AUSSTATTUNG DES LEHRSTUHLS
Der Lehrstuhl für Brau- und Getränketechnologie verfügt über eine umfangreiche Ausstattung im Bereich der Verfahrens- und Prozesstechnik sowie der Rohstoff- und Produktanalytik. Verschiedene Analyse- und Messgeräte ermöglichen die mechanische, optische, chemische und mikrobiologische Charakterisierung von Proben. Zur Ausstattung gehört weiterhin eine eigene Forschungsbrauerei.
Bildaufnahmesysteme
Licht und Beleuchtung:
- Flache quadratische Flächen-LED-Lampe mit weißen Diffusionsfilter
- Balken-LEDs mit weißen Diffusionsfilter
- Balken-LEDs ohne Diffusor
- Labornetzteile
- Ring-LEDs
Digitale Kameras:
- iCube KS1500CU CMOS-Farbkamera mit 6 fps und 5,0 MP
- Basler piA2400-17gm/gc CCD-Farbkameras mit 17 fps und 5,0 MP
- Basler avA2300-30km/k CCD-Farbkameras mit 30 fps und 5,0 MP
- Basler acA640-750uc CMOS-Farbkamera mit 751 fps und 0,3 MP
- Basler acA1920-155uc CMOS-Farbkamera mit 164 fps und 2,3 MP
- FLIR A655sc Thermokamera mit 45° Optik, max. 50 Hz
- XENICS BOBCAT-320-20-100-GE (320x200 pixel, 14 bit, monochrome, spectral region: 900 – 1700 nm, max. fps 100, GigE-Vision)
Laser:
- Newport R-30995, He-Ne-Laser, 632,8 nm, 17 mW, Klasse 3B
- Thorlabs CPS635R, Diodenlaser, 634,9 nm, 1,4 mW, Klasse 3R
Kalibrierung:
- Farbkalibrierungskarten
- Fotostandard
Messgeräte:
- Lichtmessung (Luxmeter)
- Foto-Box mit verstellbarer Beleuchtung
- Spektrale Foto-Box (400 nm – 1500 nm)
- Laseroptisches Messsystem
- Kern Feuchtebestimmer Typ DBS 60-3
- Div. Optischefilter (Grauwert, Farbfilter, Bandpassfilter)
Verbesserungen des industriellen Bildverarbeitungsprozesses:
- Rausch- und Fleckenentfernung mit LBM
- Algorithmus zur Schätzung der Oberflächenrauheit
- Optimierte Algorithmen zur Kantenerkennung
- Objekterkennung und -analyse Algorithmen
- Laser Speckle Imaging
Gaschromatographie (Bestimmung von flüchtigen Komponenten in Malz/Würze/Bier)
- GC-FID
- GC-FPD (schwefelhaltige Komponenten)
- GC-ECD
- GC-MS
- Injektionstechniken: Flüssiginjektion, Headspace-Injektion, SPME-Injektion
- GC-MS-O (olfraktometrische Analysen)
- Probenvorbereitung: Wasserdampfdestillation, SAFE-Destillation
Flüssigchromatographie (Bestimmung von nicht-flüchtigen Komponenten in Malz/Würze/Bier):
- Ionenchromatographie mit verschiedenen Detektionsmöglichkeiten (PAD/CD)
- HPLC mit verschiedenen Detektionsmöglichkeiten (UV/FLD/RI)
- HPLC-MS/MS (Triple-Quad-Massenspektrometer)
- Präparative HPLC (MPLC)
- SPE-Probenvorbereitung zur Matrixabtrennung
Elementspektroskopie (Quantifizierung von Metallen)
- Atom-Absorptions-Spektroskopie (AAS)
- Mikrowellenaufschlusssystem zur Probenvorbereitung
Sonstige Analysen/Spezialanalysen
- Wasserdampfflüchtige Phenole in Malz
- ESR-Spektroskopie (antioxidatives Potential in Malz)
- Sonstige Geräte: Rotationszentrifuge, Photometer, Rotationsverdampfer
Available Hardware:
- High advanced computers
- Recent versions of programming languages (C++, Matlab, Virtual Expert, Origin, etc)
- Stereo Image Processing
- Microcontroller with memory storage for data access and transfer
- An efficient ultrasound scanner Sonoace X6
- 15 inch color monitor.
- High definition zoom.
- Speckle reduction filter.
- Image archive (with distance, angel, volume, area, and outline).
- Two USB ports, Cd R/W.
- Printer port.
- Sensor: Linear probe 5 – 12 MHz.
- Penetration: up to 10 cm.
Developed Techniques:
- Acoustic signals digitization and segmentation.
- Low, band, and high pass filters.
- Smooth frequency transformation with window functions and fast Fourier transform.
- Temporal and spectral features extraction (includes novel features).
- Artificial neural networks for pattern recognition.
- Artificial Neural Network (ANN) and Partial Least Square (PLS)
- calibration models.
- Novel edge detection approach based on energy and skewness features of the images.
- Spectrogram enhancement by a novel image processing technique.
Projects:
- Bioacoustic detection of grain weevils
- Bioacoustic detection of bats
- Determination of rolls quality by their chewing sound levels
- Determination of weevils status (alive/death) by image processing
- Automatic Classification of Meat Compositions By Inline Combinations of Image Processing And Ultrasonic Detection
Vom Rohstoff bis zum fertigen Produkt – Mikrobiologische Qualitätssicherung und Betriebshygiene
Roh- und Grundstoffe:
Malzqualität
- Allgemeine Verkeimung
- PYF (Premature yeast flocculation)
Wasser
- Allgemeine Verkeimung
- Nach TVO
- Nach MTVO
- Untersuchungen auf schädliche Hefen und Bakterien in Betriebswässer
Grundstoffe und Sirupe für die Süßgetränkeherstellung
- Untersuchung auf Hefen und Bakterien
Würze
- Anreicherung von Würzebakterien
- Anreicherung von bierschädlichen Bakterien
Hefemanagement
- Bestimmung der Hefeviabilität mittels Färbemethode
- Flokkulationsverhalten
- Bestimmung des Zellzyklus
- Nachweis von Fremdhefen
- Nachweis von bierschädlichen Bakterien
- Zellzahl
Bier, Biermischgetränke und Süßgetränke
- Anreicherung bierschädlicher Bakterien und Hefen
- Membranfitration und Bebrütung auf geeigneten Nährmedien
- Mikroskopische Auswertung der Anreicherungen
Reinigung und Desinfektion
- Reinigungs- und Desinfektionsmitteltests
Bierschädliche Mikroorganismen
- Isolierung
- Vereinzelung
- Phänotypische Analysen Bakterien
- Gram-Verhalten
- Oxidase-Test
- Katalase-Test
- Kohlenhydrat-Verwertungsspektrum
- Zell- und Kolonienmorphologie
Phänotypische Analysen Hefen
- Kohlenhydrat-Verwertungsspektrum
- Zell- und Kolonienmorphologie
- Wachstum auf Selektiv-Nährmedien
- POF-Tests
- Genotypische Analysemethoden
Herstellung von Reinkulturen
- Kulturhefestämme
- Milchsäurebakterien zur Maische- und Würzesäuerung
- Bereitstellung von Schadorganismen aus der Stammsammlung des Lehrstuhls für Brau- und Getränketechnologie
Mikropartikelanalyse
- Fluoreszenzmikroskopische Mikropartikelanalyse (Mikroplastik)
Rohstoffanalytik
- Laborausstattung: konventionelle Malzanalytik
- Eiweißanalytik: NIT-Spektroskopie, Kjeldahl, Elektrophorese
- Verschiedene Enzymanalytik
- Gelpermeationschromatographie
Chemisch-technische Analytik
- nass-chemische Laboranalysen in Wasser, Würze, Bier und AfG
- Rheologie, Struktur (DSC, CLSM, TPA, Bildverarbeitung u.a.)
Betriebsberatungen, Abnahmen
- Sudhaus- oder Filtrationsabnahmen
- Beratende, gutachterliche Tätigkeiten für Brauereien
Charakterisieren der rheologischen und physikalischen Parameter von Teigen und Backwaren
Stärkeanalytik:
- Rapid Visco Analyser (RVA)
- Differential Scanning Calorimeter (DSC)
- Amylograp
- Grenzflächencharakterisierung
Mehlanalytik:
- DoughLab (Farinograph)
- Fallzahl Rheofermentometer
- Glutomatic
- Sedimentationstests
- Aschegehalte
- Fettgehalte
- Proteingehalte
- weitere Standardinhaltsstoffanalytik
Konfokales Laserscanning Mikroskop (CLSM)
Rheometer und mechanische Modelle
Texture Profile Analyser:
- Materialeigenschaftsanalyse
- Krumenfestigkeiten
- Lagertests
- Klebrigkeit
- Dehnbarkeit im Micro Extensographen
Molekularbiologische, Gentechnische Arbeiten
- 2 Laborbereiche mit biologischer Sicherheitsstufe 1 (S1-Labor) mit entsprechender Laborstandardausrüstung
- 1 Geldokumentationsraum
- Sterilwerkbank Envair eco Safe Basic Plus
- PCR Cycler Biometra TProfessional Trio
- Quantitative Real Time PCR (Roche Light Cycler 480)
- Thermo Fisher Nano-Drop 2000c
- Mikrovolumen Spektralphotometer
- Konzentrationsbestimmung von
- DNA
- RNA
- Protein
- Durchflusscytometer CytoFlex S (Beckman Coulter)
- Laser: 488 nm
- Filter: 488 nm, 525 nm, 585 nm, 610 nm, 638 nm, 660 nm, 690 nm, 712 nm, 780 nm
- Bestimmung der Hefevitalität mittels intrazellulärem pH-Wert
Zellaufschluss
- Kugelmühle Quiagen TissueLyser II
- Zellaufschluss – SLM Amicon French Press
- Aufschlussdrücke bis 2000 bar
Fermentationsanlagen
- Schüttelinkubator New Brunswick Innova 42
- Drehzahlenbereich 25 rpm bis 400 rpm
- Temperaturbereich +5 °C bis 80 °C
- Bioreaktor Sartorius Biostat B
- Kultivierungsvolumina bis 2L
- Regelung – pH, pO2, pT, Drehzahl
- Automatisierter Feed (3-Pumpen)
Proteinkonzentration und -Aufreinigung
- ÄKTA pure (GE)
- Metall ion chromatographie
- Anion exchange chromatographie
- Cation exchange chromatographie
- Hydrophobic interaction chromatographie
- HiScale16 für Säulevolumina bis 15 ml
Proteinanalytik
- Cytation5 image reader
- Absorptionsmessungen
- Bradford-Assay
- Enzymkinetik chromogene Substrate
- Fluoreszenzmessung
- Membranfluidität
- 2D Fluoreszenzscan
- ELISA
- Enzymkinetik FRET-Peptide
- Absorptionsmessungen
- GE Healthcare / Amersham Pharmacia Ultrospec 3100 Pro
- Spektralfotometer
- UV/Vis-Bereich
- Biometra Eco-Mini
- SDS-PAGE
- Anfärbung: Coomassie, Silbernitrat, Alluminiumsulfat
- Tricin-SDS-PAGE
- Anfärbung: Coomassie, Silbernitrat, Alluminiumsulfat
- Western-Blot (Tankblotting)
- Färbung: Amino-Black, Ponceau S
- Antikörper:
- Primär: Anti-His, Anti-Gliadin, Anti-HFBI
- Sekundär: Anti-rabbit-IgG, Anti-mouse IgG
- SDS-PAGE
- SK-Prüflabor
- Bauteilprüfung zur Erteilung des SK-Zeichens
- Sicherheitstechnische und hygienische Untersuchungen
- Charakterisierung von Schankanlagenbauteilen (z.B. Druckverlustbeschreibungen)
- Druckprüfung
- Hygieneuntersuchungen
- Reinigungsuntersuchungen
- Materialuntersuchungen
- Schulungen
- § Ausbildung zur befähigten Person nach DGUV Grundsatz 310-007
- Bauteilschulungen
- Aufbau, Auslegung und Berechnungen
- Sicherheit
- Hygiene
- Begutachtungen
Charakterisieren der rheologischen und physikalischen Parameter von Teigen und Backwaren
- Diverse Laborknetanlagen
- Teigteiler, Lang- und Rundwirkanlagen
- Etagenbacköfen und Umluftofen
- Adaptive Gärkammern
- Krumenbewertung, Digitale Bildanalyse, Lasergestützte Formanalyse
- Lagerung in modifizierter Atmosphäre
- Inkl. umfangreicher angeschlossener Analytik zu den Themengebieten
- Produktcharakterisierung (Form, Volumen, Feuchte, Krumenbewertung, Aussehen, etc.)
- Frischhaltung und Altbackenwerden
- Sensorik (nach DLG und eigenen Standards)
Ultraschallbasierte Sensorsysteme – Adaption von Ultraschallmesssysteme zur Prozessüberwachung im Modell- und Industriemaßstab
Individuelles Sensordesign:
- Sensor Konfigurationen
- Piezo Keramiken (Frequenz, Geometrie etc.)
- Dämpfungsmaterialien, Gehäuse-Geometrien
- Elektrische Anpassung
- Transducer Konfiguration (Puls-Echo, Transmission, SAW)
- Mikrocontroller für Datenaustausch, Verarbeitung und Schall-Anregung
- Elektrowerkstatt
Messgeräte:
- Oszilloskope (Analog, Digital)
- Operationsverstärker
- Druck- und Temperatursensoren
- Signal Generator
- Spektrum Analyzer
Angewandte Methoden:
- Schall-Spektrum Analyse
- Anlagen Automatisation
- Zeitreihenanalysen
- Künstliche Neuronale Netzwerke (ANN) und andere Datengetriebene und Strukturelle Kalibrierungsmodelle
- Chemometrische Modellierung
- Ultraschallbasierte Inlinemessungen