Jochen Hamatschek
Lebensmitteltechnologie
Die industrielle Herstellung von Lebensmitteln aus landwirtschaftlichen Rohstoffen
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Die Herausforderung für die Lebensmittelbranche besteht darin, 2050 rund 10 Milliarden Menschen nachhaltig und bezahlbar zu ernähren. Insbesondere der Begriff der Nachhaltigkeit wird den Akteuren bei der anstehenden Transformation als nicht verhandelbares Ziel vorgegeben: Niemand darf in Zukunft mehr verbrauchen als die Natur in der Lage ist nachzuliefern.Die überarbeitete und erweiterte 3. Auflage der Lebensmitteltechnologie stellt unter dem Namen "New Food" neue Technologien vor allem zur Produktion von alternativen Proteinen vor. Der Schwerpunkt des Buches liegt aber weiterhin auf den…mehr
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Die Herausforderung für die Lebensmittelbranche besteht darin, 2050 rund 10 Milliarden Menschen nachhaltig und bezahlbar zu ernähren. Insbesondere der Begriff der Nachhaltigkeit wird den Akteuren bei der anstehenden Transformation als nicht verhandelbares Ziel vorgegeben: Niemand darf in Zukunft mehr verbrauchen als die Natur in der Lage ist nachzuliefern.Die überarbeitete und erweiterte 3. Auflage der Lebensmitteltechnologie stellt unter dem Namen "New Food" neue Technologien vor allem zur Produktion von alternativen Proteinen vor. Der Schwerpunkt des Buches liegt aber weiterhin auf den Verfahren, mit denen aus tierischen Rohstoffen, Getreide oder Speiseöl die kalorische Basis der menschlichen Ernährung gesichert wird. Die dazu erforderlichen und bewährten Technologien behalten ihren hohen Stellenwert; sie effizienter und wettbewerbsfähiger zu gestalten, ist die ständige Herausforderung für die Branche.Die Neuauflage erscheint in neuem Layout und größerem Format ideal zum Lernen und zur Prüfungsvorbereitung sowie als Nachschlagewerk für Studium und Praxis!
Produktdetails
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- Verlag: UTB / Ulmer
- 3., überarb. Aufl., erw. Aufl.
- Seitenzahl: 334
- Erscheinungstermin: 12. August 2024
- Deutsch
- Abmessung: 241mm x 170mm x 20mm
- Gewicht: 639g
- ISBN-13: 9783825262303
- ISBN-10: 3825262308
- Artikelnr.: 70596955
- Verlag: UTB / Ulmer
- 3., überarb. Aufl., erw. Aufl.
- Seitenzahl: 334
- Erscheinungstermin: 12. August 2024
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- Abmessung: 241mm x 170mm x 20mm
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- ISBN-13: 9783825262303
- ISBN-10: 3825262308
- Artikelnr.: 70596955
Dr. Jochen Hamatschek ist Lebensmitteltechnologe, Manager und Geschäftsführer mit Schwerpunkt Zulieferung Lebensmittelindustrie sowie ehemaliger Präsident der Gesellschaft Deutscher Lebensmitteltechnologen e.V.
Vorwort zur 1. Auflage10Vorwort zur 3. Auflage121 Einführung: Lebensmitteltechnologie im gesellschaftlichen und historischen Kontext1.1 Prinzipien der Lebensmitteltechnologie131.2 Die Lebensmitteltechnologie als Teil der "Food Value Chain" 191.3 Die Versorgung der Menschen mit Lebensmitteln als Hauptaufgabe der Lebensmitteltechnologie251.3.1 Ernährung 3.0 und die industrielle Revolution251.3.2 Energiegewinnung aus der Nahrung261.3.3 Die Ernährung der deutschen Bevölkerung laut Nationaler Verzehrsstudie II (2008)291.4 Innovationen: vom Businessplan zum Markt321.5 Verfahrens- und Stilwettbewerb in der Lebensmitteltechnologie 341.6 Struktur und Idee des Buches Lebensmitteltechnologie352 Lebensmittelsicherheit und Verbraucherschutz2.1 Lebensmittelrechtliche Grundlagen zur Erzielung von Lebensmittelsicherheit402.1.1 Wichtige gesetzliche Vorschriften zur Lebensmittelsicherheit422.1.1.1 Rückverfolgbarkeit422.1.1.2 HACCP-System ("Hazard Analysisand Critical Control Point")432.2 Der Codex Alimentarius und das Deutsche Lebensmittelbuch462.3 Privatwirtschaftliche Systeme der Lebensmittelsicherheit und die Einbindung des Qualitätsmanagements482.3.1 Qualitätsmanagementsysteme nach DIN EN ISO482.3.2 "Consumer Goods Forum" (CGF)482.3.3 "Global Food Safety Initiative" (GFSI)482.3.4 IFS (Food) Version 8492.3.5 "Hygienic Design"492.3.6 FMEA (Fehlermöglichkeiten und Einflussanalyse522.3.7 Optische Methoden bei der Lebensmittelkontrolle532.4 Betriebshygiene, Reinigung und Desinfektion562.4.1 Prinzipien der chemischen Reinigung572.4.2 Praxis der chemischen Reinigung592.4.3 Reinigung von Tanks, Rohrleitungen und Schläuchen612.4.3.1 Rohrleitungen und Schläuche612.4.3.2 Tankreinigung632.4.4 Desinfektion642.4.5 Reinraumtechnik653 Die biochemischen Strukturen von Lebensmitteln3.1 Kohlenhydrate (Polysaccharide, Polyosen)673.1.1 Glykogen673.1.2 Stärke683.1.3 Cellulose683.1.4 Pektine713.1.5 Hemicellulose723.1.6 Chitin723.2 Proteine733.3 Lipide763.4 Phenolische Verbindungen (Phenole, Polyphenole)783.5 Lebensmittelfarbstoffe und färbende Lebensmittel813.5.1 Farbigkeit als sinnliche Erfahrung 823.5.2 Farbstoffe für Lebensmittel833.5.3 Anthocyane E163 als Beispiel für einen natürlichen Farbstoff863.5.4 Zuckerkulör E150 als Beispiel für einen natürlichen, modifizierten Farbstoff863.6 Lebensmittelaromen und Aromatisierung von Lebensmitteln873.7 Makromoleküle in komplexen Strukturen893.7.1 Der Gewebeaufbau von Früchten893.7.2 Die Struktur von Muskelfleisch914 Die ambivalente Wirkung von Mikroorganismen und Enzymen in Lebensmitteln4.1 Mikroorganismen944.1.1 Die Rolle von Mikroorganismen in Lebensmitteln954.1.2 Bakterien964.1.3 Pilze974.1.4 Algen1004.1.5 Die Bedeutung des Milieus für die Entwicklung von Mikroorganismen1014.1.5.1 pH-Wert1024.1.5.2 aw-Wert (Wasseraktivität)1034.1.5.3 Temperatur1044.1.5.4 Redoxpotenzial (Oxidations- Reduktions-Potenzial, ORP)1044.1.5.5 Sauerstoffpartialdruck1054.1.5.6 Inhibitoren für Mikroorganismen1054.1.5.7 Wettbewerber1054.1.6 Wachstum von Mikroorganismen1064.1.7 Biofilme1074.2 Enzyme1084.2.1 Wichtige Enzymreaktionen in der Lebensmitteltechnologie1104.3 Die Hemmung von Mikroorganismen und Enzymen1144.3.1 Chemische Lebensmittelkonservierung1154.3.2 Konservierung durch biologische Verfahren1164.3.3 Pasteurisation und Sterilisation1164.3.3.1 Grundlagen der Erhitzung1174.3.3.2 Wärmeübertragung in Erhitzungseinrichtungen1194.3.3.3 Wärmeaustauscher und die Verfahrenstechnik der Erhitzung1204.3.3.4 Elektromagnetische Felder (Mikrowellenerhitzung, Radiofrequenzen)1234.3.3.5 Ohmsche Erhitzung1234.3.3.6 Keimreduzierung bei mäßiger thermischer Belastung1244.3.4 Haltbarmachung durch Anwendung von Kälte1264.3.4.1 Tiefgefrieren von Lebensmitteln1264.3.4.2 Technik des Gefrierens1274.3.5 Haltbarmachung durch Wasserentzug (Trocknung)1284.3.5.1 Lufttrocknung1294.3.5.2 Membranverfah
Vorwort zur 1. Auflage10 Vorwort zur 3. Auflage12 1 Einführung: Lebensmitteltechnologie im gesellschaftlichen und historischen Kontext 1.1 Prinzipien der Lebensmitteltechnologie13 1.2 Die Lebensmitteltechnologie als Teil der „Food Value Chain“ 19 1.3 Die Versorgung der Menschen mit Lebensmitteln als Hauptaufgabe der Lebensmitteltechnologie25 1.3.1 Ernährung 3.0 und die industrielle Revolution25 1.3.2 Energiegewinnung aus der Nahrung26 1.3.3 Die Ernährung der deutschen Bevölkerung laut Nationaler Verzehrsstudie II (2008)29 1.4 Innovationen: vom Businessplan zum Markt32 1.5 Verfahrens- und Stilwettbewerb in der Lebensmitteltechnologie 34 1.6 Struktur und Idee des Buches Lebensmitteltechnologie35 2 Lebensmittelsicherheit und Verbraucherschutz 2.1 Lebensmittelrechtliche Grundlagen zur Erzielung von Lebensmittelsicherheit40 2.1.1 Wichtige gesetzliche Vorschriften zur Lebensmittelsicherheit42 2.1.1.1 Rückverfolgbarkeit42 2.1.1.2 HACCP-System („Hazard Analysisand Critical Control Point“)43 2.2 Der Codex Alimentarius und das Deutsche Lebensmittelbuch46 2.3 Privatwirtschaftliche Systeme der Lebensmittelsicherheit und die Einbindung des Qualitätsmanagements48 2.3.1 Qualitätsmanagementsysteme nach DIN EN ISO48 2.3.2 „Consumer Goods Forum“ (CGF)48 2.3.3 „Global Food Safety Initiative“ (GFSI)48 2.3.4 IFS (Food) Version 849 2.3.5 „Hygienic Design“49 2.3.6 FMEA (Fehlermöglichkeiten und Einflussanalyse52 2.3.7 Optische Methoden bei der Lebensmittelkontrolle53 2.4 Betriebshygiene, Reinigung und Desinfektion56 2.4.1 Prinzipien der chemischen Reinigung57 2.4.2 Praxis der chemischen Reinigung59 2.4.3 Reinigung von Tanks, Rohrleitungen und Schläuchen61 2.4.3.1 Rohrleitungen und Schläuche61 2.4.3.2 Tankreinigung63 2.4.4 Desinfektion64 2.4.5 Reinraumtechnik65 3 Die biochemischen Strukturen von Lebensmitteln 3.1 Kohlenhydrate (Polysaccharide, Polyosen)67 3.1.1 Glykogen67 3.1.2 Stärke68 3.1.3 Cellulose68 3.1.4 Pektine71 3.1.5 Hemicellulose72 3.1.6 Chitin72 3.2 Proteine73 3.3 Lipide76 3.4 Phenolische Verbindungen (Phenole, Polyphenole)78 3.5 Lebensmittelfarbstoffe und färbende Lebensmittel81 3.5.1 Farbigkeit als sinnliche Erfahrung 82 3.5.2 Farbstoffe für Lebensmittel83 3.5.3 Anthocyane E163 als Beispiel für einen natürlichen Farbstoff86 3.5.4 Zuckerkulör E150 als Beispiel für einen natürlichen, modifizierten Farbstoff86 3.6 Lebensmittelaromen und Aromatisierung von Lebensmitteln87 3.7 Makromoleküle in komplexen Strukturen89 3.7.1 Der Gewebeaufbau von Früchten89 3.7.2 Die Struktur von Muskelfleisch91 4 Die ambivalente Wirkung von Mikroorganismen und Enzymen in Lebensmitteln 4.1 Mikroorganismen94 4.1.1 Die Rolle von Mikroorganismen in Lebensmitteln95 4.1.2 Bakterien96 4.1.3 Pilze97 4.1.4 Algen100 4.1.5 Die Bedeutung des Milieus für die Entwicklung von Mikroorganismen101 4.1.5.1 pH-Wert102 4.1.5.2 aw-Wert (Wasseraktivität)103 4.1.5.3 Temperatur104 4.1.5.4 Redoxpotenzial (Oxidations- Reduktions-Potenzial, ORP)104 4.1.5.5 Sauerstoffpartialdruck105 4.1.5.6 Inhibitoren für Mikroorganismen105 4.1.5.7 Wettbewerber105 4.1.6 Wachstum von Mikroorganismen106 4.1.7 Biofilme107 4.2 Enzyme108 4.2.1 Wichtige Enzymreaktionen in der Lebensmitteltechnologie110 4.3 Die Hemmung von Mikroorganismen und Enzymen114 4.3.1 Chemische Lebensmittelkonservierung115 4.3.2 Konservierung durch biologische Verfahren116 4.3.3 Pasteurisation und Sterilisation116 4.3.3.1 Grundlagen der Erhitzung117 4.3.3.2 Wärmeübertragung in Erhitzungseinrichtungen119 4.3.3.3 Wärmeaustauscher und die Verfahrenstechnik der Erhitzung120 4.3.3.4 Elektromagnetische Felder (Mikrowellenerhitzung, Radiofrequenzen)123 4.3.3.5 Ohmsche Erhitzung123 4.3.3.6 Keimreduzierung bei mäßiger thermischer Belastung124 4.3.4 Haltbarmachung durch Anwendung von Kälte126 4.3.4.1 Tiefgefrieren von Lebensmitteln126 4.3.4.2 Technik des Gefrierens127 4.3.5 Haltbarmachung durch Wasserentzug (Trocknung)128 4.3.5.1 Lufttrocknung129 4.3.5.2 Membranverfahren129 4.3.5.3 Gefrierkonzentrierung bzw. Gefriertrocknung129 4.3.5.4 Kühlung und mechanische Abtrennung von Eiskristallen130 4.3.5.5 Immobilisierung von Wasser131 4.3.6 Mechanische Verfahren zur Haltbarmachung131 4.3.7 Haltbarmachen durch ionisierende Strahlen132 4.3.8 Haltbarmachung durch Gasüberlagerung bzw. Evakuierung133 4.3.9 Das Hürdenkonzept: kumulative Hemmeffekte134 5 Maschinentechnik und Werkstoffe 5.1 Pumpen136 5.1.1 Pumpentypen137 5.1.2 Kennlinien und Pumpenauslegung140 5.2 Werkstoffe für Behälter, Verpackungen, Leitungen und Maschinen142 5.2.1 Vom Eisen zum Stahl142 5.2.2 Nichtrostende Stähle in der Lebensmittelwirtschaft145 5.2.3 Edelstahlrohre146 5.2.4 Oberflächenbehandlung von Edelstählen146 5.2.5 Korrosion148 5.2.6 Aluminium149 5.2.7 Kunststoffe in der Lebensmitteltechnik150 5.3 Sensor-Messtechnik: Erfassung und Verarbeitung von Messdaten152 6 Die erste Verarbeitungsstufe: Wertstoffgewinnung aus agrarischen Rohstoffen 6.1 Grundoperationen bei der Wertstoffgewinnung163 6.1.1 Vorbehandlung der Rohstoffe164 6.1.2 Mechanisches Desintegrieren von tierischen und pflanzlichen Geweben164 6.2 Stoffübergänge nach Zusatz von Extraktionsmitteln169 6.3 Mechanische Trenntechniken zur Wertstoffgewinnung170 6.3.1 Filtersysteme und Pressen zur Fest-Flüssig-Trennung173 6.3.1.1 Oberflächen- bzw. Siebfiltration173 6.3.1.2 Tiefenfiltration178 6.3.1.3 Anschwemmfiltration181 6.3.1.4 Sonderfall Pressen182 6.3.2 Schwerkraftsysteme zur Trennung von Suspensionen und Emulsionen184 6.3.3 Entspannungsflotation durch die Benetzung von Teilchen189 6.4 Neuere Techniken für die Lebensmittelindustrie190 6.4.1 Roboter190 6.4.2 Ultraschall-Anwendungen191 6.4.3 Mikroverkapselung192 6.4.4 Hochdruck-Homogenisation195 6.4.5 Emulgatortechnik und Texturierung von Lebensmitteln195 6.4.6 Intelligente Verpackungen und Barrieren196 6.4.7 Industrie 4.0197 7 Die Verarbeitung zu Lebensmitteln 7.1 Getreideprodukte199 7.1.1 Erste Verarbeitungsstufe: Wertstoffextraktion in Getreidemühlen199 7.1.2 Zweite Verarbeitungsstufe: Veredlung der Extrakte208 7.1.2.1 Stärke- und Proteingewinnung208 7.1.2.2 Metabolisierung von nativer Stärke208 7.1.2.3 Vom Mehl zu Backwaren211 7.1.2.4 Teigwaren221 7.2 Kartoffeltechnologie221 7.3 Getränketechnologie225 7.3.1 Trinkwasser, Mineral- und Heilwasser225 7.3.2 Von der Traube zum Wein229 7.3.3 Frucht- und Gemüsesäfte232 7.3.4 Bier235 7.3.5 Spirituosen237 7.3.6 Entalkoholisierung von Wein oder Bier239 7.3.7 Erfrischungsgetränke (Softdrinks)241 7.4 Speiseöle und Speisefette243 7.4.1 Die Ölgewinnung246 7.4.2 Raffnation am Beispiel von Sojaöl, Sonnenblumenöl und Palmöl249 7.4.3 Weitere Veredlungsmöglichkeiten von Ölen und Fetten249 7.4.4 Olivenverarbeitung253 7.5 Milch und Milcherzeugnisse257 7.5.1 Trinkmilch: UHT-Milch, Frischmilch, ESL-Milch257 7.5.2 Produkte aus Milchfett262 7.5.3 Erzeugnisse durch Dicklegung I: Joghurt, Sauermilch, Kefir264 7.5.4 Erzeugnisse durch Dicklegung II: Frischkäse266 7.5.5 Erzeugnisse durch Dicklegung III: Käse mit Reifung266 7.5.6 Molke als Rohstoff für Proteine, Laktose, Phospholipide und Kalzium270 7.6 Kaffee273 7.7 Kakao und Schokolade275 7.8 Zucker aus Zuckerrübe bzw. Zuckerrohr277 7.9 Fleisch und Fleischwaren280 7.9.1 Schlachtvorgang283 7.9.2 Schlachtkörperzerlegung und Fleischqualität283 7.9.3 Fleischreifung (Abhängen)285 7.9.4 Herstellung von Fleischerzeugnissen I: Wurstwaren287 7.9.4.1 Rohwurst287 7.9.4.2 Brühwurst291 7.9.4.3 Kochwurst293 7.9.5 Herstellung von Fleischerzeugnissen II: Rohschinken und gegarte Pökelfleischerzeugnisse293 7.10 Extrusionsprodukte296 8 Innovative Lebensmittel zur Proteinversorgung 8.1 Pflanzliche Proteine299 8.2 Insekten302 8.3 In-vitro-Fleisch und Proteine aus der Präzisionsfermentation304 8.4 Algen307 8.5 Aquakulturen308 9 „New Food“: Die Zukunft der Lebensmitteltechnologie für die Ernährung von 10 Milliarden Menschen 9.1 Lebensmittelindustrie und Ernährungsregime309 9.2 Die Ernährung von 10 Milliarden Menschen313 9.3 Gesellschaftlicher Wandel316 9.4 Ethik in der Lebensmittelwirtschaft318 9.5 Nachhaltigkeit als übergreifender Begriff zukünftiger Ernährung320 Literatur322 Abkürzungsverzeichnis327 Sachverzeichnis329
Vorwort zur 1. Auflage10Vorwort zur 3. Auflage121 Einführung: Lebensmitteltechnologie im gesellschaftlichen und historischen Kontext1.1 Prinzipien der Lebensmitteltechnologie131.2 Die Lebensmitteltechnologie als Teil der "Food Value Chain" 191.3 Die Versorgung der Menschen mit Lebensmitteln als Hauptaufgabe der Lebensmitteltechnologie251.3.1 Ernährung 3.0 und die industrielle Revolution251.3.2 Energiegewinnung aus der Nahrung261.3.3 Die Ernährung der deutschen Bevölkerung laut Nationaler Verzehrsstudie II (2008)291.4 Innovationen: vom Businessplan zum Markt321.5 Verfahrens- und Stilwettbewerb in der Lebensmitteltechnologie 341.6 Struktur und Idee des Buches Lebensmitteltechnologie352 Lebensmittelsicherheit und Verbraucherschutz2.1 Lebensmittelrechtliche Grundlagen zur Erzielung von Lebensmittelsicherheit402.1.1 Wichtige gesetzliche Vorschriften zur Lebensmittelsicherheit422.1.1.1 Rückverfolgbarkeit422.1.1.2 HACCP-System ("Hazard Analysisand Critical Control Point")432.2 Der Codex Alimentarius und das Deutsche Lebensmittelbuch462.3 Privatwirtschaftliche Systeme der Lebensmittelsicherheit und die Einbindung des Qualitätsmanagements482.3.1 Qualitätsmanagementsysteme nach DIN EN ISO482.3.2 "Consumer Goods Forum" (CGF)482.3.3 "Global Food Safety Initiative" (GFSI)482.3.4 IFS (Food) Version 8492.3.5 "Hygienic Design"492.3.6 FMEA (Fehlermöglichkeiten und Einflussanalyse522.3.7 Optische Methoden bei der Lebensmittelkontrolle532.4 Betriebshygiene, Reinigung und Desinfektion562.4.1 Prinzipien der chemischen Reinigung572.4.2 Praxis der chemischen Reinigung592.4.3 Reinigung von Tanks, Rohrleitungen und Schläuchen612.4.3.1 Rohrleitungen und Schläuche612.4.3.2 Tankreinigung632.4.4 Desinfektion642.4.5 Reinraumtechnik653 Die biochemischen Strukturen von Lebensmitteln3.1 Kohlenhydrate (Polysaccharide, Polyosen)673.1.1 Glykogen673.1.2 Stärke683.1.3 Cellulose683.1.4 Pektine713.1.5 Hemicellulose723.1.6 Chitin723.2 Proteine733.3 Lipide763.4 Phenolische Verbindungen (Phenole, Polyphenole)783.5 Lebensmittelfarbstoffe und färbende Lebensmittel813.5.1 Farbigkeit als sinnliche Erfahrung 823.5.2 Farbstoffe für Lebensmittel833.5.3 Anthocyane E163 als Beispiel für einen natürlichen Farbstoff863.5.4 Zuckerkulör E150 als Beispiel für einen natürlichen, modifizierten Farbstoff863.6 Lebensmittelaromen und Aromatisierung von Lebensmitteln873.7 Makromoleküle in komplexen Strukturen893.7.1 Der Gewebeaufbau von Früchten893.7.2 Die Struktur von Muskelfleisch914 Die ambivalente Wirkung von Mikroorganismen und Enzymen in Lebensmitteln4.1 Mikroorganismen944.1.1 Die Rolle von Mikroorganismen in Lebensmitteln954.1.2 Bakterien964.1.3 Pilze974.1.4 Algen1004.1.5 Die Bedeutung des Milieus für die Entwicklung von Mikroorganismen1014.1.5.1 pH-Wert1024.1.5.2 aw-Wert (Wasseraktivität)1034.1.5.3 Temperatur1044.1.5.4 Redoxpotenzial (Oxidations- Reduktions-Potenzial, ORP)1044.1.5.5 Sauerstoffpartialdruck1054.1.5.6 Inhibitoren für Mikroorganismen1054.1.5.7 Wettbewerber1054.1.6 Wachstum von Mikroorganismen1064.1.7 Biofilme1074.2 Enzyme1084.2.1 Wichtige Enzymreaktionen in der Lebensmitteltechnologie1104.3 Die Hemmung von Mikroorganismen und Enzymen1144.3.1 Chemische Lebensmittelkonservierung1154.3.2 Konservierung durch biologische Verfahren1164.3.3 Pasteurisation und Sterilisation1164.3.3.1 Grundlagen der Erhitzung1174.3.3.2 Wärmeübertragung in Erhitzungseinrichtungen1194.3.3.3 Wärmeaustauscher und die Verfahrenstechnik der Erhitzung1204.3.3.4 Elektromagnetische Felder (Mikrowellenerhitzung, Radiofrequenzen)1234.3.3.5 Ohmsche Erhitzung1234.3.3.6 Keimreduzierung bei mäßiger thermischer Belastung1244.3.4 Haltbarmachung durch Anwendung von Kälte1264.3.4.1 Tiefgefrieren von Lebensmitteln1264.3.4.2 Technik des Gefrierens1274.3.5 Haltbarmachung durch Wasserentzug (Trocknung)1284.3.5.1 Lufttrocknung1294.3.5.2 Membranverfah
Vorwort zur 1. Auflage10 Vorwort zur 3. Auflage12 1 Einführung: Lebensmitteltechnologie im gesellschaftlichen und historischen Kontext 1.1 Prinzipien der Lebensmitteltechnologie13 1.2 Die Lebensmitteltechnologie als Teil der „Food Value Chain“ 19 1.3 Die Versorgung der Menschen mit Lebensmitteln als Hauptaufgabe der Lebensmitteltechnologie25 1.3.1 Ernährung 3.0 und die industrielle Revolution25 1.3.2 Energiegewinnung aus der Nahrung26 1.3.3 Die Ernährung der deutschen Bevölkerung laut Nationaler Verzehrsstudie II (2008)29 1.4 Innovationen: vom Businessplan zum Markt32 1.5 Verfahrens- und Stilwettbewerb in der Lebensmitteltechnologie 34 1.6 Struktur und Idee des Buches Lebensmitteltechnologie35 2 Lebensmittelsicherheit und Verbraucherschutz 2.1 Lebensmittelrechtliche Grundlagen zur Erzielung von Lebensmittelsicherheit40 2.1.1 Wichtige gesetzliche Vorschriften zur Lebensmittelsicherheit42 2.1.1.1 Rückverfolgbarkeit42 2.1.1.2 HACCP-System („Hazard Analysisand Critical Control Point“)43 2.2 Der Codex Alimentarius und das Deutsche Lebensmittelbuch46 2.3 Privatwirtschaftliche Systeme der Lebensmittelsicherheit und die Einbindung des Qualitätsmanagements48 2.3.1 Qualitätsmanagementsysteme nach DIN EN ISO48 2.3.2 „Consumer Goods Forum“ (CGF)48 2.3.3 „Global Food Safety Initiative“ (GFSI)48 2.3.4 IFS (Food) Version 849 2.3.5 „Hygienic Design“49 2.3.6 FMEA (Fehlermöglichkeiten und Einflussanalyse52 2.3.7 Optische Methoden bei der Lebensmittelkontrolle53 2.4 Betriebshygiene, Reinigung und Desinfektion56 2.4.1 Prinzipien der chemischen Reinigung57 2.4.2 Praxis der chemischen Reinigung59 2.4.3 Reinigung von Tanks, Rohrleitungen und Schläuchen61 2.4.3.1 Rohrleitungen und Schläuche61 2.4.3.2 Tankreinigung63 2.4.4 Desinfektion64 2.4.5 Reinraumtechnik65 3 Die biochemischen Strukturen von Lebensmitteln 3.1 Kohlenhydrate (Polysaccharide, Polyosen)67 3.1.1 Glykogen67 3.1.2 Stärke68 3.1.3 Cellulose68 3.1.4 Pektine71 3.1.5 Hemicellulose72 3.1.6 Chitin72 3.2 Proteine73 3.3 Lipide76 3.4 Phenolische Verbindungen (Phenole, Polyphenole)78 3.5 Lebensmittelfarbstoffe und färbende Lebensmittel81 3.5.1 Farbigkeit als sinnliche Erfahrung 82 3.5.2 Farbstoffe für Lebensmittel83 3.5.3 Anthocyane E163 als Beispiel für einen natürlichen Farbstoff86 3.5.4 Zuckerkulör E150 als Beispiel für einen natürlichen, modifizierten Farbstoff86 3.6 Lebensmittelaromen und Aromatisierung von Lebensmitteln87 3.7 Makromoleküle in komplexen Strukturen89 3.7.1 Der Gewebeaufbau von Früchten89 3.7.2 Die Struktur von Muskelfleisch91 4 Die ambivalente Wirkung von Mikroorganismen und Enzymen in Lebensmitteln 4.1 Mikroorganismen94 4.1.1 Die Rolle von Mikroorganismen in Lebensmitteln95 4.1.2 Bakterien96 4.1.3 Pilze97 4.1.4 Algen100 4.1.5 Die Bedeutung des Milieus für die Entwicklung von Mikroorganismen101 4.1.5.1 pH-Wert102 4.1.5.2 aw-Wert (Wasseraktivität)103 4.1.5.3 Temperatur104 4.1.5.4 Redoxpotenzial (Oxidations- Reduktions-Potenzial, ORP)104 4.1.5.5 Sauerstoffpartialdruck105 4.1.5.6 Inhibitoren für Mikroorganismen105 4.1.5.7 Wettbewerber105 4.1.6 Wachstum von Mikroorganismen106 4.1.7 Biofilme107 4.2 Enzyme108 4.2.1 Wichtige Enzymreaktionen in der Lebensmitteltechnologie110 4.3 Die Hemmung von Mikroorganismen und Enzymen114 4.3.1 Chemische Lebensmittelkonservierung115 4.3.2 Konservierung durch biologische Verfahren116 4.3.3 Pasteurisation und Sterilisation116 4.3.3.1 Grundlagen der Erhitzung117 4.3.3.2 Wärmeübertragung in Erhitzungseinrichtungen119 4.3.3.3 Wärmeaustauscher und die Verfahrenstechnik der Erhitzung120 4.3.3.4 Elektromagnetische Felder (Mikrowellenerhitzung, Radiofrequenzen)123 4.3.3.5 Ohmsche Erhitzung123 4.3.3.6 Keimreduzierung bei mäßiger thermischer Belastung124 4.3.4 Haltbarmachung durch Anwendung von Kälte126 4.3.4.1 Tiefgefrieren von Lebensmitteln126 4.3.4.2 Technik des Gefrierens127 4.3.5 Haltbarmachung durch Wasserentzug (Trocknung)128 4.3.5.1 Lufttrocknung129 4.3.5.2 Membranverfahren129 4.3.5.3 Gefrierkonzentrierung bzw. Gefriertrocknung129 4.3.5.4 Kühlung und mechanische Abtrennung von Eiskristallen130 4.3.5.5 Immobilisierung von Wasser131 4.3.6 Mechanische Verfahren zur Haltbarmachung131 4.3.7 Haltbarmachen durch ionisierende Strahlen132 4.3.8 Haltbarmachung durch Gasüberlagerung bzw. Evakuierung133 4.3.9 Das Hürdenkonzept: kumulative Hemmeffekte134 5 Maschinentechnik und Werkstoffe 5.1 Pumpen136 5.1.1 Pumpentypen137 5.1.2 Kennlinien und Pumpenauslegung140 5.2 Werkstoffe für Behälter, Verpackungen, Leitungen und Maschinen142 5.2.1 Vom Eisen zum Stahl142 5.2.2 Nichtrostende Stähle in der Lebensmittelwirtschaft145 5.2.3 Edelstahlrohre146 5.2.4 Oberflächenbehandlung von Edelstählen146 5.2.5 Korrosion148 5.2.6 Aluminium149 5.2.7 Kunststoffe in der Lebensmitteltechnik150 5.3 Sensor-Messtechnik: Erfassung und Verarbeitung von Messdaten152 6 Die erste Verarbeitungsstufe: Wertstoffgewinnung aus agrarischen Rohstoffen 6.1 Grundoperationen bei der Wertstoffgewinnung163 6.1.1 Vorbehandlung der Rohstoffe164 6.1.2 Mechanisches Desintegrieren von tierischen und pflanzlichen Geweben164 6.2 Stoffübergänge nach Zusatz von Extraktionsmitteln169 6.3 Mechanische Trenntechniken zur Wertstoffgewinnung170 6.3.1 Filtersysteme und Pressen zur Fest-Flüssig-Trennung173 6.3.1.1 Oberflächen- bzw. Siebfiltration173 6.3.1.2 Tiefenfiltration178 6.3.1.3 Anschwemmfiltration181 6.3.1.4 Sonderfall Pressen182 6.3.2 Schwerkraftsysteme zur Trennung von Suspensionen und Emulsionen184 6.3.3 Entspannungsflotation durch die Benetzung von Teilchen189 6.4 Neuere Techniken für die Lebensmittelindustrie190 6.4.1 Roboter190 6.4.2 Ultraschall-Anwendungen191 6.4.3 Mikroverkapselung192 6.4.4 Hochdruck-Homogenisation195 6.4.5 Emulgatortechnik und Texturierung von Lebensmitteln195 6.4.6 Intelligente Verpackungen und Barrieren196 6.4.7 Industrie 4.0197 7 Die Verarbeitung zu Lebensmitteln 7.1 Getreideprodukte199 7.1.1 Erste Verarbeitungsstufe: Wertstoffextraktion in Getreidemühlen199 7.1.2 Zweite Verarbeitungsstufe: Veredlung der Extrakte208 7.1.2.1 Stärke- und Proteingewinnung208 7.1.2.2 Metabolisierung von nativer Stärke208 7.1.2.3 Vom Mehl zu Backwaren211 7.1.2.4 Teigwaren221 7.2 Kartoffeltechnologie221 7.3 Getränketechnologie225 7.3.1 Trinkwasser, Mineral- und Heilwasser225 7.3.2 Von der Traube zum Wein229 7.3.3 Frucht- und Gemüsesäfte232 7.3.4 Bier235 7.3.5 Spirituosen237 7.3.6 Entalkoholisierung von Wein oder Bier239 7.3.7 Erfrischungsgetränke (Softdrinks)241 7.4 Speiseöle und Speisefette243 7.4.1 Die Ölgewinnung246 7.4.2 Raffnation am Beispiel von Sojaöl, Sonnenblumenöl und Palmöl249 7.4.3 Weitere Veredlungsmöglichkeiten von Ölen und Fetten249 7.4.4 Olivenverarbeitung253 7.5 Milch und Milcherzeugnisse257 7.5.1 Trinkmilch: UHT-Milch, Frischmilch, ESL-Milch257 7.5.2 Produkte aus Milchfett262 7.5.3 Erzeugnisse durch Dicklegung I: Joghurt, Sauermilch, Kefir264 7.5.4 Erzeugnisse durch Dicklegung II: Frischkäse266 7.5.5 Erzeugnisse durch Dicklegung III: Käse mit Reifung266 7.5.6 Molke als Rohstoff für Proteine, Laktose, Phospholipide und Kalzium270 7.6 Kaffee273 7.7 Kakao und Schokolade275 7.8 Zucker aus Zuckerrübe bzw. Zuckerrohr277 7.9 Fleisch und Fleischwaren280 7.9.1 Schlachtvorgang283 7.9.2 Schlachtkörperzerlegung und Fleischqualität283 7.9.3 Fleischreifung (Abhängen)285 7.9.4 Herstellung von Fleischerzeugnissen I: Wurstwaren287 7.9.4.1 Rohwurst287 7.9.4.2 Brühwurst291 7.9.4.3 Kochwurst293 7.9.5 Herstellung von Fleischerzeugnissen II: Rohschinken und gegarte Pökelfleischerzeugnisse293 7.10 Extrusionsprodukte296 8 Innovative Lebensmittel zur Proteinversorgung 8.1 Pflanzliche Proteine299 8.2 Insekten302 8.3 In-vitro-Fleisch und Proteine aus der Präzisionsfermentation304 8.4 Algen307 8.5 Aquakulturen308 9 „New Food“: Die Zukunft der Lebensmitteltechnologie für die Ernährung von 10 Milliarden Menschen 9.1 Lebensmittelindustrie und Ernährungsregime309 9.2 Die Ernährung von 10 Milliarden Menschen313 9.3 Gesellschaftlicher Wandel316 9.4 Ethik in der Lebensmittelwirtschaft318 9.5 Nachhaltigkeit als übergreifender Begriff zukünftiger Ernährung320 Literatur322 Abkürzungsverzeichnis327 Sachverzeichnis329
Aus: Lebensmitteltechnik - Nr. 10/2024
[...] Die Neuauflage eignet sich hervorragend zum Lernen und für Prüfungsvorbereitungen sowie als Nachschlagewerk für Studium und Praxis. Der Schwerpunkt des Buches liegt weiterhin auf den Verfahren, mit denen aus tierischen Rohstoffen, Getreide und Speiseöl die kalorische Basis der menschlichen Ernährung gesichert wird. In einem eigenen Kapitel werden unter dem Namen "New Food" neue Technologien vor allem zur Produktion alternativer Proteine vorgestellt.
Aus: ekz-info - Junker - KW 11/2021
[...] Die Aktualisierung zieht sich durch alle Kapitel [...]. Die zum Verständnis erforderlichen Kenntnisse bewegen sich auf Abi-Grundkursniveau, daher können auch beruflich mit dem Thema "Lebensmittelherstellung" befasste Leser*innen aus allen Bereichen bis hin zum Wissenschaftsjournalismus oder Bürgerinitiativen aus dem Buch ihren Nutzen ziehen.
[...] Die Neuauflage eignet sich hervorragend zum Lernen und für Prüfungsvorbereitungen sowie als Nachschlagewerk für Studium und Praxis. Der Schwerpunkt des Buches liegt weiterhin auf den Verfahren, mit denen aus tierischen Rohstoffen, Getreide und Speiseöl die kalorische Basis der menschlichen Ernährung gesichert wird. In einem eigenen Kapitel werden unter dem Namen "New Food" neue Technologien vor allem zur Produktion alternativer Proteine vorgestellt.
Aus: ekz-info - Junker - KW 11/2021
[...] Die Aktualisierung zieht sich durch alle Kapitel [...]. Die zum Verständnis erforderlichen Kenntnisse bewegen sich auf Abi-Grundkursniveau, daher können auch beruflich mit dem Thema "Lebensmittelherstellung" befasste Leser*innen aus allen Bereichen bis hin zum Wissenschaftsjournalismus oder Bürgerinitiativen aus dem Buch ihren Nutzen ziehen.