Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Herstellung von Spezialzellstoffen aus alternativen Rohstoffen für hochwertige Anwendungen (HeSpeRoh); Teilvorhaben 1: Herstellung, Charakterisierung und Testung mikrostrukturierter Cellulose

Anschrift
J. Rettenmaier & Söhne GmbH + Co KG
73494 Rosenberg
Holzmühle 1
Kontakt
Dr. Hans-Georg Brendle
Tel: +49 7967 152-125
E-Mail: dr.brendle@jrs.de
FKZ
22015316
Anfang
01.05.2017
Ende
30.04.2019
Aufgabenbeschreibung
Ziel des Projektes ist die energie- und rohstoffeffiziente Herstellung von Spezialzellstoffen aus alternativen, z. T. bislang kaum genutzten Rohstoffquellen (Weizenstroh, Miscanthus) für hochwertige Anwendungen. Schwerpunkt des Projektes ist in diesem Zusammenhang die Herstellung von mikrokristalliner Cellulose (MCC), welche als Compound mit wasserlöslichen Verdickern zu Gelen (MCG) weiterverarbeitet werden können, die wiederum Anwendung im Lebensmittelbereich finden, aber auch für pharmazeutische und technische Anwendungen genutzt werden können. Der Einsatz von Weizenstroh bietet den besonderen Vorteil, dass das erzeugte cellulosische Material als E- nummernfreie Komponente eingestuft wird, wodurch die Akzeptanz bei Lebensmittelherstellern sowie beim Endkunden merklich erhöht werden kann.
Ergebnisdarstellung
Ziel und Gegenstand dieses Teilvorhabens war die Herstellung und Untersuchung von Gelen auf Basis mikrokristalliner Cellulose aus Weizenstroh und Miscanthus im Vergleich zu Zellstoff aus Buchenholz. Diese Gele werden als Compounds mit wasserlöslichen Verdickern als Stabilisatoren (Gelen) für den Lebensmittelbereich, aber auch für pharmazeutische und technische Anwendungen eingesetzt. Aufgrund ihrer besonders interessanten rheologischen Eigenschaften eröffnet sich für diese Produktgruppe ein weiter Anwendungsbereich wie die Partikelstabilisierung in Getränken, die Thermostabilisierung von backstabilen Füllungen, die Schaumstabilisierung in Eiscreme oder der Fettersatz in Milchprodukten. Dazu sollte zunächst der Herstellungsprozess von mikrokristalliner Cellulose aus den vom Thünen-Institut zur Verfügung gestellten Zellstoffqualitäten der genannten Rohstoffe erarbeitet und optimiert sowie die daraus resultierende MCC charakterisiert werden. Im nächsten Schritt sollten aus der mikrokristallinen Cellulose die entsprechenden Gele hergestellt werden mit dem Ziel, verbesserte Gelqualitäten im Vergleich zu den existierenden, auf Laubholzzellstoff basierenden Produkten zu erhalten. Dieser Herstellprozess umfasst die eigentliche Gelherstellung durch Scherung in wässriger Phase, die Compoundierung mit einer 2. Komponente, die Trocknung dieser Compounds sowie die Zerkleinerung des getrockneten Materials zu einem Pulver. Die Qualität der cellulosischen Gele sollte insbesondere in rheologischer Hinsicht unter verschiedenen Rahmenbedingungen (pH-Wert, Elektrolytgehalt der Rezeptur) untersucht und mit den bestehenden Produkten verglichen werden. Basierend auf den Ergebnissen war die Durchführung von anwendungstechnischen Versuchen in einer wichtigen Anwendung geplant, einschließlich der notwendigen Stabilitätstests.

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