Abteilung Verfahrensentwicklung Lebensmittel und pflanzliche Rohstoffe
- Diplomarbeit / Masterarbeit für Studenten der Fachrichtung Lebensmitteltechnologie / Verfahrenstechnik / Lebensmittelchemie
Wir bieten verschiedene Themen innerhalb der Geschäftsfelder Funktionelle Zutaten und Lebensmittelprozesse und -produkte an
Themenüberblick: siehe Praktikantenstellen
Ansprechpartnerin:
Carmen Thiem
Abteilung Verfahrensentwicklung pflanzliche Rohstoffe /
Abteilung Verfahrensentwicklung Lebensmittel
Tel. +49 8161 491-401
carmen.thiem@ivv.fraunhofer.de
- Abschlussarbeit im Bereich der Extraktion von Sekundären Pflanzenstoffen
für Studenten der Fachrichtungen Chemie, Lebensmitteltechnologie, Biotechnologie oder vergleichbarer Studiengänge.
Zeitraum: ab sofort
Hintergrund und Ziel der Arbeit:
Der Anteil an biologischen Abfällen in Deutschland betrug im Jahre 2013 ca. 12 Mio. t, wovon nur 50 % in Kompostier- oder Biogasanlagen verwertet werden. Einige dieser Abfälle, wie beispielsweise Schalen von Obst oder Gemüse, enthalten jedoch wertvolle Substanzen wie sekundäre Pflanzenstoffe (SPS). Dabei handelt es sich um gesundheitsfördernde Stoffe, welche deshalb in zahlreichen Arzneimitteln die Basis bilden und ihren Einsatz auch in Nahrungsergänzungsmitteln oder anderen Lebensmitteln finden. Viele dieser Substanzen, wie zum Beispiel Polyphenole, können auch technologisch genutzt werden.
Ziel der Forschung soll es sein verschiedene sekundäre Pflanzenstoffe aus Rückständen der Agrar- und Lebensmittelindustrie durch Extraktion zu gewinnen und diese später als Oxidationsschutz-Additive zur Haltbarkeitserhöhung in pflanzlichen Ölen einzusetzen.
Inhalt der Abschlussarbeit:
- Fest-Flüssig Extraktion zur Gewinnung von SPS
- Analytische Untersuchung der Extrakte hinsichtlich des antioxidativen Potentials sowie dem Polyphenolgehalt
- Identifikation der einzelnen Inhaltstoffe mittels HPLC
- Optimierung und Untersuchung von verschiedenen Einflussfaktoren während der Extraktion
Voraussetzungen:
- Sorgfältiges und analytischen Arbeiten sowie eine selbständige und zuverlässige Arbeitsweise
- Erste Laborerfahrungen wünschenswert
- Mind. 6 Monate Vollzeit
Ansprechpartnerin:
Melanie Platzer
Abteilung Verfahrensentwicklung pflanzliche Rohstoffe
Tel. +49 8161 491-463
melanie.platzer@ivv.fraunhofer.de
- Abschlussarbeit im Bereich der Extraktion von Sekundären Pflanzenstoffen
für Studenten der Fachrichtungen Chemie, Lebensmitteltechnologie, Biotechnologie oder vergleichbarer Studiengänge.
Zeitraum: ab sofort
Hintergrund und Ziel der Arbeit:
Der Anteil an biologischen Abfällen in Deutschland betrug im Jahre 2013 ca. 12 Mio. t, wovon nur 50 % in Kompostier- oder Biogasanlagen verwertet werden. Einige dieser Abfälle, wie beispielsweise Schalen von Obst oder Gemüse, enthalten jedoch wertvolle Substanzen wie sekundäre Pflanzenstoffe (SPS). Dabei handelt es sich um gesundheitsfördernde Stoffe, welche deshalb in zahlreichen Arzneimitteln die Basis bilden und ihren Einsatz auch in Nahrungsergänzungsmitteln oder anderen Lebensmitteln finden. Viele dieser Substanzen, wie zum Beispiel Polyphenole, können auch technologisch genutzt werden.
Ziel der Forschung soll es sein verschiedene sekundäre Pflanzenstoffe aus Rückständen der Agrar- und Lebensmittelindustrie durch Extraktion zu gewinnen und diese später als Oxidationsschutz-Additive zur Haltbarkeitserhöhung in pflanzlichen Ölen einzusetzen.
Inhalt der Abschlussarbeit:
- Fest-Flüssig Extraktion zur Gewinnung von SPS
- Analytische Untersuchung der Extrakte hinsichtlich des antioxidativen Potentials sowie dem Polyphenolgehalt
- Identifikation der einzelnen Inhaltstoffe mittels HPL
- Optimierung und Untersuchung von verschiedenen Einflussfaktoren während der Extraktion
Voraussetzungen:
- Sorgfältiges und analytischen Arbeiten sowie eine selbständige und zuverlässige Arbeitsweise
- Erste Laborerfahrungen wünschenswert
- Mind. 6 Monate Vollzeit
Ansprechpartnerin:
Melanie Platzer
Abteilung Verfahrensentwicklung pflanzliche Rohstoffe
Tel. +49 8161 491-463
melanie.platzer@ivv.fraunhofer.de
- Abschlussarbeit im Bereich der Extraktion von Proteinen
Inhalt der Abschlussarbeit:
- Charakterisierung antinutritiver Inhaltsstoffe (Vicin/Convicin) und endogener Enzymaktivitäten (Peroxidase und Lipoxygenase) in Ackerbohnenmehlen
- Untersuchung des Einflusses verfahrenstechnischer Vorbehandlungen auf die Enzyminaktivierung in Ackerbohnenmahlfraktionen
- Evaluierung der technofunktionellen und sensorischen Eigenschaften
- Herstellung von Ackerbohnenkonzentraten mit reduziertem Gehalt antinutritiver Inhaltsstoffe unter Berücksichtigung der Extraktionsparameter u.a. pH-Wert, Temperatur, Salzkonzentration
Was Sie mitbringen:
- Student (m/w) im Bereich der Lebensmitteltechnologie, der Biotechnologie, der Verfahrenstechnik oder eines vergleichbaren Studiengangs
- Sorgfältiges und analytisches Arbeiten sowie selbstständige und zuverlässige Arbeitsweise
- Erste Laborerfahrung wünschenswert
Fragen zu dieser Ausschreibung beantwortet Ihnen gerne:
M. Sc. Maike Föste
Tel. +49 8161 491-456
maike.foeste@ivv.fraunhofer.de
- Bachelorarbeit oder Praktikum im Bereich der Nanopartikel-Synthese
Zeitraum: ab 1.3.2019
Hintergrund zum Projekt
Ein erhöhter Serumphosphat-Spiegel ist der bedeutendste Risikofaktor für die kardiovaskuläre Morbidität und Mortalität von Patienten mit Beeinträchtigungen der Nierenfunktion. In einem aktuellen Forschungsprojekt des Fraunhofer IVV soll der Scale-Up eines Herstellungsprozesses eines neuen Wirkstoffes gegen Hyperphosphatämie auf Basis von nanoskaligem Eisen(oxyhydr)oxid durchgeführt werden.
Ziel der Abschlussarbeit ist es verschiedene Realisierungsmöglichkeiten zur Trocknung der Nanopartikel im Großmaßstab zu vergleichen. Hierfür sollen verschiedene Methoden, wie Sprüh- und Vakuumtrocknung, im kleinen Maßstab durchgeführt und die Produkte analytisch bewertet werden.
Inhalt der Abschlussarbeit
- Durchführung von Eisen(oxyhydr)oxid-Nanopartikel Synthesen mit anschließender Aufreinigung und Filtration
- Entwicklung verschiedener Trocknungsmethoden
- Analytische Bewertung und Vergleich der Produkte
Was Sie mitbringen
- Student (m/w) im Bereich des Chemieingieurwesens, der Biotechnologie, Bioprozesstechnik, der Verfahrenstechnik oder einem vergleichbaren Studiengang
- Sorgfältiges und analytisches Arbeiten sowie selbstständige und zuverlässige Arbeitsweise
- Erste Laborerfahrung wünschenswert
Fragen zu dieser Ausschreibung beantwortet Ihnen gerne:
Magdalena Bäumler, M.Sc.
Tel.: +49 8161 491-459
magdalena.baeumler@ivv.fraunhofer.de
- Abschlussarbeit im Bereich der Ballaststoffgewinnung
Zeitraum: ab 01.05.2019
Hintergrund zum Projekt
Bei der Erzeugung von Obst- und Gemüseprodukten können hohe Verluste in Form von Verarbeitungsrückständen entlang der Wertschöpfungskette entstehen. Die Verwendung dieser Rückstände stellt einen Ansatz zur Förderung einer nachhaltigen landwirtschaftlichen Produktion dar. Aufgrund des hohen Fasergehalts in den Schalen stellt die Gewinnung von qualitativ hochwertigen Ballaststoffen für einen späteren Einsatz in Lebensmitteln einen Ansatz dar, um die Wertschöpfung der Fruchtverarbeitung zu erhöhen. Im Rahmen eines Forschungsprojekts des Fraunhofer Instituts IVV sollen daher Möglichkeiten aufgezeigt werden, Lebensmittelballaststoffe aus Bananenschalen zu gewinnen.
Ziel der Abschlussarbeit ist es, den Einfluss von verschiedenen Verfahren zur Vorbehandlung der Schalen sowie der Extraktionsbedingungen auf die funktionellen Eigenschaften der gewonnen Ballaststoffe zu untersuchen. Hierfür sollen thermische, physikalische und chemische Verfahren angewendet werden.
Inhalt der Abschlussarbeit
- Durchführung von Versuchen zur Extraktion von Ballaststoffen aus Fruchtschalen im Labormaßstab
- Einfluss unterschiedlicher Vorbehandlungen der Schalen
- Einfluss unterschiedlicher Extraktionsbedingungen
- Einsatz von thermischen, physikalischen, chemischen Verfahren
- Analytische Bewertung der Ausbeute, der Zusammensetzung und der funktionellen Eigenschaften
Was Sie mitbringen
- Student (m/w/d) im Bereich der Lebensmitteltechnologie, der Biotechnologie, der Verfahrenstechnik oder eines vergleichbaren Studiengangs
- Sorgfältiges und analytisches Arbeiten sowie selbstständige und zuverlässige Arbeitsweise
- Erste Laborerfahrung wünschenswert
Fragen zu dieser Ausschreibung beantwortet Ihnen gerne:
M. Sc. Daria Wohlt
Telefon: +49 8161 491-440
E-Mail: daria.wohlt@ivv.fraunhofer.de
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Abteilung Materialentwicklung
- Diplomarbeit oder Master-Thesis für Studierende der Fachrichtung Lebensmitteltechnologie, Verpackungstechnik, Papiertechnik, Materialwissenschaften und angrenzende Felder
Thema
Entwicklung einer protein-basierten Mineralölbarriereschicht für Verpackungsanwendungen
Ausgangssituation - Forschungshintergrund
Im Bereich der Lebensmittelverpackungstechnik ist die Sauerstoffbarriere von Materialien essentiell. Eine sehr gute Sauerstoffbarriere kann zum Beispiel mittels der Beschichtung von Verpackungsmaterialien durch Proteine erzielt werden.
Neben der Sauerstoffbarriere wird auch die Mineralölbarriere immer wichtiger, um die Migration von Mineralöl aus der Verpackung in das Lebensmittel zu verhindern. Die Mineralölbarriere soll nun ebenfalls durch Proteinbeschichtungen gesichert werden.
Ziel der Forschung
Ziel der Forschung ist es, die Formulierung eines Proteinlacks thermisch oder chemisch so zu optimieren, dass die Sauerstoffbarriere erhalten bleibt und die Mineralölbarriere erhöht wird. Gleichzeitig soll die mechanische Festigkeit beibehalten werden.
Methoden:Proteinextraktion
- Messungen der Sauerstoffdurchlässigkeit
- Messung der Mineralölbarriere
- Charakterisierung der mechanischen Beständigkeit mittels Fettest
- Beschichtungen im Labormaßstab und Pilotmaßstab
- Viskositätsmessung
Votaussetzungen:Interesse an den oben genannten Themen, auch über den eigenen Studiengang hinaus
- Selbstständiges Arbeiten
- Sehr gute sprachliche Kenntnisse, entweder deutsch oder englisch
- Sehr gute Kenntnisse in Microsoft Office
- Mind. 6 Monate Vollzeit
Was Sie erwartet:Sehr gute wissenschaftliche Betreuung
- Eigenverantwortliches und selbstständiges Arbeiten
- Zugang zu Online Literaturdatenbanken
- Sehr gute Ausstattung in Laboren und Technika
- Einblicke in verschiedenste Bereiche
Ansprechpartnerin:
Martina Lindner, M. Eng.
Abteilung Materialentwicklung
Tel.: +49 8161 491-536
martina.lindner@ivv.fraunhofer.de
- Diplomarbeit oder Master Thesis für Studenten der Fachrichtung Verpackungstechnik, Lebensmitteltechnologie, E-Technik und angrenzende Felder
Thema
Interpretation und Verknüpfung verschiedener Messmethoden zur Bestimmung der Dicke aufgedampfter Aluminiumschichten auf polymer- und faserbasierten Substraten
Ausgangssituation - Forschungshintergrund
Die Bedampfung mit Aluminium mittels PVD-Verfahren wird bei Kunststoffsubstratfolien bereits erfolgreich zur Erhöhung der Wasserdampf- und Sauerstoffbarriere eingesetzt. Zur Bestimmung der Dicke des aufgedampften Aluminiums im Nanometer-Bereich kommen bereits sehr unterschiedliche Methoden zum Einsatz.
Ziel der Forschung
Ziel der Forschung ist es, die Übertragbarkeit der Methoden auf andere, faserbasierte Substrate zu testen. Dazu werden faserbasierte und polymere Substrate mit Aluminium bedampft, die Messmethoden auf beiden Substraten angewendet und die Ergebnisse verglichen. Durch den Vergleich der Ergebnisse und deren Interpretation sollen Erkenntnisse über die Schichtstruktur und -geschlossenheit gewonnen werden.
Methoden
Dazu Verwendung folgender Techniken:
- Impedanzspektroskopie, Wirbelstrom, elektrischer Oberflächenwiderstand
- Chemische Ablösung, Massenspektroskopie
- REM, AFM
- Optische Dichte, Interferenz
- Messungen der Wasserdampf- und Sauerstoffdurchlässigkeit
Voraussetzungen
Interesse und Vorwissen an den oben genannten Themen
- Selbstständiges Arbeiten
- Mind. 6 Monate Vollzeit
Ansprechpartnerin
Martina Lindner, M. Eng.
Abteilung Materialentwicklung
Tel.: +49 8161 491-536
martina.lindner@ivv.fraunhofer.de
- Diplom- oder Bachelorarbeit im Bereich Funktionsfolien
Mittels diverser Techniken zur Oberflächenmodifikation und Beschichtung entwickeln wir Polymerfolien, die Barriereeigenschaften gegenüber Permanentgasen und Dämpfen aufweisen. Des Weiteren befassen wir uns mit dem Einbinden aktiver Funktionsträger in Folienverbunde für Lebensmittelverpackungen sowie technische Anwendungen. Hierfür werden die Themenstellungen mit kommerziellen Polymermaterialien bearbeitet, aber auch mit Materialien auf Basis regenerierender Rohstoffe.
Beispiele für mögliche Themen:
- innovative Verpackungsfolien
- Beschichtungen auf Papier/Karton
- Folien für technische Anwendungen
- Entwicklung von Barrierefolien
- Simulation von Permeationsvorgängen
- Prüfmethoden im Verpackungsbereich
Geeignet für Studenten aus dem Bereich Lebensmitteltechnologie, Verpackungstechnik, Kunststoffverarbeitung, Verfahrenstechnik
Ansprechpartnerin:
Christiane Ostermaier
Abteilung Materialentwicklung
Tel. +49 8161 491-501
christiane.ostermaier@ivv.fraunhofer.de
- Diplom-, Bachelor- oder Masterarbeiten zur Modellierung und numerischen Simulation von Permeations- und Sorptionsmechanismen in Barrierefolien, geeignet für Studenten der Fachrichtungen Physik, Maschinenbau, Kunststoff-/ Verpackungs-/ Verfahrenstechnik, Lebensmitteltechnologie
Ansprechpartner:
Esra Kücükpinar Niarchos
Abteilung Materialentwicklung
Tel. +49 8161 491-507
esra.kucukpinar@ivv.fraunhofer.de
- Abschlussarbeit/Praxissemester „Aktive Packstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe“
für Studenten der Fachrichtungen Verpackungstechnik / Lebensmitteltechnologie / Chemieingenieurwesen / Materialwissenschaften o.ä.
Zeitraum: ab Mitte Oktober 2018, 6 Monate (Vollzeit)
Hintergrund:
Im Rahmen des europäischen Forschungsprojekts „GLOPACK“ werden biobasierte aktive Lebensmittelverpackungen mit sauerstoffzehrender Funktion entwickelt. Zunächst müssen dazu geeignete Sauerstoffscavenger und biobasierte Polymere ausgewählt und ihre verpackungsrelevanten Eigenschaften bestimmt werden.
Die Inhalte der Abschlussarbeit umfassen:
- Charakterisierung von sauerstoffzehrenden Substanzen, Bestimmung der Reaktionskinetik
- Einarbeitung von sauerstoffzehrenden Substanzen in biobasierte Polymere: Compoundieren, Folienextrusion
- Charakterisierung der hergestellten Packstoffe: Sauerstoffzehrung, mechanische Eigenschaften, Permeationseigenschaften
- Literaturrecherche, insbesondere zu den Eigenschaften der verwendeten Polymere
- Dokumentation der Ergebnisse, Anfertigung eines Berichts / einer Abschlussarbeit in englischer Sprache
Anforderungen:
Interesse an der Arbeit in Labor und Technikum – erste Erfahrungen sind hier von Vorteil, Interesse an verpackungstechnischen Fragestellungen und Biopolymeren, selbstständige und sorgfältige Arbeitsweise, sehr gute Englischkenntnisse
Ansprechpartnerin:
Astrid Pant
Abteilung Materialentwicklung
Tel. +49 8161-491-520
astrid.pant@ivv.fraunhofer.de
- Diplomarbeit oder Master Thesis für Studenten der Fachrichtung Physik, Maschinenbau, Verpackungstechnik und angrenzende Felder
Thema
Beschichtungen von polymer- und faserbasierten Substraten mit Aluminiumoxid durch chemische Gasphasenabscheidung
Ausgangssituation - Forschungshintergrund
Zur Funktionalisierung von Kunststofffolien werden für verschiedene Anwendungen mittels chemischer Gasphasenabscheidung (CVD, ALD) anorganische Schichten aufgebracht. Diese dienen z.B. zur Erhöhung der Wasserdampf- und Sauerstoffbarriere. Am Fraunhofer IVV werden zu diesem Zweck in ALD-Prozessen nanoskalige Aluminiumoxid-Beschichtungen auf Folien abgeschieden. Die Morphologie der ALD-Schichten ist sowohl vom Substrat (Material, Topographie, chemische Oberflächeneigenschaften) als auch von den Prozessparametern abhängig. Dadurch ergeben sich Unterschiede in den Eigenschaften, die sowohl unerwünscht als auch erwünscht sein können.
Ziel der Forschung
Ziel der Forschung ist es, durch chemische Gasphasenabscheidung verschiedenartige Aluminiumoxid-Beschichtungen auf polymer- und faserbasierten Substraten herzustellen. Durch Variation der Prozessparameter sollen gezielt sowohl dichte Permeations-Barrieren als auch (nano-) poröse Schichten abgeschieden werden. Zur Bildung des Aluminiumoxids werden die Substrate mit einer hochreaktiven metallorganischen Aluminiumverbindung und einer für die Reaktion notwendigen, Sauerstoff liefernden, Verbindung in Kontakt gebracht. Ein Teil der Substrate soll vor der Beschichtung eine Vorbehandlung (z.B. Plasma-Aktivierung, Lackierung) erfahren. Die erzeugten Beschichtungen werden mit gängigen Methoden (AFM, REM, Benetzungswinkelmessung, Messungen der Wasserdampf- und Sauerstoffdurchlässigkeit) untersucht. Dadurch soll der Einfluss der Substrateigenschaften (Material, Topographie, Oberflächenenergie) und der Prozessparameter auf die Struktur, die Topographie und die Permeationseigenschaften der Schichten gewonnen werden. Die im Rahmen dieser Arbeit durchzuführenden Untersuchungen sollen die Hochskalierung des Verfahrens in den industriellen Maßstab unterstützen.
Voraussetzungen
- Interesse und Vorwissen an den oben genannten Themen
- Experimentelles Geschick
- Selbstständige und sorgfältige Arbeitsweise
- Mind. 6 Monate Vollzeit
Ansprechpartner:
Dieter Bauer, Dipl.-Phys.
Abteilung Materialentwicklung
Tel.: +49 8161 491-512
klaus.dieter.bauer@ivv.fraunhofer.de
- Diplomarbeit, Master- oder Bachelor-Thesis für Studierende der Fachrichtung Verpackungstechnik, Lebensmitteltechnologie, Lacktechnologie und angrenzende Studiengänge
Zeitraum: ab Januar 2018
Thema
Entwicklung eines Cutin-basierten Lackes für Verpackungsanwendungen
Ausgangssituation - Forschungshintergrund
Papier, Pappe und Kartonagen (PPK) sind v.a. aufgrund ihres geringen Preises und ihrer guten mechanischen Stabilität wichtige Verpackungsmaterialien. Allerdings ist deren Einsatz oft problematisch, da sich bei der Kühlung häufig Kondenswasser bildet. Dadurch weicht die Verpackung auf und verliert ihre mechanische Stabilität. Um die Festigkeit des Packstoffes sowie den optimalen Produktschutz dennoch zu gewährleisten, werden PPK-Substrate mit hydrophoben Wassersperrschichten aus Wachsen oder Kunststoffen versehen. Diese sind in der Regel erdölbasiert.
Ziel der Forschung
Ziel ist die Entwicklung einer wasserabweisenden bionischen Beschichtung auf Basis von pflanzlichem Cutin. Cutin ist ein natürliches Polymer aus veresterten Fettsäuremonomeren. Es schützt Pflanzenteile wie Blätter und Früchte vor dem Austrocknen und bildet eine mechanisch stabile Matrix. Es stellt somit ein biobasiertes und bioabbaubares Barrierematerial gegen Wasser dar. Der Lack soll als wässrige Formulierung auf die Substrate aufgebracht werden und ohne Lösemittel auskommen.
Methoden
- Lösungsversuche
- Beschichtungsveruche im Labor- und Pilotmaßstab
- Wasserdampfbarrieremessungen
- Dynamische Differenzkalorimetrie
- Oberflächenspannungsmessungen
- Wasseruafnahme (Cobb-Test)
- Partikelgrößenbestimmung
- Einsatz verschiedener Emulgatoren
- Test verschiedener Dispergierungsverfahren
Voraussetzungen
- Interesse an den oben genannten Themen, auch über den eigenen Studiengang hinaus
- Selbständiges arbeiten
- Sehr gute sprachliche Kenntnisse, deutsch und englisch
- Sehr gute Kenntnisse in Microsoft Office
- Mind. 6 Monate Vollzeit
Was Sie erwartet:
- Sehr gute wissenschaftliche Betreuung
- Eigenverantwortliches und selbständiges Arbeiten
- Zugang zu Online Literaturdatenbanken
- Sehr gute Ausstattung in Laboren und Technika
- Einblicke in verschiedenste Bereiche
Ansprechpartner:
Martina Lindner. M.Eng.
Materials Development
Tel.: +49 8161 491-536
martina.lindnerr@ivv.fraunhofer.de
- Masterarbeit
Thema:
Schichtdickenbestimmung von transparenten organischen Beschichtungen mittels Fluoreszenzfarbstoffen
Hintergrund:
Die Messung der Dickenverteilung einer eher dünnen, transparenten organischen Schicht auf einem transparenten Polymerfilm kann eine Herausforderung darstellen. Einige Fluoreszenzfarbstoffe absorbieren Licht einer bestimmten Wellenlänge, emittieren dieses Licht jedoch mit einer längeren Wellenlänge. Diese Eigenschaft, die Fluoreszenz genannt wird, kann mit extrem hoher Empfindlichkeit nachgewiesen werden, sodass nur eine sehr geringe Konzentration eines Fluoreszenzfarbstoffs, welcher der organischen Schicht zugesetzt wird, ausreicht. Die detektierte Fluoreszenzintensität korreliert mit der Dicke der organischen Schicht.
Ziel der Dissertation:
Das Ziel dieser Arbeit ist die Überwachung der emittierten Fluoreszenzlichtintensität einer organischen Schicht in Abhängigkeit von ihrer Dicke. Das organische Material wird vor der Verarbeitung mit einem Fluoreszenzfarbstoff vermischt. Das optische Messsystem beinhaltet eine geeignete Lichtquelle mit einem optischen Detektionssystem. Die Schicht, die den Fluoreszenzfarbstoff enthält, wird mit Hilfe der Lichtquelle ausgelöst; und das emittierte Licht wird mit Hilfe des optischen Detektionssystems erfasst. Die aufgenommenen Bilder werden mit Bezug auf die RGB-Intensitäten (für einen bestimmten ausgewählten Bereich) analysiert, die dann mit den Schichtdicken korreliert werden.
Es wird ein Modell erstellt, das die Schichtdickenabhängigkeit von der emittierten Fluoreszenzintensität zeigt. Die erreichbare Auflösung des Messsystems wird bei der minimal vertretbaren Fluoreszenzfarbstoffkonzentration bestimmt.
Projektbeschreibung:
- Herstellung der organischen Materialien mit Farbstoffen; Beschichtungen in verschiedenen Schichtdicken
- Messung und Auswertung des Einflusses der verschiedenen optischen Systemparameter auf das detektierte Signal.
- Bestimmung der Schichtdicke mittels Mikroskopie
- Auswertung der Ergebnisse und Generierung von Modellen zur Darstellung der Schichtdickenabhängigkeit von der Signalintensität.
- Optimierung der Systemparameter für eine reproduzierbare, genaue Schichtdickenbestimmung
- Technische Dokumentation (Masterarbeit, Präsentation, Publikation)
Studienfach:
Die Bewerber sollten über Grundkenntnisse in den Bereichen optische Spektroskopie, Photometrie, Materialien und Verarbeitung sowie Programmierung via MATLAB verfügen.
Mögliche Studiengänge sind Verfahrenstechnik, Maschinenbau oder Physik.
Ansprechpartner:
Esra Kücükpinar, Dieter Bauer
Materialentwicklung
Tel.: +49 8161 491-507
esra.kucukpinar@ivv.fraunhofer.de
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Abteilung Qualitätserhalt Lebensmittel
- Masterarbeit
Forschungsprojekt: Zerstörungsfreie Messmethode zur schnellen Qualitätsbewertung und Haltbarkeitsabschätzung von Lebensmitteln mit Hilfe von Food-Scannern
- Hintergrund:
In Bayern liegt das Vermeidungspotential für Lebensmittelverluste bei etwa 1,3 Millionen Tonnen pro Jahr, wobei etwa 60% der Verluste am Ende der Wertschöpfungskette - im Handel und beim Verbraucher - anfallen. Fast die Hälfte davon sind Obst und Gemüse. Leicht verberbliche Lebensmittel wie Backwaren und Fleischerzeugnisse tragen ebenfalls beträchtlich zu den Verlusten bei. Dabei liegen die Ursachen für die Entstehung der Lebensmittelverluste häufig im Ablauf des Mindesthaltbarkeits- bzw. Verbrauchsdatums und der fehlenden Möglichkeit zur schnellen Bewertung des aktuellen Qualitätszustands und der tatsächlich verbleibenden Haltbarkeit bei entsprechender Lagerung. Bei pflanzlichen Lebensmitteln (Obst, Gemüse), welche in der Regel ohne Mindesthaltbarkeitsdatum verkauft werden, beeinflusst der Reifegrad (Zuckergehalt) wesentlich die Haltbarkeit und sensorische Qualität der Produkte. Er lässt sich, vor allem bei abgepackten Lebensmitteln, meist nicht ohne weiteres ermitteln. Durch die frühzeitige Erkennung von Qualitätsveränderungen oder des Reifegrads sowie der Abschätzung der tatsächlichen bzw. verbleibenden Haltbarkeit, können durch Einleitung entsprechender Maßnahmen (alternative Verwertungswege, Preisreduzierung), Verluste auf allen Ebenen der Wertschöpfungskette reduziert werden.
- Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll eine schnelle und zerstörungsfreie Messmethode basierend auf der Infrarotspektroskopie zur Qualitätsbewertung und Haltbarkeitsabschätzung von ausgewählten (abgepackten) Lebensmitteln (Hackfleisch, Tomaten) entwickelt und auf kompakte sowie kostengünstige „Food-Scanner“ übertragen werden, die einen mobilen Einsatz sowohl für Qualitätskontrolleure als auch Endverbraucher ermöglichen..
- Thema der Abschlussarbeit:
- Untersuchungen zum mikrobiologischen Verderb von Hackfleisch während der Lagerung, sowie eine Korrelation der NIR-Spektren mit produktrelevanten Qualitätsparametern (z.B. mikrobiologische Belastung, Brix-Gehalt, Aroma).
- Inhalt der Abschlussarbeit:
- Durchführung von Lagertests mit Hackfleisch vom Rind unter Variation der Lagerbedingungen.
- Begleitende Aufnahme von NIR-Spektren unter Verwendung verschiedener Messsysteme (z.B. kommerzieller Food-Scanner)
- Begleitende analytische Bewertung von ausgewählten Qualitätsparametern
- Multivariate Datenanalyse zur Korrelation der Spektren mit den erfassten Qualitätsveränderungen
- Was Sie mitbringen:
- Student (m/w) im Bereich der Lebensmittelchemie, Lebensmitteltechnologie, der Biotechnologie, der Verfahrenstechnik oder eines vergleichbaren Studiengangs
- Sorgfältiges und analytisches Arbeiten sowie selbstständige und zuverlässige Arbeitsweise
- Erste Laborerfahrung wünschenswert
- Ansprechpartner:
Dr.-Ing. Peter Muranyi
Tel.: 08161 491-629
peter.muranyi@ivv.fraunhofer.de
- Forschungsprojekt: Mobile Plasmatechnologie zur Abwehr biologischer Gefahren in Seuchengebieten
- Hintergrund:
Die Ausbreitung von neuen und wiederkehrenden Infektionskrankheiten stellt für die zivile Sicherheit eine Bedrohung dar. Für die Eindämmung von Epidemien sowie den Schutz der Einsatzkräfte in Krisengebieten sind wirksame seuchenhygienische Maßnahmen erforderlich. Zur Dekontamination von Ausrüstungsgegenständen oder Personen in Schutzanzügen werden aktuell Chemikalien wie alkalisierte Peressigsäure oder dampfförmiges Formaldheyd eingesetzt, welche umwelt- und gesundheitsschädlich sind sowie in ausreichender Menge gelagert und transportiert werden müssen. Darüber hinaus eignen sich die nasschemischen Verfahren nur bedingt für die Behandlung von elektronischen Geräten.
- Ziel des Vorhabens ist die Realisierung eines kompakten und einfach zu bedienenden Plasmasystems mit Betrieb bei Atmosphärendruck, welches einen mobilen Einsatz in Krisengebieten ermöglichen soll und als Standardausrüstung von Hilfskräften genutzt werden kann.
- Thema der Abschlussarbeit:
Bestimmung der Wirksamkeit des Plasmasystems oder seiner Vorstufen gegenüber Modellorgansimen auf Trägermaterialien und in Raumluft sowie Untersuchung verschiedener Einfluss- und Verfahrensparameter.
- Inhalt der Abschlussarbeit:
- Mikrobiologische Entkeimungsversuche unter Variation verschiedener Prozessparameter wie Leistung, Einwirkdauer und Gasfluss
- Prüfung des Plasmasystems gegenüber verschiedenen Mikroorganismen
- Untersuchung weiterer Einflussfaktoren (z.B. Materialeigenschaften, Inokulationsdichte, Matrixeffekte)
- Was Sie mitbringen:
- Student (m/w) im Bereich der Lebensmitteltechnologie, der Biotechnologie, der Verfahrenstechnik oder eines vergleichbaren Studiengangs
- Sorgfältiges und analytisches Arbeiten sowie selbstständige und zuverlässige Arbeitsweise
- Erste Laborerfahrung wünschenswert
- Ansprechpartner:
Dr.-Ing. Peter Muranyi
Tel.: 08161 491-629
peter.muranyi@ivv.fraunhofer.de
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Abteilung Verfahrensentwicklung Polymerrecycling
- Diplom-, Bachelor- oder Masterarbeiten im Bereich Recycling und Umwelt
- Für Studierende der Fachrichtungen Chemieingenieurwesen, Chemie, Bioprozesstechnik, Umweltingenieurwesen, Maschinenbau oder vergleichbare Studiengänge
- Die Abteilung Verfahrensentwicklung Polymer-Recycling des Fraunhofer Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung in Freising befasst sich mit dem Recycling als auch der Entwicklung verschiedener Werkstoffsysteme. Ein Forschungsschwerpunkt sind hierbei die Wechselwirkungen von Lösungsmitteln mit Polymeren.
- Kunststoffrecycling gewinnt zunehmend an Bedeutung, da fossile Ressourcen endlich sind und Schadstoffemissionen reduziert werden müssen. Parallel ist die Entwicklung biobasierter Werkstoffe ein wichtiger Schritt in Richtung Bioökonomie. Der Schwerpunkt unserer Arbeiten beruht auf dem lösungsmittelbasierten Recycling von Kunststoffen (CreaSolv®-Prozess). Das Verfahren ermöglicht das selektive Herauslösen eines oder mehrerer Zielkunststoffe aus komplexen kunststoffhaltigen Abfallfraktionen und erzeugt hochreine Polymer-Rezyklate.
CreaSolv®-Verfahrensprinzip
Das Know-How im Bereich der Wechselwirkungen von Polymeren und Lösungsmitteln kann außerdem auf die Entwicklung neuer, biobasierter Polymere sowie Klebstoffe übertragen werden und bietet eine Schnittstelle zwischen Materialentwickung und Recycling.- Wir suchen ab sofort, bzw. nach Absprache engagierte Studierende, welche uns bei unterschiedlichsten Forschungsarbeiten selbstständig unterstützen. Das mögliche Aufgabenspektrum kann dabei umfassen:
- Löse-/ Trocknungsversuche verschiedener Polymere im Labormaßstab
- Lösungsmittel-basierte Modifikation natürlicher Polymere
- Chemische Polymersynthese
- Rheologische Untersuchungen von Polymerlösungen und –schmelzen
- Vorbereitung für verschiedene Analysemethoden (z.B. GPC, HS-GC, DSC)
- RFA (Röntgenfluoreszenzanalyse), FT-IR (Infrarot-Spektroskopie)
- Auswertung und Dokumentation
- Literaturrecherchen
- Was Sie mitbringen sollten:
Interesse an Polymeren und der Thematik Recycling und/oder Biopolymere. Laborerfahrung und Vorkenntnisse zu den Themen Recycling und Polymerchemie sind hilfreich, aber nicht unbedingt erforderlich. Weitere Informationen zu Projekten und unseren Verfahren finden Sie auf der Fraunhofer IVV Homepage.
- Um Ihre Bewerbung bearbeiten zu können, brauchen wir kurze Angaben zu
- Ihrem Studiengang (aktuelles Fachsemester)
- Notendurchschnitt
- Vorkenntnisse (Laborerfahrung, Chemie …)
- Bitte kontaktieren Sie bei Interesse Herrn Hoffmann oder Frau Fell.
- Ansprechpartner:
Luis Hoffmann, M.Sc.
Tel. +49 8161 491-442
luis.hoffmann@ivv.fraunhofer.de
- Fabian Wolff, M.Sc.
Tel. +49 8161 491-371
fabian.wolff@ivv.fraunhofer.de
-
- Bachelor- oder Masterarbeit im Bereich Verbundverpackungen
- Die Stellenanzeige finden Sie hier
- Abschlussarbeit im Bereich thermoplastische Biopolymere
Für Studenten der Fachrichtung Materialwissenschaften, Verpackungstechnik, Lebensmitteltechnologie oder vergleichbarer Studiengänge
Zeitraum: ab September 2018
Hintergrund und Ziel der Arbeit:
Wir haben uns langfrisitg zum Ziel gesetzt, im Zuge einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft biologische Ressourcen als Ausgangrohstoffe zur Herstellung von Polymeren zu nutzen. Um die Verarbeitung in bestehenden Herstellung-, Verarbeitungs- und Recyclingprozessen zu ermöglichen, müssen die Polymere thermoplastische Eigenschaften aufweisen, die in natürlichen Polymerstrukturen im Normalfall nicht vorhanden sind. Ziel ist demnach, durch geeignete Modifikation thermoplastische Materialien zu generieren. Das Team am Fraunhofer IVV legt dabei den Fokus auf einer physikalischen, lösungsmittelbasierten Modifikation.
Mögliche Inhalte der Abschlussarbeit:
• Lösungsversuche
• Physikalische oder chemische Modifikation natürlicher Polymere
• Formulierungsentwicklung (Auswahl geeigneter Additive)
• Untersuchung der thermischen und mechanischen Materialeigenschaften
Was Sie mitbringen sollten:
Interesse an Biopolymeren, zudem Kenntnisse im Bereich Materialwissenschaften, Laborerfahrung, selbstständige und sorgfältige Arbeitsweise
Ansprechpartnerin:
Kerstin Müller
Tel.: +49 8161 491-200
kerstin.mueller@ivv.fraunhofer.de
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Abteilung Analytische Sensorik
- Gesucht werden (fortlaufend): Diplomanden/Masterarbeit/Bachelorarbeit (m/w) im Bereich Neurowissenschaft/Biologie/Ernährungswissenschaft/Psychologie
- Themenbeschreibung: Wirkung von geruchsaktiven Substanzen auf den Menschen
Der/Die Bewerber/in soll ein starkes Interesse haben an (verhaltens-)biologischen und physiologischen Methoden zur Biofeedback-Messung (Atmung, Puls, Hautleitfähigkeit/-widerstand, EEG, fMRI) am Menschen. Erfahrungen in humansensorischen Testungen und statistischer Dateninterpretation sind wünschenswert. Ebenso soll der/die Bewerber/in ein profundes Verständnis von chemischen Molekülstrukturen mitbringen.
- Ziel der Arbeit ist, geruchsaktive Substanzen hinsichtlich ihrer Geruchswirkung, aber auch physiologischen und psychologischen Reizwirkungen zu untersuchen. Mögliche Stressorwirkungen sollen charakterisiert werden, ebenso wie Effekte auf das Wohlbefinden des Menschen. Hierbei ist auch von Interesse, welche Assoziationen und Verhaltensreaktionen mit bestimmten Gerüchen verbunden sind.
- Bewerbungen sind zu richten an:
- Prof. Dr. Jessica Freiherr
Abteilung Analytische Sensorik
Tel.: +49 8161 491-302
jessica.freiherr@ivv.fraunhofer.de
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- Gesucht werden (fortlaufend): Diplomanden/ Masterarbeit/Bachelorarbeit/ wissenschaftliche Abschlussarbeit (m/w) in den Bereichen Physik, Lebensmittelchemie, Analytische Chemie oder Physiologie
- Themenbeschreibung: Analyse flüchtigen organischen Verbindungen in Bezug auf
- - Human-Exposition (Ernährung oder andere Faktoren) und Human/Anthropogene-Emissionen
- - Industrielle- und (Lebensmittel-)Prozessemissionen
- - Emissionen aus Alltagsgegenständen
- - Lebensmittelherstellung, reifung, -lagerung und verderb
- Der/Die Bewerber/in soll über Kenntnisse in der Analytik flüchtiger organischer Verbindungen (VOCs) besitzen, insbesondere ist Expertise in den Methoden der Protonentauschreaktions-Massenspektrometrie (PTR-MS), Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS) und/oder Ionenmobilitätspektrometrie (IMS) wünschenswert.
- Verschiedene Projektthemen werden angeboten, z.B. die analytische Charakterisierung der Humanexposition und Pharmakokinetik (Aufnahme, Verteilung, Metabolisierung und Ausscheidung) von VOCs aus diversen Quellen (Ernährung, Inhalation usw.). Weitere Themen sind Lebensmittelverderb durch Photooxidation oder mikrobielle Prozesse, sowie die Charakterisierung industrieller Emissionen bzw. Prozessemissionen um den Prozessstatus zu erheben und zu steuern.
- Bewerbungen sind zu richten an
- Dr. Jonathan Beauchamp
Abteilung Analytische Sensorik
Tel.: +49 8161 491-214
jonathan.beauchamp@ivv.fraunhofer.de
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- Gesucht werden (fortlaufend): Diplomanden/Masterarbeit/Bachelorarbeit/wissenschaftliche Abschlussarbeit in den Bereichen Lebensmittelchemie, Analytische Chemie, Organische Chemie oder Molecular Sciences
- Themenbeschreibung: Analyse und Synthese geruchsaktiver Verbindungen und sensorische Untersuchungen
- Der/Die Bewerber/in soll seine/ihre fundiertern Kenntnisse in der Analytik organischer, insbesondere flüchtiger Verbindungen und/oder der Synthese organischer Verbindungen aktiv in die Forschung einbringen. Dabei sind Erfahrungen in sensorischen Untersuchungen und chromatographischen Methoden, vor allem Gaschromatographie, sowie MS und NMR wünschenswert.
- Ziel der Arbeit ist die analytische Charakterisierung geruchsaktiver Substanzen und/oder die Synthese von flüchtigen Verbindungen, die als Geruchsstoffe in Lebensmitteln, Pflanzenmaterialien oder auch synthetischen Materialien wie z.B. Kunststoffen potentiell wichtige Geruchsstoffe bzw. Kontaminanten sind. Die Zielkomponenten werden mit den jeweiligen Materialien, in denen sie vermutet werden, mittels analytischer Parameter wie Massenspektren, NMR-Spektren, Retentionsindizes und Geruchseigenschaften abgeglichen. Um die Substanzen in den betreffenden Materialien mittels GC-MS quantifizieren zu können, kann auch die Synthese stabilisotopenmarkierter Analoga der geruchsaktiven Substanzen Gegenstand der Arbeit sein.
- Bewerbungen sind zu richten an
- Dr. Eva Ortner
Abteilung Analytische Sensorik
Tel.: +49 8161 491-340
eva.ortner@ivv.fraunhofer.de
- Abschluss-/Masterarbeit zum Thema: „Vorhersage sensorischer Eigenschaften von Materialien“
Die sensorischen Eigenschaften von Materialien, insbesondere der Geruch, sind sowohl wissenschaftlich als auch wirtschaftlich von entscheidendem Wert. Mit gängigen experimentell-chemischen und computer-chemischen Methoden lassen sich die sensorischen Eigenschaften allerdings nicht anhand der molekularen Struktur vorhersagen. Das Fraunhofer IVV entwickelt zusammen mit der FAU Erlangen Methoden des maschinellen Lernens (ML) und der künstlichen Intelligenz (KI) zur Vorhersage der sensorischen Eigenschaften von Molekülen. Dazu müssen spezifische ML/KI-Methoden implementiert und qualitativ hochwertige Datensätze molekularer Eigenschaften erstellt werden. Diese Arbeit ist angesiedelt an der Schnittstelle zwischen chemisch-experimentellem Arbeiten im Labor und datenwissenschaftlichem Arbeiten mit modernster IT. Wichtig: Die IT-Fähigkeiten müssen Sie nicht mitbringen, sondern können Sie on the job lernen. Ziel dieser Arbeit ist die Erstellung qualitativ hochwertiger Datensätze zur algorithmischen Auswertung durch KI-Methoden, die Weiterentwicklung der Algorithmen, und die Validierung algorithmisch getroffener Aussagen durch experimentelle Synthetik und Analytik. Ihre Aufgaben können umfassen:
- Chemische und sensorische Analytik
- Planung und Durchführung synthetischer Arbeiten
- Erstellung qualitativ hochwertiger Datensätze
- Anwendung von ML/KI-Methoden auf molekulare Datensätze
- Weiterentwicklung von Methoden
- Bewertung, Validierung und Dokumentation der Ergebnisse
Was Sie mitbringen:
- Sie studieren einen naturwissenschaftlichen oder technischen Studiengang, insbesondere Chemie, Lebensmittelchemie, Mathematik, Informatik oder verwandte Fächer
- Sie müssen keine Kenntnisse in Programmierung, ML/KI oder Data Science mitbringen, dann aber die zwingende Bereitschaft, sich in diese Themen einzuarbeiten
- Programmierkenntnisse (idealerweise Python) und Kenntnisse in maschinellem Lernen sind erwünscht und vorteilhaft
- Sehr gute Deutsch- oder Englischkenntnisse
- Hohes Maß an Selbstständigkeit, Eigeninitiative und eine hohe Bereitschaft, sich in neue und komplexe Sachverhalte einzuarbeiten
- Team- und Kommunikationsfähigkeit
Was Sie erwarten können:
- Sie erhalten fundierte Kenntnisse und Praxiserfahrung in der Anwendung und Entwicklung aktueller Methoden der Data Science und der künstlichen Intelligenz
- Sie arbeiten zugleich klassisch experimentell und modern datenwissenschaftlich in einem einmaligen Umfeld mit exzellenter Ausstattung an Labor- und IT-Technik
- Sie können ihre eigenen Ideen einbringen und umsetzen
- Wir arbeiten zielorientiert mit agilen Methoden
Bewerbung zu richten an: Dr. Eva Ortner
Abteilung Analytische Sensorik
Tel.: +49 8161 491-340
eva.ortner@ivv.fraunhofer.de |
Kompetenzzentrum für angewandte Forschung in der Lebensmittel- und Verpackungstechnologie KLEVERTEC – Kempten
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Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV