Forschung

Während Schluckstörungen (Oropharyngeale Dysphagien, OD) vorrangig aus medizinischer Sicht untersucht werden, bleiben viele Fragen im Spannungsfeld von Lebensmitteleigenschaften, küchentechnischen Prozessen und der oralen Verarbeitung unklar. Besonders das Zusammenspiel zwischen physikalischen Variablen wie oraler Oberflächenadhäsion (“Klebrigkeit”) , innerer Strukturkohäsion (“Bindekraft”), Bruchverhalten und oral-motorischem Verhalten in Abhängigkeit von Geschlecht und Alter sind kaum bekannt. Infolgedessen sind viele Ansätze zur Verbesserung der Lebensqualität von Menschen, die an OD leiden, durch Modifikationen der Lebensmitteltextur oft subjektiv und basieren nicht auf wissenschaftli-chen Prinzipien. Dies erhöht die Gefahr einer unsicheren und ineffizienten Nahrungsauf-nahme, die zu medizinischen und ökonomischen Folgen wie einer erhöhten Pneumonierate, Mangelernährung und längeren Spitalsaufenthalten führt. Zudem hat dies einen erheblichen Einfluss auf die Lebensqualität für betroffene Patient:innen und Patienten. Das Hauptziel des Projektes ist es essenzielle physikalische Aspekte zu identifizieren, welche in Lebensmitteln Oberflächenadhäsion, Strukturkohäsion und Bruchverhalten kontrollieren. Auf Basis dieser Parameter sollen anwendbare Richtlinien zur gezielten Produkterstellung bei konsistenzmodifizierten Kostformen generiert werden. Diese werden basierend auf Mo-delllebensmitteln und küchentechnisch hergestellten Prototypen an gesunden Personen er-probt, um systematische Rückmeldungen für weiterführende Untersuchungen und Verwertungen bei Patient:innen mit Schluckstörungen zu bekommen.

Die Lebensmittelwertschöpfungskette ist ein Kernstück der Gesellschaft. Mit einem Beitrag von ca. einem Drittel trägt sie aber auch maßgeblich zur Treibhausgasemission bei und stellt eine Herausforderung bei der Erreichung der Pariser Klimaziele dar. Die Hälfte der Emissionen ist auf die Fleischproduktion zurückzuführen und wiederum 80% der nutzbaren Landfläche sind für die Erzeugung von Futtermitteln im Einsatz mit entsprechenden Folgen für den Verlust von Biodiversität und natürlichen Lebensräumen. Das Ausmaß des Fleischkonsums in der westlichen Ernährung kann zu verringerter Lebenserwartung beitragen und stellt auch für das Gesundheitssystem eine Belastung dar. Die wenig nachhaltige Fleischproduktion muss daher durch einschneidende Maßnahmen auf allen Ebenen geändert werden. Involviert sind die Entscheidungsträger im Hinblick auf Agrar- und Klimapolitik, die Konsumenten im Hinblick auf verringerten Fleischverzehr aus Gesundheits-, Umwelt- oder Tierwohl-Gründen sowie die Verarbeiter mit neuen Technologien zur Herstellung von Fleischalternativen mit vergleichbaren sensorischen Merkmalen, niedrigeren Kosten und hoher Qualität. Das Projekt untersucht den disruptiven Einfluss von Behörden, etablierten Unternehmen und Startups sowie Konsumenten und erarbeitet Diffusionskurven für Fleischersatzprodukte basierend auf einer detaillierten Analyse vorgenannter Disruptoren. Diffusionsszenarien werden nachfolgend verwendet um den Einfluss als wahrscheinlich angesehener Entwicklungsszenarien der Lebensmittelwertschöpfungskette hinsichtlich Produktion, Wertsteigerung, Beschäftigung und Treibhausgasemission zu bewerten.

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines innovativen Biofilm-Imitate Testsystems zur Validierung und Optimierung von industriellen Reinigungs- und Desinfektionskonzepten. Der Neuheitswert liegt in der Kombination eines Mikroorganismen-freien "Biofilms" mit einem Applikationskonzept zur Realisierung eines praktikablen Einsatzes zur Reinigungskontrolle. Zurzeit verfügbare Testsysteme bewerten die Reinigungswirkung gegenüber Biofilmen nur unzureichend, obwohl Biofilme die häufigste Kontaminationsquelle in der Lebensmittelindustrie sind. Das im Projekt zu entwickelnde Testsystem ist hingegen speziell auf das Abbilden von Mikroorganismen-Ansammlungen bzw. Biofilmen ausgelegt und entsprechend effizienter im Vergleich zu konventionellen Reinigungstestmethoden. Aus diesem konstruierten Biofilm-Testsystem ergeben sich mehrere Vorteile, die auch dazu dienen sollen, die Entwicklung, den Aufbau und schließlich die Reinigungseigenschaften von Biofilmen besser zu verstehen. Das im Projekt erarbeitete Wissen ist essentiell für eine zukünftig verbesserte Produktionshygiene und Lebensmittelsicherheit. Basierend auf einer nativen Biofilm-Matrix werden reinigungsrelevante chemische und physikalische Eigenschaften definiert. Es wird ein Biofilm-Imitat formuliert und mittels rheologischer und mikroskopischer Methoden charakterisiert und optimiert. Das Reinigungsverhalten wird verglichen und es erfolgt eine Umsetzung in ein praxistaugliches Applikationskonzept zur Validierung der Umsetzung reinigungsrelevanter Eigenschaften in industrieller Umgebung.