Booklet 2013 - an der ZHAW
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Booklet 2013 - an der ZHAW
Abschluss arbeiten 2013 Zürcher Fachhochschule 2 Inhaltsverzeichnis 5 Vorwort 35 Schröder Patrick 36 Signorelli Patrizia BachelorDiplomandinnen und –Diplomanden 37 Steiner Katja 38 Struchen Marlis Das Bachelor-Studium entspricht 180 ECTS-Punkten* und dauert als Vollzeitstudium sechs Semester. Die Bachelor arbeit umfasst 14 ECTS. 39 Thoma Marcel 40 Weber Flavio 8 Alexander Demelsa 41 Zimmermann Christian 9 Aus der Au Philipp 42 Zürcher Benjamin 10 Bärtschi Katharina 11 Bieri Salome 12 Bircher Caroline 13 Blatter Helen 14 De Castro Hernani 15 Ettlin Stefan 44 Gabriela Binkert 16 Fassbind Marco 45 Janine Gries 17 Felderer Nora 46 Anita Vietri 18 Fleisch Fabian 19 Frei Michael 20 Gerber Annette 21 Gut Cloe Alumni ZHAW Life Sciences Weiterbildung MasterDiplomandinnen Das Master-Studium (90 ECTS-Punkte*) baut auf dem Bachelor-Studium auf und dauert als Vollzeitstudium drei Semester. Die Masterarbeit umfasst 40 ECTS. 22 Hasler Bettina 48 49 23 Horand Benjamin 51 24 Imfeld Samuel 25 Jörg Melanie 26 Joss Gabriela 27 Kühn Corinne 28 Läubli Denise 29 Meier Elisabeth 30 Meier Nicole 31 Mötteli Marc 32 Nick Angela 33 Röcker Bettina 34 Sarasso Fabio Alumni Netzwerk Wädenswil *ECTS= European Credit Transfer System; einheitliches Bewertungssystem von Studienleistungen im Rahmen der Bologna-Reform. Das Arbeitspensum der Studierenden wird in Credits ausgedrückt: Ein Credit entspricht ca. 25 – 30 Arbeitsstunden. 3 Die vier Forschungsfelder innerhalb des Forschungsschwerpunkts des ILGI Entwicklung wertgesteigerter und marktgerechter Lebensmittel von der Idee bis zum Kunden Verfügbarkeit • Logistik, Distribution • Versorgungskette • Energieeffiziente Planung Konsumentenbedürfnisse • Bedürfnisgerechte Ernährung • Sensorische Präferenzen • Zielgruppenorientierte Ernährungskonzepte Wertbestimmende Parameter Haltbarkeit und Sicherheit • Lebensmittelsicherheit • Haltbarkeit • Aktive und intelligente Verpackung 4 Komposition • Wertorientierte Rohstoffauswahl und Verarbeitungstechnologien für neue Produkte • Genese erwünschter und unerwünschter Aromastoffe • Extraktionstechnologie Vorwort «Genussvolle, gesunde, sichere und nachhaltige Lebensmittel» – das ist das Credo unseres Instituts. Unsere Diplomandinnen und Diplomanden haben mit ihrer Abschlussarbeit dazu beigetragen. Ob während des Bachelor- oder Masterstudiums, sie haben mit Wissensdurst, Initiative und Ausdauer ein grosses Ziel erreicht – den erfolgreichen Abschluss des Studiums! Dazu gratulieren wir ihnen herzlich! Partner aus Industrie und Wirtschaft haben uns spannende Fragestellungen aufgegeben, auf welche die Studierenden interessante und in die Praxis umsetzbare Antworten und Möglichkeiten entwickelt haben. Auch instituts‑ interne Fragestellungen, die unsere Forschungsprojekte unterstützen, wurden bearbeitet. Die Vielseitigkeit der nachfolgend vorgestellten Abschlussarbeiten zeigt die Breite unserer Forschungsfelder: Konsumentenbedürfnisse, Komposition, Haltbarkeit und Sicherheit, Verfügbarkeit (siehe nebenstehende Abbildung). In diesen Forschungsfeldern werden wir uns auch in Zukunft bewegen und unsere Kompetenzen stets ausbauen. Den Absolventinnen und Absolventen wünschen wir im Namen des Instituts und der ZHAW in Wädenswil viel Glück und Erfolg!  Jacqueline Javor Qvortrup Sandra Burri Bachelor-Studiengangleiterin im Institut für Lebensmittel- und Getränkeinnovation Vertiefungsleiterin Masterstudiengang im Institut für Lebensmittel- und Getränkeinnovation 5 6 Bachelor arbeiten 2013 7 Verifizierung geeigneter Referenzen für Tee-Deskriptoren und Aufbau eines Aromaparcours Tee Diplomandin Demelsa Alexander Korrektorinnen ZHAW Annette Bongartz, Marie-Louise Cezanne Grün- und Schwarztee besitzen ein äusserst facettenreiches Aromaspektrum. Der grösste Teil der Aromastoffe wird während der Verarbeitung der Teeblätter vor allem aus Carotinoiden, Aminosäuren, ungesättigten Fettsäuren und anderen Lipiden produziert. Die Fachstelle Sensorik der ZHAW bietet eine Sensorik-Lizenz Tee an. Ziel dieses Kurses ist, den Teilnehmern Kenntnisse zur Verkostung von Tee und dessen sensorischen Eigenschaften zu vermitteln. Aufgabe der Bachelorarbeit ist es, geeignete Referenzen für TeeDeskriptoren zu verifizieren und einen AromaParcours Tee aufzubauen. Dafür wurde als erstes mit Hilfe einer ausführlichen Literaturrecherche nach im Tee enthaltenen Aromastoffen gesucht. Diejenigen, welche in den meisten gefundenen Literaturquellen genannt wurden und die grössten Anteile in Grün- und Schwarztee ausmachen, wurden in die engere Wahl gezogen. In einem nächsten Schritt wurden die Aromen verdünnt bis eine geruchlich ansprechende Mischung erreicht war. Dies wurde mit wiederholten Geruchsproben gewährleistet. Diese Verdünnung und eine schwächer verdünnte Probe wurden dann in einer einfach beschreibenden Prüfung mit Hilfe eines Sensorikpanels getestet. Damit wurde festgestellt, welche der Aromen von einem ausreichenden Anteil des Panels erkannt wurden und somit für einen Aroma-Parcours geeignet sind. 8 Erkannt wurden 20 der 35 getesteten Aromen. Diese wurden dann auch für den Aroma-Parcours ausgewählt. Um zu eruieren, in welcher Konzentration die verdünnten Stoffe im Aroma-Parcours verwendet werden können, wurden verschied ene Konzentrationen der ausgewählten Aromen mittels einer Rangordnungsprüfung getestet. Zusätzlich wurden einige der hergestellten Verdünnungen mittels einem paarweisen Vergleich auf einen allfälligen Aromaverlust geprüft. Dazu wurden Mischungen, welche eine Woche kühl gelagert wurden mit frisch hergestellten verglichen. Insgesamt wurden auf diese Weise 20 Aromen ausgewählt, welche für den Aroma-Parcours genutzt werden können. Die Aromaqualitäten reichen von blumig über erdig und grün bis hin zu würzig und zitrusartig. Somit spiegeln die verwendeten Referenzen die wichtigsten Aromaqualitäten von Grün- und Schwarztee wider. Energieverbrauch des Brotbackprozesses Diplomand Philipp Aus der Au Korrektoren ZHAW Dr. Jürg Buchli, Dr. Mathias Kinner In der heutigen Zeit spielt die nachhaltige Produktion eine immer wichtigere Rolle. Backen ist ein sehr energiereicher Prozess, bei dem auch viel Energie als Abwärme verloren geht. Die Arbeit zeigt die Messungen des Energieaufwandes beim Backen von Ruchbrot unter Änderung von verschiedenen Parametern auf sowie die theoretische Aufnahme an Energie durch eine Benchmarkberechnung und eine Modellierung. Die Messungen wurden an zwei verschiedenen Ofentypen (Stikkenofen und Etagenofen) durchgeführt. Dabei wurden elektrische Leist ung und Gasvolumen gemessen. Im Stand ardprozess liegt der Energieverbrauch beim Stikkenofen bei 4379 kJ/kg Brot, im Etagen ofen bei 1373 kJ/kg Brot. Abb. 1 zeigt die Unterschiede im Energieverbrauch durch das Ändern der Parameter. Im Etagenofen zeigten die Versuche ohne Schwaden (–9 %) und mit geschlossenem Abzug (–17 %) signifikante Unterschiede zum Standard, im Stikkenofen die Änderungen der Temperatur (–33 % / +37 %). Jedoch muss dabei beachtet werden, dass bei einer zu starken Temperaturerhöhung und Kürzen der Backzeit die Krustenbildung zu schwach ist. Mit der Qualität im Vordergrund kann durch Erhöhen der Temperatur und Verringern der Schwaden bei geschlossenem Abzug eine möglichst grosse Energieeinspar ung gesucht werden. Der theoretische Energiebedarf, um ein Kilogramm Ruchbrot zu backen, liegt bei 745 kJ, wenn man die Erwärmung des Produkts, das Verdampfen von Wasser und die Stärkeverkleisterung sowie Proteindenaturierung berücksichtigt. Aus thermodynamischer Sicht überträgt der Ofen während dem Backprozess 1157 kJ/kg (durch Wärmestrahlung (70 %), Konvektion (17 %) und Konduktion (13 %) auf das Brot. Das Modell in Abb. 2 zeigt, wie die Wärmeströme der verschiedenen Wärmeübertrag ungsarten ohne die Kondensation der Schwaden verlaufen. Abb. 1: Energiemessung (Durchschnitte mit Standard abweichung) Abb. 2: Wärmeübertragung im Modell 9 Evaluierung und Optimierung eines Modell systems für die Kakaobohnenfermentation im Labor-Massstab Diplomandin Katharina Bärtschi Korrektorinnen ZHAW Dr. Susanne Miescher Schwenninger, Prof. Dr. Corinne Gantenbein-Demarchi Die Fermentation von Kakaobohnen ist ein sehr wichtiger Prozessschritt bei der Herstellung des Rohstoffes, u.a. für Schokolade. Während der Fermentation findet eine mikrobielle Sukzession von Mikroorganismen statt. Dabei sind vor allem Hefen, Milchsäure- und Essigsäurebakterien beteiligt. Des Weiteren kommt es zur Bildung von Aromavorstufen und zu einem Abbau von Bitterstoffen. Um eine optimale und hohe Qualität der Bohnen zu erreichen, sind ein korrekter Fermentationsprozess und im Anschluss eine korrekte Trocknung äusserst wichtig. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Kakaobohnenfermentationen im Labormassstab durchgeführt. Dabei wurde ein an der ZHAW erprobtes Modellsystem in einem Proof of Concept vor Ort in Honduras evaluiert und optimiert. Die erhaltenen Daten wurden mit denjenigen einer traditionellen Grossfermentation verglichen. Es wurden Temperatur und pH-Wert der Fermentationsmasse gemessen. Weiter wurde die mikrobielle Flora, insbesondere Hefen, Milchsäure- und Essigsäurebakterien, erfasst. Die Mikroorganismen wurden vor Ort isoliert und in der Schweiz mittels MALDI-TOF-MS identifiziert. Cut-Test Kakaofrüchte am Baum 10 Identifizierung und Selektionierung von neuen Propionibacterium Stämmen Diplomandin Salome Bieri Korrektor/-in ZHAW Dr. Susanne Miescher Schwenninger, Dr. Lars Fieseler Propionsäurebakterien sind Gram-positive, pleomorphe Stäbchen, die anaerobe Bedingungen bevorzugen. Sie können in eine klassische und kutane (pathogene) Gruppe unterteilt werden. Klassische Propionsäurebakterien sind nicht pathogen und sind vor allem durch ihren Einsatz in der Herstellung von Emmentaler Käse bekannt. Propionsäurebakterien haben jedoch auch andere vielversprechende Eigenschaften. So werden sie zur industriellen Herstellung von Vitamin B12, Folat und Trehalose verwendet, können in Lebensmittel durch die Produktion von Propion- und Essigsäure, Bakteriozinen und anderen antimikrobiellen Stoffen konservierend wirken oder werden zu medizinischen Zwecken angewandt. Ziel dieser Arbeit war es, neue Propionibacterium Stämme aus verschiedenen natürlichen Proben zu isolieren und zu identifizieren. Der Fokus lag dabei auf einer Identifikation mittels Koloniehybridisierung und einer Bestätigung mit ARDRA (amplified ribosomal DNA restriction analysis) und MALDI TOF MS (matrixassisted laser desorption ionization time off flight mass spectrometry). Beispiel einer Koloniehybridisierung Gel-Elektrophorese von ARDRA 11 Validierung eines Food Frequency Questionnaire Diplomandin Caroline Bircher Korrektor/-in ZHAW Prof. Dr. Christine Brombach, Dr. Peter Kauf Verschiedene Ernährungserhebungsmetho den werden eingesetzt, um mögliche Zusammenhänge zwischen Lebensstilfaktoren, Ernährungsweise und Krankheiten zu untersuchen. Bei ernährungsepidemiologischen Studien werden Ernährungserhebungs methoden eingesetzt, die zuvor validiert werden müssen. Die Validierung soll gewähr leisten, dass die Methode keine Verfälschungen produziert sowie mögliche Fehlerquellen (Über- oder Unterschätzungen) ausgeschlossen werden können. Ziel dieser Bachelorarbeit war es, die Papier version des von der ZHAW entwickelten Food Frequency Questionnaire (FFQ) mit Hilfe eines Wiegeprotokolls zu validieren. Dieser FFQ wird bei der SAPALDIA-Studie (Swiss study on Air Pollution And Lung Disease in Adults) eingesetzt. Für die statistischen Auswertungen wurde die Software R verwendet. Als erstes wurde geprüft, ob die Daten normalverteilt sind oder nicht. Da die Daten nicht normalverteilt sind, wurde der Wilcoxon-Test angewendet, um einen möglichen Zusammenhang zwischen FFQ und Wiegeprotokoll festzustellen. Bei einem Signifikanzniveau von 95 % sollte der p-Wert > 0.05 sein. Zusätzlich wurden die Korrelationskoeffizienten errechnet, welche die Stärke des Zusammenhangs zwischen den beiden Methoden ermitteln. Je näher die Werte bei 1 sind, umso stärker ist der Zusammenhang. 12 Bei den Berechnungen auf Makronährstoff‑ ebene hat sich für «Energie» ein sehr guter p-Wert beim Wilcoxon-Test von 0.873 gezeigt. Der Korrelationskoeffizient lag bei 0.352. Beim Makronährstoff «Fett» ergab sich ein p-Wert von 0.074, bei den restlichen Makro nährstoffen (Kohlenhydrate, Nahrungsfasern, Proteine) bestand ein signifikanter Unterschied. Es zeigten sich sehr unterschiedliche Ergebnisse, welche beim Wilcoxon-Test von 0.002 (Fisch) bis 0.845 (Brot) reichten. Ausserdem zeigte sich, dass beim FFQ die Lebensmittelmengen oft unterschätzt wurden. Die relative Validierung der Papierversion dieses FFQ kann durch diese Ergebnisse und im Vergleich mit ähnlichen Studien bei den Gruppen «Brot», «Milch» und «Fleisch» sowie den Makronährstoffen «Energie» und «Fett» bestätigt werden. Ausschnitt FFQ zum Produkt «Vollmilch» Sensorische Beurteilung verschiedener Brot‑ sorten, welche mit einem neuartigen multi funktionellen Inhaltsstoff angereichert sind Diplomandin Helen Blatter Korrektor/-in ZHAW Dr. Janice Sych, Martin Popp Aus Gründen der Vertraulichkeit darf die Zusammenfassung nicht veröffentlicht werden. 13 (Haut-)penetrationsversuche mit in-vitro Methoden (vertraulich) Diplomand Hernani de Castro Korrektorinnen ZHAW Petra Huber, Vasilisa Pedan Die in-vitro Bestimmung der perkutanen Penetration erfolgt gemäss OECD-Prüfricht linie 428 und gilt als Standardmethode in der Toxikologie und Pharmakologie. Dank rekon struierter humaner Epidermis, Vollhaut oder ex-vivo Haut (z.B. Schweinehaut) werden mittels Franz-Diffusionszellen Studien zur Hautpenetration und -permeation von Substanzen durchgeführt. Ähnliche Modelle mit Kunstmembranen werden auch zur Beobachtung der Freisetzungskinetik aus Darreichungs formen eingesetzt und sind ebenfalls für kosmetische Zwecke geeignet. und Epicatechin) überprüft und verglichen. Ziel ist es, möglichst ähnliche Barriereeigenschaften wie die der Haut zu finden. Bei den Testsubstanzen wurden die Molekülgrösse und deren lipo- und hydrophilen Eigenschaften durch Bestimmung des Oktanol-WasserVerteilungskoeffizienten berücksichtigt. Am Zentrumfür Inhaltsstoff- und Getränke forschung an der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZIG ZHAW) werden erste Erfahrungen gesammelt über das Penetrationsverhalten von phenolischen Säuren, Polyphenolen und weiterer Modellsubstanzen. Die Aufgabenstellung besteht darin, eine Test- und Messmethodik zu etablieren, die in einer folgenden Masterthesis als Basis zur Arbeit mit Franz Diffusionszellen dient. Für die Penetrationsstudie wurde ein Resorptions modell nach Stricker von der Firma Sartorius Membranfilter GmbH verwendet, die dem Prinzip einer dynamischen Durchflusszelle folgt. Anhand von drei verschiedenen Membrantypen (Isopore Membran, Millipore Express PLUS Membran und Strat-M®) wurde die Penetrationsfähigkeit der Substanzen (Koffein, Kaffeesäure, Chlorogensäure 14 Resorptionsmodell nach Stricker Prüfung der Korrelation von Produktionsdaten, Lagertests und Beanstandungen von Fertig fonduebeuteln sowie Erarbeitung von mögli chen Verbesserungsvorschlägen Diplomand Ettlin Stefan Korrektor/-in ZHAW Evelyn Kirchsteiger-Meier, Andreas Kilchör Korrektor extern Walter Dräyer, Emmi Fondue AG Die Emmi Fondue AG stellt am Produktions‑ standort Langnau im Emmental Fertigfondues, Schmelzkäseprodukte und Frischkäse her. Die Fertigfondues werden basierend auf einem Probenahmeplan sowohl qualitativ auf Sporen von anaeroben Gasbildnern untersucht als auch einem Lagertest unterzogen. Das Ziel der Bachelorarbeit war, die Ergebnisse der anaeroben Sporennachweise, der Lagertests und der Beanstandungen auf eine Korrelation zu überprüfen. notwendig ist, um eine sinnvolle Datenauswertung vornehmen zu können. Für die Realisierung der Datenbank ist ein Datenmodell mit den notwendigen Datenbanktabellen und Beziehungen erstellt worden. Mit Unterstützung der aufgebauten Datenbank konnten die gewünschten Datenauswertungen und die Korrelationsüberprüfungen ausgeführt werden. Anhand dieser Ergebnisse wurden Optimierungsvorschläge für den Probenahmeplan von Fertigfondue generiert sowie weitere Verbesserungsvorschläge in Bezug auf den Prozess erarbeitet. Ausgangspunkt der praktischen Arbeit bildete eine Ist-Analyse in den relevanten Abteilungen der Schmelzkäse- und Fondueproduktion der Emmi Fondue AG mit dem Fokus auf die Probenahmepläne, die Analysenmethode, die Daten der Endproduktkontrolle und die Beanstandungen. Die Ist-Analyse wurde mit Hilfe eines Fragenkatalogs in Form einer Checkliste durchgeführt. Die Erkenntnis daraus war, dass eine Datenaufarbeitung in Form einer Datenbank im Microsoft Access 2010 Fondueprodukte der Emmi Fondue AG 15 Inkubation von Kakaobohnen mit einer Vorinkubationszeit von 48 Stunden Diplomand Marco Fassbind Korrektoren ZHAW Prof. Dr. Konrad Bernath, Franco Spescha Aus Gründen der Vertraulichkeit darf die Zusammenfassung nicht veröffentlicht werden. 16 SENPAN-Studie: Welches Ernährungsverhalten haben Teilnehmende des Wädenswiler Seniorenpanels? Diplomandin Nora Felderer Korrektorinnen ZHAW Prof. Dr. Christine Brombach, Beatrice Baumer Aufgrund der demografischen Entwicklung rückt die Gruppe der über 65-Jährigen immer mehr in den Fokus des öffentlichen Interesses. Es stellen sich viele neue Fragen und Herausforderungen bezüglich den Bedürfnissen, Vorlieben und Gewohnheiten dieser sehr heterogenen Zielgruppe. Im Rahmen dieser Arbeit werden die drei As‑ pekte Ernährungsverhalten, Gesundheitszustand und Freizeitgestaltung/soziale Teilhabe von Senioren untersucht. Einerseits werden diese Begriffe anhand einer Literaturrecherche theoretisch erläutert, andererseits werden sie aufgrund der Wädenswiler SeniorenpanelStudie (SENPAN-Studie) erforscht. Ferner werden mögliche Einflussgrössen und Zusam menhänge zwischen diesen Faktoren aufgezeigt. Zur Datenerhebung werden drei unterschiedliche Methoden angewendet: Zwei schriftliche Online-Fragebögen geben Auskunft über die Person, ihren Umgang mit Lebensmitteln, ihre Freizeitgestaltung und ihren Gesundheitszustand. Ferner wird ein Food Frequency Questionnaire eingesetzt, welcher das übliche Verzehrsverhalten abfragt. Abschliessend werden anthropometrische Messungen durchgeführt, um den objektiven Gesundheitszustand der Seniorinnen und Senioren zu erfassen. Die Ergebnisse zeigen, dass das Wädenswiler Seniorenpanel körperlich sehr fit ist, eine ak tive Freizeitgestaltung hat und sozial gut integriert ist. Dennoch gibt es einzelne Befunde, welche kritisch zu betrachten sind: So hat die sportliche Aktivität bei einigen Teilnehmenden Verbesserungspotential und der Blutdruck ist bei einem Grossteil (leicht) erhöht. Beim Ernährungsverhalten kann festgehalten werden, dass der Verzehr von Gemüsen leicht unterhalb der empfohlenen Tagesmenge, derjenige von Früchten jedoch deutlich darüber liegt. Der angenäherte Proteinverzehr ist fast doppelt so hoch wie der empfohlene Richtwert, der Kohlenhydrat- und Fettverzehr deckt sich hingegen relativ gut mit den Referenzwerten der Schweizerischen Gesellschaft für Ernährung. Ferner ist der Grossteil der Seniorinnen und Senioren ausreichend mit Flüssigkeit versorgt. Bundesministerium für Familie, Senioren, Frauen und Jugend. (2011). Junge Liebe auf dem Smartphone. © http://www.programm-altersbilder.de Anon. (2013). Bild: Senioren beim Fahrradfahren. © http://www.eine-gesundheit.de 17 Lösungsansätze für die Push-Pull-Problematik in der Lebensmittelindustrie Diplomand Fabian Fleisch Korrektor/-in ZHAW Adrian Lötscher, Dr. Tatiana Starostina Betrachtet man die Struktur von Wertschöpf ungsketten in der Lebensmittelindustrie, so lässt sich eine Grundstruktur erkennen, die jeglichen Unternehmen gemein ist: Die Rohmaterialien fallen relativ unflexibel nach dem Push-Prinzip an, während die Nachfrage eine hohe Unsicherheit aufweist. Dies kann als Push-Pull-Problematik bezeichnet werden. Mittels Produktions- und Reihenfolgeplanung soll das anfallende Rohmaterial durch Herstellung und Lagerung sowie Verwendung von Nebenprodukten mit der Nachfrage in Einklang gebracht werden. Eine frühere studentische Arbeit kam zum Schluss, dass Programme zur Produktionsplanung in der Schweizer Lebensmittelindustrie selten eingesetzt werden und auch bei Anwendung solcher Programme die Lösungen nicht immer zufriedenstellend sind. Im Rahmen dieser Arbeit wurde recherchiert, welche Systeme und Programme zur Produkt ionsplanung eingesetzt werden und ob Lös ungsvorschläge für die Push-Pull Problematik existieren. Anhand dieser Recherche wurde ein Modellkonzept verfasst, wie der Push-PullProblematik mittels Produktions- und Reihenfolgeplanung entgegengewirkt werden soll. Konkrete Lösungsansätze zur Produktionsund Reihenfolgeplanung für die Lebensmittel industrie sind durchaus vorhanden und scheinen in den letzten Jahren an Interesse ge‑ wonnen zu haben. So wurden zahlreiche Ar‑ beiten zur Produktionsplanung in der Milch wirtschaft verfasst. Auf die Push-Pull-Proble18 matik bezogene Ansätze sind allerdings nicht bekannt. Das Modellkonzept beschreibt die Produktions- und Reihenfolgeplanung für einen kontinuierlichen Prozess (siehe Abb.), bei dem aus einem Rohmaterial (Rohmilch) unter Anfall respektive Verwendung eines Nebenproduktes (Rahm) drei Endprodukte hergestellt werden. Die Zielfunktion für die Planung ist die Minimierung der Lager- und reihenfolgeabhängigen Umstellkosten. Hierbei werden Restriktionen wie begrenzte Kapazitäten (Lagertanks, Anlage), maximale Nutz ungsdauer sowie Umstell- und Reinigungsdauer berücksichtigt. Die Grundlage hierfür bildet das «General Lotsizing and Scheduling Problem» (Fleischmann & Meyr, 1997), welches auf die Prozesseigenschaften angepasst wurde. Quelle: Fleischmann, B., & Meyr, H. (1997). The general lotsizing and scheduling problem. OR Spektrum, 19, 11–21. Grafische Darstellung des Modellkonzeptes Textur von Brot Diplomand Michael Frei Korrektor/-in ZHAW Annette Bongartz, Dr. Mathias Kinner Dank seiner einfachen Herstellungsart ist Brot eines der ältesten, traditionsreichsten und meist konsumierten Lebensmittel auf der Welt. Heutzutage haben Konsumenten hohe Ansprüche in Bezug auf Qualität, Frische, Nährwert und die sensorischen Merkmale wie Farbe, Flavour (Geruch und Geschmack), und Textur eines Brotes (Heenan et al. 2008). Letzteres ist ausschlaggebend für die Kon sumentenakzeptanz. Dieses Konsumenten bewusstsein, die Brottextur mit Frische zu assoziieren, brachte die Lebensmittelindustrie dazu, den Texturcharakteristika eine erhöhte Beachtung zu schenken (Brady et al. 1985). Dennoch existiert derzeit kein internationales, geprüftes und gut entwickeltes Lexikon zur Beschreibung der Textur von Brot. Solch ein Lexikon würde sensorische Analysen verbessern bzw. präzisieren und damit könnten nützliche Vergleiche angestellt werden (Hayakawa et al. 2009). Das Ziel der Bachelorarbeit war, nach dem Vorbild des ZHAW Aromarades, ein gut funktionierendes Texturlexikon zu entwickeln, mit dem es möglich ist, die Textur von Brot exakt beschreiben zu können. Dabei sollten die Begriffe auch in ihrer Intensität bewertbar sein. Dies wiederum verlangt nach Referenzen, um den Prüfern die nötige Hilfe zur Vereinheitlichung sowie Anhaltspunkte für die Intensitätsbewertung ihrer Wahrnehmungen zu geben. Die Evaluationsmethoden sollten verifiziert und das gewonn ene Texturprofil validiert sein. Zur Erreichung des Zieles wurde als Erstes ein Sorted Napp ing durchgeführt. Dafür wurden 20 Brote mit einer grösstmöglichen Texturvariation nach ihren Textur-Ähnlichkeiten in der Krume und Kruste gruppiert. Diese Gruppierung erlaubte eine Klassifizierung und ermöglichte es, in den späteren Panelsitzungen eine kleine An zahl an Broten mit gleichzeitiger hoher Texturvariation zu verwenden. Das geschulte Fachpanel Brot der ZHAW sammelte anhand einer beschreibenden Analyse Texturbegriffe, welche in einem weiteren Schritt zusammengefasst wurden. Nachdem die Begriffe feststanden, wurden die Begriffsdefinitionen sowie Test methoden festgelegt, das heisst, es wurde im Konsens des Panels entschieden wie z.B. die Knusprigkeit bewertet werden kann. Haptische Wahrnehmung der Krume und Kruste In der vorliegenden Arbeit konnte aus einer grossen Anzahl an Texturbezeichnungen eine definierte Begriffssammlung erstellt werden, welche sensorisch reproduzierbare Analysen zur Beschreibung der Textur von Brot ermöglicht. 19 Charakterisierung von comK in Listeria monocytogenes Diplomandin Annette Gerber Korrektoren ZHAW Dr. Lars Fieseler, Dr. Thomas Huber ComK ist ein Transkriptionsfaktor, der sowohl seine eigene Expression als auch die Express ion weiterer Zielgene in Listeria monocytogenes aktiviert. Die Expression von comK unterliegt dabei einem bistabilen Muster. In Bacillus subtilis initiiert ComK die Aufnahme exogener DNA und löst damit natürliche Kompetenz aus. Die genaue Funktion von comK in L. monocytogenes und mögliche Auswirkungen auf weitere Gene waren bisher unklar. Das Ziel dieser Bachelorarbeit war, comK in L. monocytogenes zu charakterisieren. Mittels eines rhamnoseinduzierbaren Genexpressionssystems wurde die Änderung der Transkrip tionsrate von comK sowie von zwei weiteren Kompetenzgenen, comGA und comC, untersucht. Weiter wurde die Auswirkung der In duktion auf zwei konstitutiv exprimierte Gene, flaA und 16S rRNA, analysiert. * * * Abb. 1: Veränderung der Genexpression nach der Induktion von comK in L. monocytogenes; AG002+: comK-induzierter Stamm, AG002–: nicht induzierter Stamm, * = p < 0.05 20 Die Detektion der Transkriptmengen erfolgte mittels RT-qPCR. Zudem wurden die Effekte von comK in Bezug auf die Morphologie, die Wachstumsrate, die Flagellierung und die Motilität von L. monocytogenes geprüft. Die Induktion von comK in L. monocytogenes führte zu einem signifikanten Anstieg der Transkriptmengen bei comK, comGA und comC, nicht aber bei flaA und 16S rRNA (siehe Abb.1). Weder die Wachstumsrate, die Flagellierung noch das motile Verhalten wurden beeinflusst. Die mikroskopischen Untersuchungen zeigten bei einzelnen comK-induzierten Zellen deutliche Zellwanddeformationen (siehe Abb. 2). Aufgrund der Bistabilität der comK-Express ion sind Effekte bei der Gesamtpopulation schwierig zu detektieren. Weitere Untersuch ungen sowohl von Einflussfaktoren auf ComK wie auch von ComK-abhängigen Genen sind nötig, um neue Regulationspfade im gene tischen Netzwerk von L. monocytogenes zu erschliessen. Abb. 2: Phänotypische Veränderung der Zellwandstruktur durch die Induktion von comK in L. monocytogenes; links: nicht induzierter Stamm, rechts: induzierter Stamm Pressurized Water Extraction zur Gewinnung wertbestimmender Inhaltstoffe aus Thymian Diplomandin Cloe Gut Korrektoren ZHAW Dr. Norbert Fischer, Carlo Weber Korrektorin extern Nina Krause, Büchi Labortechnik AG, Flawil Thymian wird aufgrund seiner Inhaltsstoffe sowohl als Gewürz als auch als Heilpflanze verwendet. Durch seinen Gehalt an ätherischem Öl und antioxidativ wirkenden Polyphenolen, besteht ein grosses Interesse daran, diese Substanzen zu extrahieren. Eine Methode dafür ist die sogenannten pressurized water extraction (PWE), durch welche sich Inhaltsstoffe mit Wasser unter Druck bei erhöhten Temperaturen extrahieren lassen. Ziel der Arbeit war es, die wertbestimmenden Inhaltsstoffe von Thymian mittels PWE zu ge‑ winnen, sie sowohl qualitativ als auch quantitativ zu bewerten und dabei die optimalen Einstellungen für die Extraktion zu ermitteln. Dazu wurden in Vorversuchen der Einfluss der Prozessparameter Temperatur, Druck, Anzahl Extraktionszyklen und Haltezeit auf den Gesamtpolyphenolgehalt der Extrakte untersucht. In Hauptversuchen wurde der Einfluss verschiedener Extraktionstemperaturen auf einzelne Polyphenole mittels HPTLC und HPLC-MS analysiert. Um den Einfluss der Temperatur auf den Aromaeindruck zu erfassen, wurden die Extrakte sensorisch beurteilt. Die Hauptkomponenten des ätherischen Öls im Extrakt wurden mittels Gaschromatographie identifiziert und quantifiziert. Um zu überprüfen, ob sich das ätherische Öl mittels PWE vollständig extrahieren lässt, wurde eine Festphasenextraktion durchgeführt und die erhaltenen Ausbeuten einzelner Komponenten mit denjenigen der PWE verglichen. Aufgrund der Ergebnisse wurde ein Optimum für die Extraktion von Thymian bei 125 °C, 150 bar und 5 min. Haltezeit ermittelt. Bei höheren Temperaturen nahm die Konzentration thermolabiler Substanzen bis um die Hälfte ab. Sowohl bei der Festphasenextraktion, als auch bei der PWE konnte in Thymian ein Gehalt an ätherischen Ölen von 1.2 % ge funden werden. Innerhalb der beiden Extrakt ionen zeigten sich lediglich Unterschiede zwischen den Ausbeuten einzelner Komponenten. Es konnte also gezeigt werden, dass sich mittels PWE sowohl Polyphenole als auch das ätherische Öl aus Thymian extrahieren lassen. Aufgrund seiner Aromatik wäre der wässrige Extrakt z.B. auch als Basis für ein Erfrischungsgetränk geeignet. Erhaltene wässrige Extrakte bei verschiedenen Extraktionstemperaturen (v.l. nach r.: 75, 100, 125, 150 und 175 °C) Ermittelte Zusammensetzung der Hauptkomponenten des ätherischen Öls in der Thymianprobe 175 °C) 21 Untersuchung der hemmenden Wirkung von Thiolen und Schwefeldioxid auf palladium basierte Sauerstoffscavenger Diplomandin Bettina Hasler Korrektoren ZHAW Dr. Selçuk Yildirim, Prof. Dr. Konrad Bernath Um Sauerstoff aus Verpackungen zu reduzieren, werden in der Industrie häufig Sauerstoff scavenger verwendet. In dieser Arbeit wurde ein palladiumbasierter Scavenger untersucht, welcher die Reaktion von Sauerstoff und Wasserstoff zu Wasser katalysiert und somit den Sauerstoff in der Verpackung auf < 0.05 % reduzieren kann. Aus früheren Untersuchungen mit einem solchen Sauerstoffscavenger ist bekannt, dass Schwefel eine Blockierung des Scavengers verursachen kann. Das Ziel dieser Bachelorarbeit war es, herauszufinden, welche schwefelhaltigen Verbindungen und Lebensmittel zu einer Inaktivierung des Scav engers führen. Hierfür wurden Thiole und Sulfide in unterschiedlichen Konzentrationen un tersucht. Des Weiteren wurde auch der Einfluss von ausgewählten Lebensmitteln untersucht, welche gemäss Literatur Schwefel enthalten. Für die Messungen wurden jeweils 50 ml bzw. 50 g Probe verwendet, welche mit Hilfe einer Petrischale in die Tiefziehschalen gegeben wurden. Der palladiumbasierte Sauerstoffscavenger wies eine Grösse von 25 cm² auf. Anschliessend wurden die Tiefziehschalen mit einem Gasgemisch (1 % O2, 3 % H2, 96 % N2) begast und der Sauerstoffabbau mit Hilfe eines Sensors während 60min aufgezeichnet. Die Ergebnisse zeigten, dass sowohl Sulfide als auch Thiole einen Einfluss auf die Aktivität des Sauerstoffscavengers haben. Die Wirk ung auf den Scavenger nimmt bei einer höheren Konzentration und einem höheren Dampfdruck der Schwefelverbindungen zu. Die Messungen mit den Lebensmitteln zeigten, dass Maiskörner aus der Dose, Kaffeebohnen und Sauerkraut eine Inaktivierung des Sauer stoffscavengers bewirkten. Bei Bier, Orangensaft und Erdnüssen konnte keine Beeinfluss ung des Scavengers beobachtet werden. Sauerstoffabbau in der Tiefziehschale bei verschiedenen Lebensmitteln 22 Identifikation von isolierten Clostridium tyrobutyricum mittels MALDI TOF MS, DNA Sequenzierung und PCR-TGGE Diplomand Benjamin Horand Korrektor/-in ZHAW Giovanna Spielmann-Prada, Dr. Lars Fieseler Aus Gründen der Vertraulichkeit darf die Zusammenfassung nicht veröffentlicht werden. 23 Entwicklung eines Modellsystems für die Kakaobohnenfermentationen im Labor-Massstab Diplomand Samuel Imfeld Korrektorinnen ZHAW Dr. Susanne Miescher Schwenninger, Prof. Dr. Corinne Gantenbein-Demarchi Die Fermentation der Kakaobohnen stellt einen Teilschritt bei der Verarbeitung von Rohkakao dar. Dabei wird unter anderem das Fundament für die Entwicklung des charakteristischen Aromas von Kakao gelegt. Bei der Kakaobohnenfermentation handelt es sich um einen spontanen Prozess. Das bedeutet, dass die Mikroorganismen, die an der Fermentation beteiligt sind, nicht künstlich dazugegeben werden, wie beispielsweise bei der Bier- oder Weinherstellung, sondern aus der Umgebung auf die Kakaobohnen gelangen. Die Nachfrage nach Kakaobohnen steigt jährlich an, wobei der westliche Markt eine konstante und möglichst hochstehende Qualität verlangt. Die Bauern in den kakaoproduzierenden Ländern haben jedoch nicht die Mittel, um diesen spontanen Prozess der Kakaobohnenfermentation zu beherrschen. Dies führt zu schwankenden Qualitäten und zum Teil zu Ernteausfällen, insbesondere auch durch Schimmelbefall. Die Fachstelle Lebensmittel-Mikrobiologie an der Zürcher Hoch- Cut-Test nach 5 Tagen Fermentation 24 schule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) forscht seit einiger Zeit auf dem Ge biet der Kakaobohnenfermentation mit der übergeordneten Zielsetzung, die Qualität des Produktes, d.h. der fermentierten getrockneten Kakaobohnen, zu verbessern. In diesem Zusammenhang sind Modellsysteme äusserst hilfreich. In dieser Arbeit wurde ein Modellsystem für Kakaobohnenfermentationen im Labor-Massstab entwickelt. Dieses System erlaubt small-scale Kakaobohnen fermentationen unter kontrollierten Bedingungen und wurde in mehreren Durchgängen er folgreich optimiert und schliesslich überprüft. Kakaobohnen direkt nach dem Öffnen der Kakaofrüchte Untersuchung zur Extraktion von Polyphenolen und Alkaloiden aus Substraten wie Kakao, Tee und Mate-Tee Diplomandin Melanie Jörg Korrektor/-in ZHAW Dr. Norbert Fischer, Vasilisa Pedan Tee (Camelia sinensis) und Kakao (Theobroma cacao L.) sind reich an verschiedenen Polyphenolen und Alkaloiden. Polyphenole sind aufgrund ihrer potentiellen antioxidativen Aktivität von grundlegender funktioneller ernährungsphysiologischer Bedeutung. Das Ziel dieser Arbeit war, mittels schon bekannten Extraktionsverfahren Polyphenole aus der Matrix herauszulösen, um eine geeignete analytische Messmethode mittels Hochleist ungsdünnschichtchromatographie (HPTLC) zu etablieren, um dadurch qualitative und quantitative Aussagen zum Polyphenolspek trum zu treffen. Zum Vergleich der Resultate wurde die Hochleistungsflüssigkeitschromato graphie (HPLC) herangezogen. Zudem wurden unterschiedliche Fliessmittel und Derivatisierungsreagenzien getestet. Des Weiteren wurde versucht, eine Methode zur Messung der antioxidativen Kapazität spezifischer Polyphenole mittels HPTLC zu etablieren. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass der Polyphenolgehalt bei den Teesorten höher lag als beim Kakaopulver. Folgende Polyphenolgehalte konnten ermittelt werden: Grüntee 194.8 mg, Assam-Tee 169.3 mg, Schwarztee 165.7 mg, Mate-Tee 94.7 mg und Kakaopulver 41.9 mg Catechin/g. Die Ergebnisse der Vorversuche haben gezeigt, dass sich das Laufmittel Toluen-Aceton-Ameisensäure (5:4:1) für die Auftrennung der Alkaloide und Polyphenole mittels HPTLC eignete. Die Ergebnisse der photometrischen Bestimmung der antioxidativen Kapazität zeigten, dass der Grüntee mit 554 mg Trolox/g die höchste antioxidative Kapazität zeigte. Der Schwarztee wies eine antioxidative Kapazität von 429.6 mg, der Assam-Tee 404.4 mg, der Mate-Tee 196.6 mg und das Kakaopulver 132.8 mg Trolox/g aus. Die Messung der antioxidative Kapazität von Kakaopulver mittels HPTLC zeigte folgende Werte: Epicatechin mit 0.3 mg und Procyanidin B2 mit 0.13 mg HPTLC-Platte nach der Derivatisierung mit DPPH, 1= Procyanidin C1, 2 = Procyanidin B1, 3 = Epicatechin, 4 = Procyanidin B2, 5 = Kakaopulver (1:10), 6 = Kakaopulver (1:5) Trolox/g (siehe Abb.). Die Ergebnisse haben gezeigt, dass die verwendeten Teesorten, die Anbaubedingungen und die Herstellungsbedingungen eine deutliche Auswirkung auf die chemische Zusammensetzung des Teeblattes haben. Auch die biochemischen Veränderungen während der Verarbeitung vom grünen Teeblatt zum fermentierten Schwarztee haben einen Einfluss auf das Polyphenolspektrum. Die HPTLC zeigte sich als geeignete und schnelle Möglichkeit, die antioxidative Kapazität und die verschiedenen Inhaltsstoffe wie Polyphenole oder Alkaloide zu analysieren und zu identifizieren. 25 Definition von Rezeptur und Verfahren zur Herstellung eines innovativen, walzengetrockneten Snacks Diplomandin Gabriela Joss Korrektor/-in ZHAW Dr. Manuela Lamberti, Dr. Selçuk Yildirim Aus Gründen der Vertraulichkeit darf die Zusammenfassung nicht veröffentlicht werden. 26 Technologische und sensorische Charakteri sierung von Schweizer Ruchbrot (vertraulich) Diplomandin Corinne Kühn Korrektor/-in ZHAW Dr. Mathias Kinner, Annette Bongartz Korrektor extern Martin Marthaler, JOWA AG Ziel dieser Bachelorarbeit war die Beweis führung der Existenz eines bestimmten Aromaprofils bei Schweizer Ruchbrot. Dies erfolgte durch ein sensorisches Screening verschiedener Ruchbrote und der Beschreibung der Attribute, die eventuell dieses Geschmacksprofil ausmachen. Im Anschluss sollte durch eigene Backversuche dieses spezielle Aromaprofil nachgebildet werden. Es folgten Trainings sowie Profilierungen der Brote durch das «Fachpanel Brot» der ZHAW Wädenswil. Mittels eines eigens erstellten Sensorikbogens wurden die Optik und die Textur, die Geschmacksrichtungen sowie die Aromatik der Brote bewertet. Dabei wurden Spiderwebs erstellt, um Profile der verschiedenen Brote zu erstellen und somit gewerblich und industriell hergestellte Brote, sowie Brote aus Backversuchen dieser Arbeit miteinander zu vergleichen und Unterschiede bezüglich der Aromatik heraus finden zu können. Backversuch eines Ruchbrotes Gewerblich hergestelltes Ruchbrot 27 Erarbeitung und Schulung eines Prozesses zur Sicherstellung der rechtlichen Anforderungen an Konformitätserklärungen bei der Herbert Ospelt Anstalt Diplomandin Denise Läubli Korrektorinnen ZHAW Evelyn Kirchsteiger-Meier, Silvana Meyer Korrektor extern Alexander Haller, Herbert Ospelt Anstalt (Qualitätsmanagement-Beauftrager der Ospelt Gruppe) Die rechtlichen Anforderungen an die Verpackungs-Konformitätsarbeit sind in den letzten Jahren gestiegen. An die Sicherheit werden immer höhere Anforderungen gestellt, auch das öffentliche Interesse ist seit Problemen rund um die Migration von unerwünschten toxischen Stoffen in Lebensmitteln gewachsen. Lieferanten füllen die gesetzlich geforderten Konformitätserklärungen nicht immer ordnungsgemäss aus, und das interne Wissen war bislang nicht ausreichend, um die Werthaltigkeit der Konformitätserklärungen zu prüfen. Die Herbert Ospelt Anstalt hat sich zum Ziel gesetzt, die Lücken in der Konformitätsarbeit ausfindig zu machen und möchte in Zukunft nur rechtskonforme und Standardkonforme (IFS und BRC) Konformitätserklärungen akzeptieren. Als erstes wurde die Rechtslage der EU und der Schweiz zusammen mit den Anforderungen aus den Standards IFS und BRC dargelegt. Für eine Ist-Analyse konnte auf der Grundlage der «Kunststoffverordnung» der EU ¹ und der Checkliste des SVI (Schweizerisches Verpackungsinstitut ²) eine interne Checkliste zur Verpackungsmodelle der Herbert Ospelt Anstalt 28 Überprüfung von Konformitätserklärungen erstellt werden. Nach der umfassenden Ist-Analyse der internen Vorgabedokumente und je fünf bestehenden Konformitätserklärungen mit Hilfe der erstellten Checkliste, wurde ein dokumentierter Prozess eingeführt. Dokumente, die mit der Konformitätsarbeit in Zusammenhang stehen, wurden mit Massnahmenlisten verbessert. Dies sind Risikoanalysen, Vorgabedokumente und die Arbeitsanweisung. Der neu erarbeitete Prozess wurde in eine neue Richtlinie des Werks Petfood aufgenommen. Die Checkliste aus der Ist-Analyse ist, nach einigen Anpassungen der Herbert Ospelt Anstalt, ein fester Bestandteil im neuen Prozess, um eingeholte Konformitätserklärungen zu überprüfen. In zwei Schulungen konnte den betroffenen Mitarbeitenden, das heisst Mitarbeitenden der Abteilungen Wareneingangskontrolle, Einkauf und Qualitätssicherung, das Hintergrundwissen und die neue Vorgangsweise mit den neu erstellten Dokumenten vermittelt werden. Am Ende der Arbeit wurden Empfehlungen für das weitere Vorgehen ausgearbeitet. Die bedeutendste weist darauf hin, den neuen Prozess einzuhalten, um die Einhaltung der rechtlichen Bestimmungen stets gewährleisten zu können. Quellenangaben: ¹ Verordnung (EU) Nr. 10/2011 über Materialien und Gegenstände aus Kunststoff, die dazu bestimmt sind, mit Lebensmitteln in Berührung zu kommen (Kunststoffverordnung, VO 10/2011). (14.1.2011). Konsolidierte Fassung vom 1.1.2013. ² Schweizerisches Verpackungs institut (2013). Downloads. Abgerufen am: 15.4.2013 von www.svi-verpackung.ch/JIG/Service/Downloads. Prozessauslegung und -optimierung eines alternativen Schokoladenund Compoundprozesses Diplomandin Elisabeth Meier Korrektorin ZHAW Jacqueline Javor Qvortrup Korrektor extern Dr. Peter Braun, Bühler AG Die Hauptkomponenten von Schokolade sind Kakaobutter, Kakaomasse und Zucker. Zu‑ sammen mit Milchpulver und Lecithin bilden sie die klassische Milchschokolade. Beim konventionellen Schokoladenherstellungsprozess werden diese Zutaten nach dem Dosieren gemischt, gewalzt und conchiert. Das Walzen dient der Zerkleinerung der Feststoffpartikel, wobei in der Regel eine Partikelgrösse von 18–20 µm angestrebt wird. Mit dem Conchieren werden die Aromen der Schokoladenmasse voll entwickelt, Textur und Schmelzeigenschaften verbessert sowie Feuchtigkeit entfernt. Zudem erfolgt während dem Conchieren eine Auflösung von Press agglomeraten und Strukturumwandlung zu einer homogenen, flüssigen Suspension. Durch das Walzen und Conchieren können die Feinheit und das Aromaprofil der Schokolade gesteuert und optimiert werden, wodurch qualitativ hochwertige Schokolade entsteht. Für die Herstellung von günstigeren Schokoladen sowie Fettmassen (Compound) wurde bei der Bühler AG ein alternatives, vereinfachtes Verfahren entwickelt. Dieses umfasst eine kostengünstigere Zerkleinerungs- und eine Mischeinheit, welche u.a. eine Produktion im kleinen Leistungsbereich und eine Reduktion der Prozesszeit ermöglichen. Durchsatz-/Feinheitscharakteristik von Milchschokoladen als Funktion der Zuckerart und des Fettanteils ermittelt sowie der Einfluss unterschiedlicher Fahrweisen auf die Produkte qualität analysiert. Die Versuche umfassten folgende Untersuchungen: •Energetische Bilanzierung •Partikelgrössenverteilung (mittels Laserbeugung und Nasssiebung) •Viskosität und Fliessgrenze •Wassergehalt •Sensorik (Dreieckstest und Profilprüfung) Ziel dieser Arbeit war es, die Grenzen des Systems in Abhängigkeit der Rezeptur zu ermitteln und die Prozessauslegung bezüglich Sensorik zu optimieren. Milchschokolade, hergestellt mittels eines alternativen Schokoladen- und Compoundprozesses der Bühler AG. Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wurden verschiedene Fahrweisen und Prozessauslegungen für die Herstellung von Schokoladenund Compoundmassen mittels diesem alternativen Verfahren untersucht. Es wurde die 29 Erstellung von Produktkategoriebezogenen Richtwerten Diplomandin Nicole Meier Korrektorin ZHAW Beatrice Baumer In vielen Populärmedien werden industriell hergestellte Lebensmittel oft als ungesund und unausgewogen dargestellt. Die Produkte würden zu viel Fett, Zucker, Salz und zu wenig Vitamine und Nahrungsfasern enthalten. Die Industrie bemüht sich, die von dieser Aussage betroffenen Produkte in ihrer Rezeptur zu optimieren. Durch die Salzstrategie des Bundes spielt auch die Salzreduktion diverser Produkte eine wichtige Rolle. Das Hauptziel der Arbeit umfasste die Definition von Richtwerten für ausgewählte Nährstoffe. Die Grundlage für die Definition der Richtwerte bilden aktuelle wissenschaftlich gestützte Ernährungsempfehlungen. Aufgrund der Zusammensetzung der Produkte können nicht allgemein geltende Richtwerte definiert werden. Aus diesem Grund werden Produkte in Kategorien eingeteilt, für die dann Produktkategoriebezogene Richtwerte definiert werden. Die Nährstoffe der Produkte können so mit den für ihre Kategorie definierten Werten verglichen werden. Mit dieser Datengrundlage können Produkte, die in ihrem für ihr Produktkategoriespezifischen Nährwertprofil abweichen, erkannt und deren Rezeptur optimiert werden. 30 Inkubationen von Kakaobohnen mit einer Vorinkubationszeit von 24 Stunden Diplomand Marc Mötteli Korrektoren ZHAW Prof. Dr. Konrad Bernath, Sandro Dossenbach Aus Gründen der Vertraulichkeit darf die Zusammenfassung nicht veröffentlicht werden. 31 Extraktion wertbestimmender Inhaltsstoffe aus Früchten mittels zentrifugaler Trenntechnik Diplomandin Angela Nick Korrektoren ZHAW Thomas Flüeler, Oliver Gerber Aus Gründen der Vertraulichkeit darf die Zusammenfassung nicht veröffentlicht werden. 32 Application of Antifungal Lactic Acid Bacteria in Gluten-free Sourdough Bread to Improve the Microbial Shelf Life Diplomandin Bettina Röcker Korrektorin ZHAW Dr. Susanne Miescher Schwenninger Korrektorin extern Prof. Dr. Elke K. Arendt, University College Cork Coeliac disease (CD) is an immune-mediated enteropathy caused by the ingestion of gluten in genetically sensitive individuals. The incid ence of CD as well as other allergic reactions and intolerances to gluten has risen over the last years and a continuous increase of coeliac sufferers is predicted over the next years. Currently, the only available treatment for CD is a strict gluten-free diet (GFD). Consequen tly there is a growing market in gluten-free cereal products. As gluten is the main structureforming protein in wheat and rye flour, gluten removal results in major challenges for bakers and cereal technologists. At present, many gluten-free products available on the market are of low quality. Besides poor mouthfeel and flavour, short shelf life states a major problem.The aim of this Bachelor Thesis was to develop biological methods using lactic acid bacteria (LAB) as natural preservatives in gluten free breads to inhibit spoilage and consequently improve safety and quality of gluten free breads. Therefore the antifungal activity of different LAB species was screened in simple gluten-free bread systems, particularly in quinoa and rice sourdough breads under pilot-plant conditions. Challenge tests against environmental moulds were employed to compare the rate of fungal growth on biologically acidified and non-acidified gluten free breads. In addition sourdough and bread characteristics such as pH and total titratable acidity as well as crumb hardness (5-day storage), specific volume, C-Cell, moisture and water activity were evaluated. First results obtained showed a remarkable extension in shelf life of biologically acidified quinoa sourdough breads using an antifungal L. amylovorus strain in comparison to nonacidified quinoa bread. Further results were not yet available by the submission date of this abstract. Average shelf life of quinoa sourdough bread using L. amylovorus in comparison to non-acidified quinoa bread during 14 days of storage. Mouldy quinoa bread slice Fungal growth monitoring of rice bread slices 33 Prozessoptimierung der Kulturenherstellung für ein Micro-Teig-Modell Diplomand Fabio Sarasso Korrektor/-in ZHAW Dr. Susanne Miescher Schwenninger, Dr. Mathias Kinner Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der Optimierung der Kulturenherstellung für ein Micro-Teig-Modell, welches am Institut für Lebensmittel- und Getränkeinnovationen etabliert und evaluiert wurde. Dazu wurde ein Fermentationsprozess für Backhefe (Saccharomyces cerevisiae) in Tischfermentern optimiert. Damit die Teige/Brote später bedenken los sensorischen Tests unterzogen werden können, wurde ein lebensmitteltaugliches Nährmedium entwickelt. Mit Hilfe einer an schliessenden Gefriertrocknung wurden die Zellen stabilisiert und dadurch lagerfähig gemacht. 34 In einer optimierten Fermentation wurde eine Biomasse mit einer Zelldichte vergleichbar mit der Zelldichte eines konventionellen Hefewürfels erreicht. Nebst Saccharomyces cerevisiae spielen sowohl bei Hefebroten wie auch bei Sauerteigen Milchsäurebakterien eine wichtige Rolle. Daher wurde in dieser Bachelorarbeit ein lebensmitteltaugliches Nährmedium zur Kultivierung von Milchsäurebakterien entwickelt. In ersten Wachstumsversuchen mit Lactobacillus plantarum erwies sich dieses Medium als äusserst erfolgsversprechend. Sensorische Kategorisierung des PommesChips Portfolios der Zweifel Pomy-Chips AG Diplomand Patrick Schröder Korrektorin ZHAW Annette Bongartz Korrektor extern Alan Bachmann, Zweifel Pomy-Chips AG Spreitenbach Ziel der vorliegenden Studie war es, unter Einsatz des sensorischen Panels der Zweifel Pomy-Chips AG, das Produktportfolio der Firma mit Hilfe neuartiger sensorischer Methoden zu kategorisieren. Die verfeinerte Produktkategorisierung und eine einheitliche Beschreibung der Produkte ermöglichen der Qualitätssicherung, der Produktentwicklung und dem Marketing auf Marktveränderungen und Verbraucheransprüche zu reagieren. Mittels der Sensorik Methode Napping® wurde zunächst die Gruppierung der bereits bestehenden Kategorien bestätigt. Ausserdem konnten die relativen Produktplatzierungen sowie die Beziehungen der Gruppen untereinander nachgewiesen werden. Als nächstes wurden Attribute für die gebildeten Gruppen durch die Methode Free-Choice Profiling generiert. Eine genauere Charakterisierung und Festlegung des Intensitätsbereichs von den generierten Attributen der Gruppen «Paprika» und «scharf» wurde mit der Methode Flash Profiling und der konventionellen Profilierung erarbeitet. Die Attribute wurden zusätzlich mit Worten beschrieben und mit Bildern hinterlegt, was ein einheitliches Vokabular für die Anwendung in der Zweifel Pomy-Chips AG gewährleistet. Die resultierenden Aromakarten beschränken sich ausschliesslich auf den Flavour und be ziehen andere wichtige Charaktereigenschaften, wie Textur und Aussehen, noch nicht mit ein. Nach dem beschriebenen Ablauf der in der Studie angewandten deskriptiven Methoden kann in den fortlaufenden Evaluierungen durch das Zweifel Panel gearbeitet werden. Somit können die übrigen, anhand des Napping® gebildeten Produktgruppen in Form von Aromakarten konkretisiert werden. Des Weiteren kann mit dieser Vorgehensweise eine zusätzliche Ebene der Beschreib ung anhand der Textur und des Aussehens gestaltet werden. 35 Optimierung der Probenvorbereitung von Polyphenolen aus Kakao für die HPLCund HPLC-MS-Analytik Diplomandin Patrizia Signorelli Korrektoren ZHAW Dr. Norbert Fischer, Prof. Dr. Konrad Bernath Kakaobohnen sind Lebensmittel mit einem hohen Polyphenolgehalt. Aufgrund der strukturellen Vielfalt dieser Substanzklasse besteht bislang kein standardisiertes Verfahren für die Probenvorbereitung, Extraktion und Analyse dieser Verbindungen aus einer komplexen Lebensmittel-Matrix. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, die Extraktion von Polyphenolen aus Kakaobohnen sowie die Probenvorbereitung für die HPLC und HPLC-MS Analytik zu optimieren. Dazu werden die relevanten Parameter, welche die Extraktion beeinflussen, näher betrachtet und deren Einfluss auf den mittels Folin-Ciocalteu-Methode bestimmten Gesamtpolyphenolgehalt untersucht sowie einzelne Polyphenole mittels HPLC und HPLC-MS analysiert. Ausgangsmaterial für die Versuche sind fermentierte, getrocknete, ungeröstete und geröstete Kakaonibs aus Ghana. Die Methodenvorbereitung wurde mittels Folin-Ciocalteu und dem daraus resultierenden Gesamtpolyphenolgehalt optimiert. Aufgrund der Versuche konnte somit ein optimiertes Verfahren zur Probenvorbereitung sowie Extraktion festgelegt werden. Den grössten Einfluss auf das Extraktionsverhalten hat die Partikelgrösse und damit die Meth ode der Zerkleinerung der Kakaobohne. Bei einer Zerkleinerung durch Quetschen werden die Partikel um das doppelte besser aufgeschlossen als bei der Zerkleinerung mittels Schlagmühle. Der Einfluss der Partikelgrösse ist zwischen 1 mm und 0.1 mm gering, wes36 halb sich die Partikelgrösse in diesem Bereich befinden sollte. Das optimale Probe/Extrak tionsmittel Verhältnis liegt bei 1:5. Die Extraktionshäufigkeit wird auf drei Wiederholungen festgelegt mit 50 % wässrigem Aceton als Extraktionsmittel. Das Extraktionsgut wurde in einem Zeitraum von 80 Minuten bei 70 °C extrahiert, wobei ein beheizter Tischschüttler verwendet wurde. Mittels HPLC-MS konnten keine Veränderungen bei diesen Temperatu ren der monomeren Polyphenole wie (-)-Epicatechine sowie der kondensierten Procyanidine B1 und C1 beobachtet werden. Mit den vorliegenden Versuchen konnten wichtige Parameter, die die Extraktionstraktionsausbeute beeinflussen, optimiert und so der ermittelte Gesamtpolyphenolgehalt von anfangs rund 80 mg GAE/g auf rund 320 mg GAE/g gesteigert werden. Wichtige Phenolische Substanzen in der Schokolade: (+)-Catechin (Flavonole) und Procyanidin B5 und B2 Verbesserung des Sediments des MPC 85 von Hochdorf Swiss Milk AG Diplomandin Katja Steiner Korrektor ZHAW Andreas Kilchör Korrektor extern Adrian Caramaschi, Hochdorf AG In vielen Anwendungen ist eine schnelle Auflösung des Milchproteinkonzentrats mit 85 % Proteingehalt (MPC 85) in Trockenmasse ge‑ wünscht ¹. Aus diesem Grund ist die Löslichkeit ein wichtiges Qualitätsmerkmal von MPC85 ². Häufig wird in Spezifikationen eine Angabe zur Löslichkeit verlangt, wobei es bis zum jetzigen Zeitpunkt noch keine einheitliche Messmethode gibt. Während den Untersuchungen dieser Arbeit zeigte sich, dass die Parameter Temperatur und Benetzungsdauer einen wesentlichen Einfluss auf das Auflösungsverhalten zeigten. Je höher die Temperatur oder je länger die Benetzungsdauer, desto besser löst sich das MPC85. Bei der Hochdorf wurden zwei Methoden entwickelt, welche sich lediglich in der Benetzungstemperatur unterscheiden: • 4 g MPC85 einwägen und 100 ml destilliertes Wasser 24 °C / 50 °C beifügen • 3 Tropfen Antischaum zugeben, 30 s mixen, bis das ganze Pulver gelöst ist • 5–15 min. stehen lassen • Die Probe mit einem Polylöffel 10 s rühren • Probe in ein 50 ml Spitzenglas giessen • 5 min. zentrifugieren • Den gebildeten Schaum an der Oberfläche mit einem Polylöffel abschöpfen • Mit einer Pipette bis zur 30 ml Marke abpipettieren • Mit destilliertem Wasser 24 °C / 50 °C bis zur 50 ml Marke auffüllen • Mit einem Spatel am Spitzenglasboden leicht rühren • 5 min. zentrifugieren an der Spitzenglasskala ablesen (Siehe Abbildung) • Berechnung: Sediment: abgelesener Wert * 5 [ml/100 ml] • Sediment Als Vorlage wurde die Methode von ISO8156: 2005 verwendet, welche zur Bestimmung des Sediments von Magermilchpulver dient. Um in der Lösung die gleiche Proteinkonzentration wie im Falle von Magermilchpulver zu erreichen, wurde die Einwaage von 10 g auf 4 g reduziert. Dadurch wird das Sediment im Spitzenglas besser ablesbar. Diese Veränderung wurde mit der Berechnung wieder korrigiert. Weiter wurde die Mixzeit verkürzt, da es sich um eine wesentliche Zeiteinspaarung handelt und dadurch kein Unterschied im Sedimentwert festgestellt werden konnte. Die Hochdorf AG schlägt diese Methode zur allgemeinen Verwendung vor. ¹ Sikand, V., Tong, P., Roy, S., Rodriguez-Saona, L., & Murray, B. (2011). Solubility of commercial milk protein concentrates and milk protein isolates. Journal of Dairy Science 94, S. 6194-6202. ² Anema, S., Pinder, D., Hunter, R., & Hemar, Y. (2006). Effects of storage temperature on the solubility of milk protein concentrate (MPC 85). Food Hydrocolloids 20, S. 386393. 37 Metabolism of phenolic acids in sourdough Diplomandin Marlis Struchen Korrektoren ZHAW Prof. Michael Kleinert, Dr. Mathias Kinner Korrektor extern Prof. Michael Gänzle, University of Alberta (Canada) Phenolic acids contain an aromatic ring and a carboxylic acid moiety. Phenolic acids occur naturally in plants and are the main phenolic compounds in cereal grains used for bread production. In this paper the main focus is on the phenolic acid named ferulic acid. Some lactic acid bacteria (LAB) metabolize phenolic acids (among them ferulic acid) by decarboxylation and ⁄ or reduction. One of the products of this metabolism is 4-Vinylguaiacol – an interesting odorant for bread due to its clove-like odour. The results showed that a co-fermentation with Lactobacillus hammesii and L. paraplantarum / L. plantarum produced the best results regarding the degradation of ferulic acid in the wheat flour. In a next step LABstrains will be selected and baken into bread to evaluate whether the odour threshold value for 4-Vinylguaicol can be exceeded. Further results were not available by the deadline for submission of this paper. This project was in collaboration with University of Alberta, Edmonton, Canada. Flavor is considered to be the most important attribute of baked goods. The generation of 4-Vinylguaiacol in bread would improve its flavour and moreover would be a natural product, generated from LAB. Knowledge of the metabolism of phenolic acids is important for application of these compounds as for the selection of starter cultures for food fermentations as well as for food preservatives. However, it's not known, if the concentration of the 4-Vinylguaiacol generated is sufficient to make a significant difference to the odour of the bread. left: L. hammesii and L. plantarum- used for the sourdough co-fermentation, right: sourdough The aim of this study was to screen several LAB-strains with respect to their ability of generating 4-Vinylguaiacol from ferulic acid. Single-, and co-fermentations in whole wheat flour were peformed. a metabolism-pathway for LAB in sourdough 38 Erstellung chemometrischer Modelle zur Korrelation physikalischer und sensorischer Parameter von Brot mit NIR-Spektren Diplomand Marcel Thoma Korrektor/-in ZHAW Dr. Manuela Lamberti, Dr. Achim Ecker, Dr. Mathias Kinner Das Altern von Brot wird mit «Altbackenwerden» bezeichnet und umfasst diverse physikalische Veränderungen. Bei diesem Vorgang sind Brotkomponenten wie die Stärkeformen Amylose und Amylopektin, Weizenproteine, Pentosane sowie native Lipide mitbeteiligt. Darüber hinaus spielt auch der Feuchtigkeits transfer von der Krume zur Kruste sowie innerhalb der Brotkomponenten eine entscheidende Rolle. Ziel dieser Arbeit war, eine Methode zur Untersuchung von Brotkrume mittels Nahinfrarotmessungen und Chemometrie-Auswertung zu definieren sowie die resultierenden NIR-Spektren von frischer und gelagerter Brotkrume mit deren physikalischen (Wassergehalt, Texturmessung) und sensorischen Parametern zu korrelieren. Die Versuche im Rahmen dieser Arbeit wurden mit definiert hergestelltem Weissbrot durchgeführt. Bei frisch gebackener sowie unter definierten Bedingungen unterschiedlich lang gelagerter Weissbrotkrume wurden NIRS, Wassergehalt, Texturparameter sowie sensorische Attribute ermittelt. Durch das Zusammenfügen der Ergebnisse aller Analysen wurde mit Hilfe der multivariaten Datenverarbeitung «Partial Least Square-Regression» verschiedene Vorhersagemodelle erstellt und validiert. Mit solchen Modellenist es möglich, anhand von NIRS von Brotkrumen-Proben eine Schnellbestimmung der zuvor kalibrierten physikalischen oder sensorischen Parameter durchzuführen. Die mittels der Chemometrie erstellten Vorhersagemodelle zeigen, dass die untersuchten Parameter von frischer und gelagerter Weissbrotkrume mit NIRS korrelieren. Bei einem dieser Parameter, nämlich der mittels Texturanalyse ermittelten Brotkrumen- Festigkeit, konnte ein Vorhersagemodel mit 21 Proben und einem Kalibrationsbereich von 0.3 bis 1.6 kg erarbeitet werden (s. Abb.). Der mittlere Vorhersagefehler dieses Models für die Festigkeit liegt bei 0.14 kg/Brot. Der mittlere Vorhersagefehler sagt aus, um wie viel im Durchschnitt die Vorhersage vom eigentlichen Vorhersage vs. Referenz Diagramm der Festigkeit von Weissbrotkrume. Die roten Markierungen zeigen die vorhergesagten Werte der Kreuzvalidierung der Partial Least Square-Regression. Je näher diese bei der schwarzen Zielgerade liegen, desto näher sind diese an den tatsächlich gemessenen Referenzwerten. Analysenergebnis abweicht. Da somit dieser Vorhersagefehler weder richtig gut noch richtig schlecht ist, ist das erarbeitete Vorhersagemodell vermutlich eher für Schnelltests als für wissenschaftliche Arbeiten geeignet. Um eine höhere Genauigkeit der erarbeiteten Vorhersagemodelle zu erreichen, müsste der Kalibrationsbereich vergrössert und die chemometrische Verarbeitung optimiert werden. 39 Verwendung der Online-CO²-Messung zur Bestimmung des Röstgrades von Kakaopulver Diplomand Flavio Weber Korrektoren ZHAW Sandro Dossenbach, Ansgar Schlüter auf Röstintensität und Röstaroma evaluiert wurden. Zusätzlich wurde eine Pyrazinbestimmung mittels HPLC durchgeführt, um die Ergebnisse der sensorischen Evaluation zu ergänzen. Die Entstehung von Kohlenstoffdioxid (CO2) bei Röstprozessen kann auf die chemische Stoffumwandlung diverser Aromavorstufen während der Maillard-Reaktion zurückgeführt werden. Bereits in einer 1970 publizierten Arbeit wurde das CO2-Bildungsverhalten für Kakao untersucht und dokumentiert. Die in dieser Arbeit ermittelte Menge an gebildetem CO2 bei der Dünnschicht-Röstung von Kakao soll mit einer Röstapparatur im Labormassstab (Picoclave) verifiziert werden. Damit soll der Frage nachgegangen werden, ob sich eine Online-CO2-Messung mit einem NDIRMessgerät (nichtdispersives Infrarot-Messverfahren) zur Steuerung und Kontrolle des Röstprozesses von Kakaomasse eignet. Bei der sensorischen Evaluation der Röstgrade wurden die Proben mit einer Rösttempera tur und einer Röstzeit von 120 °C/27.5 min, 130 °C/20 min und 140 °C/12.5 min als optimal geröstet beurteilt, wobei die Probe mit 120 °C/27.5 min besonders ausgeglichen war. Die Verhältniszahlen der Alkylpyrazingehalte und das gemessene CO2-Volumen (15-20 ml/ 100 g Kakaomasse) stützen die sensorischen Ergebnisse. Anhand des Verlaufs der CO2-Bildungskurven bei unterschiedlichen Rösttemperaturen wurden jeweils Proben bei drei verschiedenen Röstzeiten hergestellt. Zur Beurteilung des Röstgrades der Proben wurden Versuchsschokoladen hergestellt, welche sensorisch Aufgrund der gewonnenen Erkenntnisse kann die Online-CO2-Messung zur Kontrolle des Röstprozesses mit der Labor-Röstapparatur eingesetzt werden, wobei bis zur industriellen Umsetzung noch weitere Optimierungsschritte notwendig sind. Sensorisch ermittelte Röstgrade in Abhängigkeit des gebildeten CO2-Volumens bei unterschiedlichen Rösttemperaturen NDIR-Messgerät 40 Herstellung eines Instantkaffeegetränkes mittels zentrifugaler Trenntechnik (vertraulich) Diplomand Christian Zimmermann Korrektor/-in ZHAW Prof. Dr. Tilo Hühn, Gisela Hühn Kaffee ist eines der beliebtesten Getränke auf der Welt. Durch die Erfindung des Instantkaffees hat sich eine Möglichkeit ergeben, Kaffee schnell und einfach zuzubereiten. Der Herstellungsprozess, welcher vor 75 Jahren entwickelt wurde, hat sich in der Industrie manifestiert und bis heute wird weltweit nach dem gleichen Vorgehen Instantkaffee produziert. Die Extraktion findet in sogenannten Perkolatoren statt. Um eine möglichst hohe Ausbeute zu generieren, wird mit hohen Drücken und Temperaturen extrahiert. So kann durch einen Druck von bis zu 16 bar und einer Temperatur von 180–200 °C eine Ausbeute von bis zu 50 % erreicht werden. Durch die intensiven Extraktionsbedingungen werden jedoch auch Teile der Bohne extrahiert, welche unerwünschte Auswirkungen auf das Geschmacks profil des Kaffees haben. Auch wird durch die hohen Temperaturen die Aromatik nachhaltig verändert. Eine neue Prozessführung, welche auf der Extraktion mit zentrifugaler Trenntechnik des Kaffees basiert, könnte die Qualität eines Instantproduktes signifikant verbessern. Das Ziel dieser Arbeit war es, die Parameter für einen neuen Prozess zur Herstellung von Instantkaffee zu bestimmen und diese in einem Grossversuch anzuwenden. Im entwickelten Prozessmodell wird der Kaffee wesentlich schonender verarbeitet als bis anhin. Nach einer Feinvermahlung wird der Kaffee extrahiert und anschliessend mit einem Dekanter durch zentrifugale Trenntechnik vom Extrakt abgetrennt. Die Trocknung des Extraktes erfolgt mittels Lyophilisation. Die durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass der Mahlgrad eine wichtige Grösse zur Beeinflussung dieses Prozesses darstellt. Die Aromatik wird massgeblich durch die Extraktionsdauer und -temperatur gesteuert. So führt eine Kaltextraktion bei 5–10 °C über mehrere Stunden zu einer anderen Aromatik des Kaffeegetränkes. Das Produkt wirkt komplexer und weist eine erhöhte Aroma-Nachhaltigkeit auf. Der Vergleich mit den Marktprodukten zeigt das hohe Potential dieses Prozesses auf. Trotz der noch nicht optimierten Parameter kann ein Produkt erzeugt werden, welches eine intensivere und komplexere Aromatik aufweist als die zu vergleichenden Marktprodukte. Vermahlener Kaffee 40-fach vergrössert 41 Umgang mit Produktdatierungen bei ausländischen Lebensmittelhilfsorganisationen Diplomand Benjamin Zürcher Korrektorinnen ZHAW Dr. Claudia Müller, Evelyn Kirchsteiger-Meier Korrektorin extern Alex Stähli, Tischlein deck dich Lebensmittelhilfsorganisationen wie Tischlein deck dich (Tdd) leisten einen Beitrag zur Re‑ duktion von Lebensmittelverlusten, indem sie einwandfreie, aber aus verschiedensten Grün den nicht mehr verkäufliche Waren einsamm eln und an Armutsbetroffene weiterverteilen. Dabei spielen die unten erklärten Datierungs formen immer wieder eine wichtige Rolle. Gespendete Lebensmittel in der Abgabestelle Wädenswil Bisher verteilt Tdd nur Produkte vor Ablauf der Haltbarkeitsdatierungen, es gibt aber bereits Überlegungen, zukünftig auch Lebens mittel mit überschrittenem MHD zu verteilen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde untersucht, wie europäische Lebensmittelhilfsorganisationen mit den verschiedenen Produktdatierungen umgehen und welche rechtlichen Be stimmungen zum Umgang mit den verschied enen Datierungsformen bestehen. Die gesetz liche Situation ist in allen untersuchten Ländern mit derjenigen in der Schweiz vergleichbar: Produkte dürfen nur vor Ablauf des Verbrauchsdatums verteilt werden, bei MHDProdukten ist die Weitergabe nach Ablauf des Datums gesetzlich nicht verboten. Fünf Lebensmittelhilfsorganisationen wurden auf der Suche nach Good-Practice-Beispielen kontaktiert. Drei davon verteilen keine Produkte nach MHD-Ablauf, wegen rechtlicher Unsicherheit in Bezug auf die Produkthaftung und aus ethischen und/oder organisatorischen Gründen. Bei zwei Organisationen ist es möglich, Waren mit überschrittenem MHD anzunehmen und weiterzugeben. Aufgrund dieser Erkenntnisse konnten vier mögliche Szenarien für die Schweiz erarbeitet und Tipps zur Um setzung gesammelt werden. Daraus wurde folgender Soll-Zustand abgeleitet: die nötigen Schritte werden eingeleitet, um zukünftig auch Produkte nach MHD-Ablauf verteilen zu können. Für die Umsetzung sind folgende Punkte wichtig: Anpassung der Dokumentation, Kontrolle der betroffenen Produkte, Schul ung der Freiwilligen und Kundeninformation. Weiter soll für soziale Einrichtungen und Spenderunternehmen eine Lockerung der rechtlichen Bestimmungen, vor allem punkto Haftung, angestrebt werden. Mindesthaltbarkeitsdatum (MHD) Verbrauchsdatum Verkaufsdatum Das Mindesthaltbarkeitsdatum ist das Datum, bis zu dem ein Lebensmittel unter angemessenen Aufbewahrungsbedingungen seine spezifischen Eigenschaften behält. Auf Lebensmitteln, die nach Artikel 25 der Hygieneverordnung des EDi vom 23. November 2005 oder nach spezifischen Temperaturanforderungen der Hygieneverordnung kühl gehalten werden müssen, muss an Stelle des Mindesthaltbarkeitsdatums das Verbrauchsdatum angegeben werden. Das Verbrauchsdatum ist das Datum, bis zu welchem ein Lebensmittel zu verbrauchen ist. Nach diesem Datum darf das Lebensmittel nicht mehr als solches an Konsumentinnen oder Konsumenten abgegeben werden. Diese Datierungsform ist nicht gesetzlich geregelt, die Angabe erfolgt auf freiwilliger Basis. Einerseits hilft sie den Detailhändlern bei der internen Logistik und sorgt andererseits dafür, dass die Kunden einige Tage Frist zwischen Kauf und Verzehr der Produkte haben. Mindesthaltbarkeits-, Verbrauchs-, und Verkaufsdatum Quelle: Verordnung des EDI über die Kennzeichnung und Anpreisung von Lebensmitteln (LKV). (23. November 2005). SR 817.022.21 (Stand 1. Januar 2013). 42 Master arbeiten 2013 Erstmals möchten wir auch einige Masterarbeiten vorstellen, die 2013 abgeschlossen wurden. 43 Dynamik der Bildung von Aldehyden und Alkoholen mit 6 Kohlenstoffatomen durch die Enzymtätigkeit der Trauben Diplomandin Gabriela Binkert Korrektoren ZHAW Prof. Dr. Konrad Bernath, Prof. Dr. Tilo Hühn Ungesättigte C6-Aldehyde sind wichtige Vorläufer bei der Bildung des Aromastoffes 3-Mercaptohexanol, welcher nach Grapefruit und Passionsfrucht riecht. Ziel dieser Studie war es, die verschiedenen Beeinflussungs parameter bei der C6-Bildungsdynamik (Aldehyd und Alkohole) zu untersuchen und aufzuzeigen. In dieser Arbeit wurden die Auswirkungen von Temperatur, O², SO², starker mechanischer Belastung, Saft/Maische, Ablauf-/Presssaft und Traubensorte sowie die Angärung auf die C6-Aldehyd- und C6-Alkohol-Gehalte in Traubensaft und Traubenmaische untersucht. Die Dauer der Vorgärphase betrug zwei Tage. Die Enzymreaktionen bei der C6-Bildung laufen nach dem Zellaufschluss der Trauben innerhalb der ersten Minuten mit sehr hohen Geschwindigkeiten ab. Während der Standzeit nimmt der C6-Aldehyd- und der ungesättigten C18-Fettsäuren-Gehalt ab und jener der C6-Alkohole zu. Durch das Angären werden die restlichen Aldehyde durch die Gär aktivität der Hefe-Alkohole reduziert. Bei einer Temperaturerhöhung nimmt die C6-AldehydKonzentration zu. Die Sättigung des Substrates mit O² zu Beginn der Vorgärphase hatte nur einen geringen Einfluss auf den Gehalt an C6-Verbindungen. Durch eine SO²-Zugabe können die Gehalte der ungesättigten Alde hyde und Alkohole nach Ende der Standzeit erhöht werden. Die stärkere mechanische Be lastung kann den Gehalt von allen gemessenen C6-Verbindungen erhöhen. In der Maische 44 konnten höhere Gehalte als im Saft aufgezeigt werden. Durch das Pressen der Maische, nach einer zweitägigen Standzeit, können vor allem Aldehyde und Trans-2-Hexenol extrahiert werden. Die C6-Summe nahm bei allen Proben während den 2 Tagen Standzeit ab. Die verschiedenen Parameter der Lagerung des Saftes bzw. die Maische nach dem Aufschluss der Trauben haben einen grossen Einfluss auf die Enzymaktivität und die damit verbundene Bildung von C6-Aldehyden und C6-Alkoholen. Bildungsdynamik der C6 beim Saft (mit O²) des Riesling-Silvaners Bildungsdynamik der C6 bei der Maische (mit O²) des Riesling-Silvaners Rheologische, sensorische und klinische Beurteilung einer Auswahl an Fertiggerichten hinsichtlich der Eignung als Dysphagie-Kost Diplomandin Janine Gries Korrektorinnen ZHAW Annette Bongartz, Prof. Dr. Christine Brombach Bei Dysphagie (Schluckstörung) handelt es sich um eine erschwerte Nahrungskontrolle von u.a. zu festen und inhomogenen Speisen, die mit lebensbedrohlichem Aspirationsrisiko, Mangelernährung und eingeschränkter Lebensqualität einhergehen kann. Betroffene sind daher auf eine individuelle Texturanpassung ihrer Kost angewiesen. Problematisch ist, dass sich die zunehmende Zahl Dysphagie-Betroffener konfrontiert sieht mit einem eingeschränkten Angebot geeigneter Menüs und Nahrungs mittel, die ein «sicheres» Schlucken gewährleisten und zugleich sensorisch attraktiv sind. Das Ziel der Arbeit war es zum einen, divers zusammengesetzte Fertiggerichte als mögliche Alternative bei schwerer Dysphagie zu prüfen. Hierfür wurden sie an die Kriterien der Schluckkoststufe «püriert» und die Konsistenzstufe «honig-» bis «puddingartig» adaptiert. Dies erfolgte u.a. durch Pürieren der Fertiggerichte unter Zugabe von Flüssigkeiten oder amylaseresistenter, diätetischer Ver dickungsmittel. Letztere dienten auch als Referenz für die anvisierte Konsistenz. Darüber hinaus galt es, die Texturprofilanalyse (TPA) als möglichen Indikator für die Schluckbarkeit dieser pürierten Gerichte zu prüfen. Hierfür wurden die Messergebnisse der TPA mit den sensorischen Bewertungen durch Logopäden hinsichtlich Schluckbarkeit und sensorischer Akzeptanz gegenübergestellt. Es konnte u.a. gezeigt werden, dass Fertiggerichte als Ausgangsprodukte für die gewählte Kostform teilweise geeignet sind und ihre Komposition zu optimieren wäre. Als kritischster Faktor für eine stabile Textur respektive garantierte Schluckbarkeit stellte sich im frisch pürierten Menü die Kohlenhydratkomponente heraus. Sie erwies sich zudem teils auch hinsichtlich Energie- und Proteindichte, geschmacklicher Akzeptanz und Wiedererkennung der Speisen als nachteilig. Als sehr geeignet zeigten sich bezüg‑ lich dieser Kriterien u.a. separierte Menükomponenten: angedicktes Fleischpüree sowie Kartoffelpüree. Die TPA bewährte sich als Methode zur exakten Bestimmung der Festigkeit feinstpürierter Schluckkost-Gerichte und konnte als Indikator für die Schluckbarkeit bestätigt werden. Ergänzende Methoden zur Erfassung von Körnigkeit und Fasrigkeit wären allerdings erforderlich. Oben: Eine Auswahl der Fertiggerichte, von links nach rechts: Zürcher Geschnetzeltes, Kartoffelstock mit Rindsgulasch, Riz Casimir Links: Verarbeitete Fertiggerichte adaptiert an die Kriterien der Schluckkoststufe «püriert» 45 Charakteristische Eigenschaften von Kaffee aus der Sicht der chemischen und der sensorischen Analytik Diplomandin Anita Vietri Korrektor/-in ZHAW Annette Bongartz, Prof. Dr. Konrad Bernath Die Arbeit behandelte zwei Fragestellungen. Die erste Fragestellung untersuchte, ob die Spezies wie auch der Ursprung des Kaffees, sich sensorisch und chemisch unterscheiden lassen. Insgesamt wurden elf Kaffees für die chemische Betrachtung verwendet, von diesen wurden anschliessend sechs für die sensorische Betrachtung eingesetzt. Von diesen elf Kaffees waren zwei von der Spezies Coffea Canephora, und zwar Malangsari (Indonesien) und Turaco (Uganda). Die restlichen neun Kaffees waren von der Coffea Arabica Spezies, und zwar Diamante (El Salvador), Ihara (Kenia), Kalossi (Indonesien), Mocca Matari (Jemen), Monte Alto (Dom. Republik), Mount Everest (Nepal), Santa Clara y Anxes (Guatemala), Sigri (Papua Neuguinea) und Yirga Cheffe (Äthiopien). Um möglichst homogene Proben einsetzen zu können, wurden die Kaffees mit dem gleichen Röstprofil wie auch Röstgrad (80 Pt) geröstet. Die chemischen Analysen, die durchgeführt wurden, waren die Aromaanalysen im Extrakt, die Gesamttitrierbaren Säuren und die HPLC-Bestimmung von Weinsäure, China säure, Apfelsäure, Zitronensäure, Ameisensäure, Milchsäure, und Essigsäure. Weiter wurden Koffein, Chlorogensäuren und der Polyphenolgehalt gemessen. Die sensorischen Analysen wurden für Turaco, Diamante, Mocca Matari, Ihara, Yirga Cheffe und Santa Clara y Anxes durchgeführt. Das Panel bestand aus 14 geschulten Prüfern des ZHAW Fachpanels und für die Deskriptive Analyse wurde die DIN Methode 10967-1 eingesetzt. 46 Die Versuche zeigten deutliche Unterschiede sowohl zwischen der Coffea Canephoras zu den Coffea Arabica wie auch bei den Coffea Arabica untereinander. Sensorisch konnten die Proben weiter in verschiedene Aromagruppen unterteilt werden. Yirga-Cheffe wurde mit der höchsten Intensität an «Frucht igkeit/Blumigkeit» und zudem auch als säure intensivstes Muster eingestuft. Turaco wurde als die Probe mit der stärksten «Röstnote» wie auch Bitterkeit eingestuft. Zudem wiesen die Coffea Canephoras deutlich höhere Ge‑ halte an Koffein wie auch an Chinasäure auf. Während das Verhältnis von Koffein zu Chlor ogensäure bei den Coffea Canephoras bei 70 zu 30 lag, wurde bei den Coffea Arabicas eines von 50 zu 50 vorgefunden. Die zweite Fragestellung betrachtete den Einfluss der Kaffeezubereitung auf die chemischen Inhaltsstoffe. Die Kaffeesysteme, die eingesetzt wurden, waren die Karlsbader Kanne, Kaltextraktion, French Press, Faro, Sowden, Espresso (Siebträgermaschine), Espresso kocher, Vakuumbereiter und Ibrik. Für die Versuche wurden zwei fertige Röst-Kaffees vom Markt bezogen, und zwar Santa Clara y Anxes (Coffea Arabica) und Turaco (Coffea Canephora). Aus den Versuchen zeigen sich deutliche Unterschiede bezüglich der Extraktionseffi‑ zienz der verschiedenen Zubereitungsarten. Besonders die Vakuumbereitung erwies sich als sehr schonende Extraktionsmethode mit den geringsten Koffein- und Chlorogensäuregehalten. 47 Alumni ZHAW Life Sciences Alumni bedeutet so viel wie «Ehemalige einer Hochschule». Der Basisverein ALUMNI ZHAW Life Sciences umfasst die Studienrichtungen Biotechnologie, Chemie / Biologische Chemie, Lebensmitteltechnologie sowie Umweltingenieurwesen. Ziele der ALUMNI ZHAW Life Sciences sind die Förderung der beruflichen und standes politischen Interessen seiner Mitglieder sowie der Zusammenschluss und die Kontaktpflege zwischen Ehemaligen und Angehörigen der Hochschule – ganz nach dem Motto: «We make networks work.» Um diese Ziele zu erreichen, werden wir aktuelle Thematiken aus den Studienbereichen aufgreifen und nach Möglichkeit unter Einbezug der Arbeitswelt in Fachveranstaltungen und gesellige Anlässe integrieren. Wovon kann ich als Mitglied sonst noch profitieren? Durch die Anmeldung bei der ALUMNI ZHAW Life Sciences findet ein automatischer Beitritt in die Dachorganisation ALUMNI ZHAW sowie in den nationalen Dachverband FH SCHWEIZ (www.fhschweiz.ch) statt. Die FH SCHWEIZ vertritt die Anliegen ihrer Mitglieder auf nationaler Ebene, betreibt intensive Berufsbildungspolitik und bietet ihren Mitgliedern attraktive Vergünstigungen diverser Angebote und Dienstleistungen an. Wie werde ich Mitglied? Die ALUMNI ZHAW Life Sciences lädt alle Studierenden, Ehemaligen und den Mittelbau / Dozierenden der Life Sciences Studien gänge der ZHAW LS zur Mitgliedschaft ein. Der Mitgliederbeitrag beträgt jährlich CHF 110.–. Für Studierende in den letzten beiden Semestern und während des ganzen Master-Studiums ist die Mitgliedschaft kostenlos. Anzeige Alumni bedeutet so viel wie «Ehemalige einer Hochschule». Der Basisverein ALUMNI ZHAW Sciences umfasst die Studienrichtungen Biotechnologie, Chemie/Biologische Chemie, Leben teltechnologie sowie Umweltingenieurwesen. Ziele der ALUMNI ZHAW Life Sciences sind die Förderung der beruflichen und standespoliti Interessen seiner Mitglieder sowie der Zusammenschluss und die Kontaktpflege zwischen maligen und Angehörigen der Hochschule – ganz nach dem Motto: «We make networks w Um diese Ziele zu erreichen, werden wir aktuelle Thematiken aus den Studienbereichen aufg und nach Möglichkeit unter Einbezug der Arbeitswelt in Fachveranstaltungen und gesellige An integrieren. Wovon kann ich als Mitglied sonst noch profitieren? Durch die Anmeldung bei der ALUMNI ZHAW Life Sciences findet ein automatischer Bei Weitere Informationen: die Dachorganisation ALUMNI ZHAW sowie in den nationalen Dachverband FH SCHWEIZ ( fhschweiz.ch) statt. Die FH SCHWEIZ vertritt die Anliegen ihrer Mitglieder auf nationaler E Alumni Life Sciences und bietet ihren Mitgliedern attraktive Vergünstigu und betreibtZHAW intensive Berufsbildungspolitik diverser Angebote und Dienstleistungen an. Sekretariat Theaterstrasse 3, 8400 Zürich Wie 052 werde ich47 Mitglied? Tel. 203 00 Die ALUMNI ZHAW Life Sciences lädt alle Studierenden, Ehemaligen und den Mittelbau / D ls@alumni-zhaw.ch renden der Life Sciences Studiengänge der ZHAW LS zur Mitgliedschaft ein. Der Mitgliederb beträgt jährlich CHF 110.–. Für Studierende in den letzten beiden Semestern und währen www.alumni-zhaw.ch/ls ganzen Master-Studiums ist die Mitgliedschaft kostenlos. Weitere Informationen und das Anmeldeformular finden sich unter: www.alumni-zhaw.ch/ls 48 Studienkompass 2011/1 Alumni Netzwerk Wädenswil Berufliche Zukunftsperspektive mit Alumni Netzwerk Wädenswil, auch für dich! Liebe Absolventinnen, liebe Absolventen der ZHAW. Das Alumni Netzwerk Wädenswil bietet Ihnen die Ideale Möglichkeit Ihr Netzwerk in Ihrem Berufsfeld auszuweiten und den Kontakt unter den Mitgliedern zu pflegen. Wir unternehmen Minimum zwei Veranstaltungen im Jahr. Die Lebensmittelfachtagung an sich und eine, je nach Interesse, organisierter Ausflug, Vortrag o.ä. Die Fachtagung an sich: dieser Tag wird zur Besichtigung eines lebensmittelverarbeitenden Betriebes oder einer Unternehmung in angelagerten Branchen genutzt. Nebst der ordentlichen Sektionsversammlung der Fachgruppe Lebensmitteltechnologie werden auch Fachreferate zu aktuellen Themen aus der Lebensmittelbranche angeboten. Die Gemütlichkeit, interessante Diskussionen sowie der fachliche, kollegiale Kontakt und Erfahrungsaustausch kommt an diesen vielfältigen Veranstaltungen nie zu kurz Der Jahresbeitrag beträgt CHF 50.– Besuchen Sie uns auf unserer Homepage www.alumni-netzwerkwaedenswil.ch und erfahren Sie mehr über uns. Kontakt ANWW Alumni Netzwerk Wädenswil Grüental, Postfach 8820 Wädenswil Telefon 058 934 59 92 info@netzwerkwaedenswil.ch Wir freuen uns auf Sie! Neben der Fachgruppe Lebensmitteltechnologie beinhaltet das Netzwerk die Fachgruppen Getränketechnologie, Obstbau und Wein. Anmeldungen können per Online-Formular vorgenommen werden auf: www.alumni-netzwerkwaedenswil.ch 49 Bleiben Sie in Verbindung: Bleiben Sie facebook.com/zhawlsfm in Verbindung: facebook.com/zhawlsfm facebook facebook Zürcher Fachhochschule Zürcher Fachhochschule 50 … und weiter geht’s mit Weiterbildung Unsere Aus- und Weiterbildungsangebote tragen den Erwartungen der Arbeitswelt und dem zunehmenden Bedarf an hoch qualifizierten Arbeits kräften Rechnung. Das Institut für Lebensmittel- und Getränkeinnovation bietet eine breite Palette an berufsbegleitenden Weiterbildungs möglichkeiten an: – Weiterbildungstageskurse und betriebsinterne Weiterbildungskurse – Excellence in Food – die Weiterbildung für Foodprofis – CAS Lebensmittelrecht – CAS Sensorik Wir würden uns freuen, wenn Sie in Ihrer beruflichen Laufbahn auf unser Weiterbildungsangebot zurückkommen und wir Sie wieder bei uns begrüssen dürften. 51 Weiterbildungskurse und Lehrgänge in den Bereichen: Lebensmittelrecht ■ Qualitätsmanagement und Lebensmittelsicherheit ■ Mikrobiologie ■ Sensorik ■ Wein / Getränketechnologie ■ Zürcher Fachhochschule 52 Lebensmittelrecht Certificate of Advanced Studies (CAS) Diese berufsbegleitende Weiterbildung ist als Fernlernkurs konzipiert, besteht aus 3 Modulen und dauert rund ein Jahr (ca. 300 Stunden). Der Kurs wird in Zusammenarbeit mit dem Europa Institut an der Universität Zürich durch‑ geführt. Nach Abschluss des Kurses haben die Teilnehmenden einen aktuellen Überblick über die relevanten lebensmittelrechtlichen Vorschriften der Schweiz und der EU. Sie kennen den Aufbau, die Anwendung sowie die Interpreta tion des Rechtes und sind in der Lage, diese Kenntnisse kompetent in lebensmittelrecht lichen Fragestellungen und Aspekten in ihrem Unternehmen einzusetzen. Detaillierte Informationen im Extradruck «CAS Lebensmittelrecht» oder auf www.ilgi.zhaw.ch/cas-lebensmittelrecht 53 Sensorik Certificate of Advanced Studies (CAS) Das Institut für Lebensmittel und Getränke innovation der ZHAW in Wädenswil bietet neu einen Zertifikatslehrgang (CAS) in Sensorik an. Der Lehrgang gliedert sich in 3 Module, wel che in Form von Kontaktunterricht vor Ort in Wädenswil, in Teilen aber auch internetbasiert per E-Learning stattfinden. Die Möglichkeit, Lernzeitpunkt und Lerngeschwindigkeit teil weise selbst zu wählen, berücksichtigt die Anforderungen der Teilnehmenden an eine individualisierte, berufsbegleitende Weiter bildung. 54 Modul 1 befasst sich im Schwerpunkt mit den Grundlagen der Sensorik und relevan ten Arbeitstechniken. Modul 2 fokussiert auf die Methodik der Sensorischen Analytik und der Konsumentenforschung. In Modul 3 haben die Teilnehmer die Möglichkeit, ihre sensorischen Fähigkeiten in spezifischen Produktgruppen zu vertiefen. Hierzu ist die erfolgreiche Teilnahme an mindestens zwei Sensorik-Lizenzen erforderlich. Detaillierte Informationen im Extradruck «CAS Sensorik» oder auf www.ilgi.zhaw.ch/cas-sensorik Excellence in Food Die Weiterbildung für Foodprofis Das Weiterbildungsangebot «Excellence in Food» ist modular aufgebaut. Die fünf CAS Lehrgänge bestehen aus je drei Modulen. Jedes Modul ist in der Regel in zwei Blöcke mit insgesamt 6 Tagen Kontaktunterricht gegliedert: –– CAS in Food Sociology and Nutrition –– CAS in Food Finance and Supply Chain Management –– CAS in Food Quality Insight –– CAS in Food Responsibility –– CAS in Food Product and Sales Management Das Modul «Innovationskultur und Changemanagement» kann als «Joker-Modul» in allen CAS-Studiengängen eingesetzt werden. Die fünf CAS lassen sich zum DAS oder MAS erweitern. «Excellence in Food» wird in Zusammenarbeit mit dem Institut für Umwelt und Natürliche Ressourcen IUNR und in Kooperation mit dem Verein foodward angeboten. Detaillierte Informationen finden Sie auf www.foodward.ch oder in der Broschüre «Excellence in Food». foodward Die Weiterbildung für Foodprofis – Excellence in Food Die Foodbranche wird immer anspruchsvoller und komplexer! Bleiben Sie dran mit «Excellence in Food» – mit unseren fünf berufsbegleitenden CAS-Lehrgängen, die sich modular zum DAS und MAS erweitern lassen. Für horizontale und vertikale Karriereschritte innerhalb der Foodbranche. Bauen Sie Ihr Verständnis über Beziehungen, Funktionen und Perspektiven der Akteure entlang der Wertschöpfungskette aus, mit «Excellence in Food»! From field to stomach – Eine berufsbegleitende Weiterbildung ZHAW_Anz_WB_Broschuere_135x85.indd 1 www.foodward.ch 12.07.13 09:09 55 56 57 Stand: November 2013, Änderungen vorbehalten. Gestaltung: Obrist und Partner – Druck CO2-neutral auf FSC-Papier – Auflage: 500 58 ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften Life Sciences und Facility Management ILGI Institut für Lebensmittelund Getränkeinnovationen Grüental, Postfach CH-8820 Wädenswil www.ilgi.zhaw.ch