung wichtiger Proteinpa­rameter von Weizenmehlen in Zukunft mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit erreicht wird.
 
Das Symposium vermochte wiederum, hoch interessante und für die Zukunftsfähigkeit der Mühlenwirtschaft wichtige Themen aus der Wissenschaft ebenso verständlich wie detailliert auf­zubereiten. In den Diskussionen, die den Vorträgen folgten, engagierten sich sowohl die Refe­renten als auch die Teilnehmern. Der Wis­senschaftliche Beirat des VDM war in die Vorberei­tung wieder eng eingebunden. Hier­durch zeigte sich der Nutzen sowohl für die Wissenschaft als auch für die Mühlenpraxis, auf dessen Grundlage die Veranstaltungsreihe in den nächsten Jah­ren fortgesetzt wird. Dies ist der bleibende Eindruck aller Teilnehmer aus dem 2. Symposium. (vdm)