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 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
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- Masterarbeit im Bereich der Prozessoptimierung zur Extraktion und Isolierung von Proteinen aus Mikroalgen
- In den letzten Jahren ist innerhalb des Lebensmittelsektors ein vermehrtes Interesse an neuen Rohstoffen oder Zutaten festzustellen – dies liegt sicherlich auch an der Herausforderung die wachsende Weltbevölkerung ausreichend mit Lebensmitteln zu versorgen. Bislang werden Meeresalgen als Rohstoff für die Gewinnung von Verdickungsmitteln wie Alginat oder Carrageenan genutzt, direkt verzehrt oder zum Teil auch in Kosmetika, als Düngemittel oder in medizinischen Anwendungen eingesetzt. Seit den sechziger Jahren sind sie häufig als Nahrungsbestandteil zu finden, vorwiegend wegen ihren technologischen Eigenschaften. Die Verwendung von Algen in Lebensmittelprodukten beruht vor allem auf ihren wertvollen ernährungsphysiologischen Inhaltsstoffen, allen voran der hohe Gehalt an Omega-3 Fettsäuren, aber auch essentiellen Aminosäuren. Einige Algen enthalten darüber hinaus einen nennenswerten Gehalt an Proteinen, Mineralstoffen oder Vitaminen. Meeresalgen sind eine vielversprechende Proteinquelle, da sie einen Proteingehalt von bis zu 47% aufweisen können und jährliche Anbauerträge von bis zu 25 t Trocken-masse pro Hektar möglich sind - bislang werden sie nicht als Rohstoff für proteinreiche Zutaten verwendet. Es gibt einige Hindernisse, um getrocknete Algen direkt als Nahrungsmittel zu verwenden. Rigide Zellwände machen sie unverdaulich für Nicht-Wiederkäuer, einschließlich des Menschen. Des Weiteren wirkt die tiefgrüne Farbe nicht sonderlich appetitlich. Das Problem lässt sich lösen, indem man vor der Proteinextraktion geeignete Zellaufschlussverfahren anwendet und damit die Extrahierbarkeit erhöht, um anschließend ein Proteinisolat zu gewinnen.
- Die Masterarbeit soll sich mit der Prozessoptimierung zur Extraktion und Isolierung von Proteinen aus Makroalgen befassen. Vorhergehende Zellaufschlussmethoden sollen untersucht werden, um die Proteinausbeute der anschließenden Extraktion zu erhöhen.
- Der praktische Teil der Arbeit gliedert sich in drei Hauptbereiche auf:
- Teil 1: Unterschiedliche Vorhandlungs- und Zellaufschlussmethoden zur Erhöhung der Proteinextrahierbarkeit sollen auf ihre Vor- und Nachteile untersucht werden (u.a. Mahlversuche mit Kryo-/Zentrifugalmühlen, Hochdruckhomogenisieren, Ultraschalbehandlung, enzymatische Be-handlung)
- Teil 2: Extraktionsversuche mit der Makroalgenbiomasse als Ausgangsmaterial, die bereits einer Vorbehandlung unterzogen wurden (Variation unterschiedlicher Extraktionsparameter wie Zeit, Temperatur etc.)
- Teil 3: Isolierung der Proteine und Charakterisierung der Molekulargewichtsverteilung (SDS-PAGE) und anschließendes Up-scaling (mehrere Gramm)
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Anprechpartner:
- Dominic Wimmer
Abteilung Verfahrensentwicklung Lebensmittel
Tel. +49 8161 491-453
Dominic.Wimmer@ivv.fraunhofer.de
- Andrea Mandalka
Abteilung Verfahrensentwicklung Lebensmittel
Tel. +49 8161 491-413
Andrea.Mandalka@ivv.fraunhofer.de
- Bachelor- oder Masterarbeiten im Bereich funktionelle Proteine für technische Anwendungen
- für Studenten der Fachrichtungen Chemieingenieurwesen, Chemie, Bioprozesstechnik, Umweltingenieurwesen, Lebensmitteltechnologie, Verfahrenstechnik, o. Ä.
- Thema:
Einfluss enzymatischer und/oder chemischer Modifikation von Rapsproteinpräparaten auf deren technofunktionelle Eigenschaften
- Zeitraum: ab sofort
- Hintergrund der Arbeit:
Nachwachsende Rohstoffe sind in der Industrie zunehmend als Alternative zu fossilen Rohstoffen gefragt. Aus pflanzlichen Quellen werden bisher vor allem Kohlenhydrate, Fette und Öle genutzt. Pflanzliche Proteine dagegen finden bisher nahezu keinen Einsatz für technische Anwendungen, obwohl ihre technofunktionellen Eigenschaften vielversprechend sind: Manche sind emulgierend, bilden Schäume, binden Öl oder Wasser. Ihr Nutzungspotenzial zu erschließen hat sich das Projekt TeFuProt zum Ziel gesetzt (http://tefuprot.de/)
- Bei der Verarbeitung von pflanzlichen Agrarrohstoffen fallen große Mengen an proteinhaltigen Nebenprodukten an, die weitgehend ungenutzt bleiben, z. B. Produktionsreste der Rapsölgewinnung, sog. Rapsschrote und -presskuchen. In Deutschland fallen davon jährlich fünf Millionen Tonnen an. Teilweise kann dieser Reststoff als Futtermittel genutzt werden, allerdings begrenzen die enthaltenen Bitterstoffe diese Art der Verwertung. Aus diesen Reststoffen können Rapsproteine gewonnen werden, die sich durch gute technofunktionelle Eigenschaften (Emulgieren, Schäumen, Filmbildung) auszeichnen. Für den Einsatz in verschiedenen Anwendungen der technischen Industrie (z. B. Polymere, Schmierstoffe, Klebstoffe, Reinigungsmittel, Farben und Lacke) müssen diese Eigenschaften jedoch oftmals durch einen weiteren Modifikationsschritt angepasst werden, um z. B. die passenden Löslichkeitseigenschaften in einem bestimmten Medium einzustellen.
- Ziel der Arbeit:
Im Rahmen der Arbeit sollen mittels enzymatischer Proteolyse und/oder chemischer Modifikation (Acylierung, Vernetzung) die technofunktionellen Eigenschaften von Rapsproteinpräparaten modifiziert werden, um die Einsatzmöglichkeiten in technischen Anwendungen (insbes. Schmierstoffe, Reinigungsmittel, Farben/ Lacke) zu verbessern.
Die Arbeit kann in Deutsch oder Englisch angefertigt werden.
Ansprechpartner:
Andreas Fetzer, M.Sc.
Abteilung Verfahrensentwicklung pflanzliche Rohstoffe
Tel. +49 8161 491-423
andreas.fetzer@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
Mit Hilfe verschiedener Techniken zur Oberflächenmodifikation und Beschichtung entwickeln wir Polymerfolien mit Barriereeigenschaften gegenüber Permanentgasen und Dämpfen. Weitere Entwicklungsziele sind das Einbinden von aktiven Funktionsträgern in Folienverbunde für Lebensmittelverpackungen sowie technische Anwendungen. Diese Themenstellungen werden mit kommerziellen Polymermaterialien bearbeitet, aber auch mit Materialien auf Basis nachwachsender 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
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Abteilung Qualitätserhalt Lebensmittel
- Masterarbeit zur Qualität von Milchprodukten
- Thema der Abschlussarbeit: Einfluss der LED-Beleuchtung im Einzelhandel auf die Qualität von Milchprodukten
Hintergrund und Ziel der Arbeit: Im Lebensmitteleinzelhandel wird die Beleuchtung zunehmend auf LED-Technik umgestellt. Das emittierte Lichtspektrum der Lampen hat einen großen Einfluss auf die Qualität von transparent und semi-transparent verpackten Lebensmitteln. Welche Wellenlängenbereiche besonders kritisch im Hinblick auf den typischen Lichtgeschmack und weitere sensorisch schnell wahrnehmbare Veränderungen in Milchprodukten sind, soll mit Hilfe eines Online-Messsystems (PTR-MS) untersucht werden. Zudem sollen diese Messdaten mit weiteren Qualitätsparametern (Vitaminverlust, Farbänderung etc.) korreliert werden.
- Was Sie mitbringen:
- Student (m/w) im Bereich der Lebensmitteltechnologie, der Lebensmittelchemie, der Biotechnologie oder eines vergleichbaren Studiengangs
- Sorgfältiges und analytisches Arbeiten sowie selbstständige und zuverlässige Arbeitsweise
- Erste Laborerfahrung wünschenswert
Ansprechpartner:
- Nadine Böhner
Abteilung Qualitätserhalt Lebensmittel
Tel.: +49 8161 491-470
nadine.boehner@ivv.fraunhofer.de
- Doris Gibis
Abteilung Analytische Sensorik
Tel.: +49 8161 491-628
doris.gibis@ivv.fraunhofer.de
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- Forschungsprojekt: Entwicklung eines intelligenten (Verpackungs-)systems zur sensorgestützten Prognose des tatsächlichen Verfallsdatums von Lebensmitteln
Hintergrund:
Viele Lebensmittel werden verworfen bevor die eigentliche Haltbarkeit der Produkte überschritten ist. Am Beispiel von ESL-Milch soll ein Prognosealgorithmus mit einem Konzept für die gesamte Wertschöpfungskette entwickelt werden, mit dessen Hilfe der voraussichtliche Zeitpunkt des tatsächlichen individuellen Verderbs angegeben werden kann. Der Algorithmus soll hierbei auf vielfältigen Qualitätsmessungen während realer Lagerbedingungen aufbauen, bei denen die Haltbarkeit in Abhängigkeit von äußeren Einflussparametern wie z. B. Temperatur oder Licht ermittelt wird. Er dient als Grundlage für eine zu programmierende Smartphone-App, mittels derer dem Nutzer Informationen wie bspw. der Ist-Zustand, der voraussichtliche Zeitpunkt des tatsächlichen Verderbs, die Herkunft und die Inhaltsstoffe eines Lebensmittels zugänglich gemacht werden können.
- Thema der Abschlussarbeit: Gezielte Ermittlung des Temperatur- und Lichteinflusses auf die Haltbarkeit von ESL-Milch
- Durchführung von Laboruntersuchungen zur Haltbarkeit von ESL-Milch in unterschiedlichen Verpackungsmaterialen (Verbundkarton und transparente Kunststoffverpackung) unter verschiedenen Lagerbedingungen (unterschiedliche Temperaturen und Lichtintensitäten)
- Mathematische Modellierung der Einflussfaktoren
- Identifizierung von signifikanten und relevanten Faktoren und Bestimmung der Größenordnung der jeweiligen Effekte (Stärke der Effekte)
Was Sie mitbringen:
- Student (m/w) im Bereich der Lebensmitteltechnologie, der Lebensmittelchemie, der Biotechnologie oder eines vergleichbaren Studiengangs
- Sorgfältiges und analytisches Arbeiten sowie selbstständige und zuverlässige Arbeitsweise
- Erste Laborerfahrung wünschenswert
- Zusätzliche Qualifikationen im Bereich Modellentwicklung (Differentialgleichungssysteme) und Programmierung (z.B. MATLAB) sind vorteilhaft
- Ansprechpartner:
Nadine Böhner
Abteilung Qualitätserhalt Lebensmittel
Tel.: +49 8161 491-470
nadine.boehner@ivv.fraunhofer.de
- 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 Kunststoffrecycling
für Studenten der Fachrichtungen Chemieingenieurwesen, Chemie, Bioprozesstechnik, Umweltingenieurwesen, Maschinenbau
Kunststoffrecycling gewinnt zunehmend an Bedeutung, da fossile Ressourcen endlich sind und Schadstoffemissionen reduziert werden müssen. Die Abteilung Verfahrensentwicklung Polymerrecycling des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung in Freising bearbeitet das lösungsmittelbasierte Recycling von Kunststoffen (CreaSolv®-Prozess) und die Wechselwirkung von Lösungsmitteln mit Polymeren. Das Verfahren ermöglicht das selektive Herauslösen eines oder mehrerer Zielkunststoffe aus komplexen kunststoffhaltigen Abfallfraktionen und erzeugt hochreine Polymerrezyklate.
CreaSolv®-Verfahrensprinzip
Wir suchen engagierte Studenten, welche uns bei unterschiedlichsten Fragestellungen im Rahmen einer wissenschaftlichen Abschlussarbeit selbstständig unterstützen. Mögliche Themen können individuell auf die Interessen und Qualifikationen des Bewerbers zugeschnitten werden. Entsprechend wird auch der Schwerpunkt/die Form der Arbeit gewählt (z.B. rein chemisch, verfahrenstechnisch-konstruktiv, analytisch, theoretisch etc.).
Die Arbeit kann in Deutsch oder Englisch angefertigt werden.
Aus organisatorischen Gründen bitten wir Sie, sich mindestens 3 Monate vor gewünschtem Beginn der Arbeit bei uns zu bewerben.
Ansprechpartner:
Tanja Fell, M.Sc.
Abteilung Verfahrensentwicklung Polymerrecycling
Tel. +49 8161 491-427
tanja.fell@ivv.fraunhofer.de
Fabian Knappich, M.Sc.
Abteilung Verfahrensentwicklung Polymerrecycling
Tel. +49 8161 491-311
fabian.knappich@ivv.fraunhofer.de
- Bachelor- oder Masterarbeit im Bereich Verbundverpackungen
- Haftvermittler für Verbundverpackungen sollen so konzipiert werden, dass die verklebten Materialien unter definierten Bedingungen leicht wieder voneinander getrennt werden können. Da die Arbeit an der Schnittstelle zwischen Materialentwicklung und Verfahrensentwicklung Polymerrecycling verfasst wird, können vielseitige Einblicke in Methoden der Verpackungs- und Recyclingtechnik gewonnen werden.
- Die Arbeit umfasst chemische Synthesen, Untersuchung des thermischen Verhaltens der Klebstoffe, Kaschierversuche zur Herstellung von Verbundfolien, Untersuchungen zur Verbundtrennung und kann als Masterarbeit, Bachelorarbeit oder im Rahmen eines mind. 3-monatigen Praktikums durchgeführt werden.
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- Was Sie mitbringen
- Vorzugsweise Kenntnisse der Polymerchemie und der thermischen Analyse von Kunststoffen
- Selbständige, sorgfältige und engagierte Arbeitsweise
- Laborerfahrung
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- Ansprechpartnerin:
Katharina Kaiser
Abteilung Verfahrensentwicklung Polymerrecycling
Tel. +49 8161 491-260,
katharina.kaiser@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 (m/w) 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 über fundierte Kenntnisse in der Analytik organischer, insbesondere flüchtiger Verbindungen und/oder der Synthese organischer Verbindungen besitzen. Erfahrungen in sensorischen Untersuchungen und chromatographischen Methoden, insbesondere Gaschromatographie, sowie MS und NMR sind 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
- Prof. Dr. Andrea Büttner
Abteilung Analytische Sensorik
Tel.: + 49 8161 491-715
andrea.buettner@ivv.fraunhofer.de
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Abteilung Maschinenentwicklung und Prozessgestaltung – Fraunhofer IVV Dresden
- Diplomarbeiten im Bereich Industrielle Bauteilreinigung
- Themenbeschreibung: Assistenzsystem auf Basis wissensbasierter Prozessdatenanalysen
Die fortschreitende Digitalisierung von Anlagen- und Messtechnik macht in der Reinigungstechnik umfassende Prozessdatensätze verfügbar. Deren systematische Auswertung, beispielsweise mittels BigData-Analysen, muss in der Praxis einen im speziellen Kontext der industriellen Teilereinigung signifikanten Anwendungsnutzen generieren. Ein diesbezüglicher Ansatz ist das Anreichern der Ergebnisse statistischer Analysen (z. B. Trendanalysen) mit zusätzlichem Wissen für konkrete Handlungsempfehlungen.
- Praxisbeispiel: Automatische Algorithmen erkennen ein zyklisches Schwanken der Bauteilsauberkeit mit einer Periodendauer von acht Stunden. Jedoch stellt erst das explizite Zusatzwissen zur Schichtarbeit an der betreffenden Anlage den Praxisbezug her, mit dem ein entsprechendes Assistenzsystem konkrete, leicht verständliche Empfehlungen geben kann: Ein Anlagenfahrer platziert die Bauteile ungünstig, sodass sie schlechter gereinigt werden. Eine Einweisung durch den Schichtarbeiter mit den besseren Reinigungsergebnissen kann Abhilfe schaffen.
- Ziel der Arbeit ist das Entwickeln des Technologie-Demonstrators eines Assistenzsystems für die industrielle Teilereinigung auf Basis wissensbasierter Prozessdatenanalysen und dessen Erprobung anhand ausgewählter Fallbeispiele. Nach Möglichkeit sind für Teilfunktionen des Assistenzsystems bestehende Softwarelösungen zu integrieren.
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Themenbeschreibung: Technologie-Demonstrator Industrie 4.0: Entwicklung einer Systemlösung zur ortsunabhängigen Nutzung von Prozessdaten
Die fortschreitende Digitalisierung von Anlagen- und Messtechnik macht in der industriellen Teilereinigung Prozessdaten zunehmend im universellen OPC UA Datenformat der Industrie 4.0 verfügbar. Dies ist die Grundlage neuer Konzepte für die Überwachung und Steuerung von Fertigungssystemen sowie für datenbasierte Dienstleistungs- und Geschäftsmodelle.
- Im Technikum des Fraunhofer IVV Dresden wurden Pilotanlagen mit Systemlösungen zur Prozessdatenerfassung im OPC UA Datenformat ausgestattet. Davon ausgehend sollen Nutzungskonzepte anhand von Technologie-Demonstratoren realisiert und hinsichtlich ihrer Praxistauglichkeit evaluiert werden.
- Ziel der Arbeit ist das Entwickeln und Erproben eines Technologie-Demonstrators für folgende Nutzungsszenarien:
- Visualisierung der Live-Prozessdaten und Nutzung verschiedener Technikums-anlagen auf einem Großbildschirm am Fraunhofer IVV Dresden
- Online Bereitstellung und Visualisierung von Livedaten und historischen Messdaten aus Reinigungsversuchen im Auftrag von Industriepartnern
- Entwicklungsschwerpunkte sind die Recherche und – nach Möglichkeit – Integration bestehender Softwarelösungen sowie die flexible Gestaltung des Technologie-Demonstrators als Grundlage schneller Anpassungen zur Analyse zukünftiger Forschungsfragen.
- Bewerbungen sind zu richten an:
- Dipl.-Ing. Markus Windisch
Fraunhofer IVV Dresden
- Heidelberger Str. 20
01189 Dresden
Tel. +49 351 43614-45
- markus.windisch@ivv-dresden.fraunhofer.de
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- Diplom- und Projektarbeit im Bereich Industrielle Bauteilreinigung
- Themenbeschreibung: Untersuchung des Einsatzes diskontinuierlicher Spritzstrahlen
zur industriellen Bauteilreinigung
Zur Entfernung von filmischen und partikulären Rückständen, die sich nach Umform-, Bohr- oder Zerspanungsprozessen auf industriellen Bauteilen befinden, kommen häufig Einkammer-Spritzreinigungsanlagen zum Einsatz. Über ein integriertes Düsensystem wird darin Reinigungsfluid unter Druck auf der zu reinigende Fläche verteilt. Die Hydrodynamischen Eigenschaften der einzelnen Spritzstrahlen führen dazu, dass im kontinuierlichen Betrieb sich ein dämpfender Flüssigkeitsfilm ausbildet, der den Strahldruck auf der Oberfläche mindert. Ein diskontinuierlicher Spritzstrahl erzeugt einen pulsierenden Strahldruckverlauf, was die Ausbildung des dämpfenden Flüssigkeitsfilms erschwert und somit eine bessere Reinigungswirkung erzielt werden kann.
- Ziel dieser Arbeit ist es den Einsatz von pulsierenden Spritzstrahlen bei der industriellen Bauteilreinigung hinsichtlich Anwendbarkeit und Reinigungseffizienz zu untersuchen. Aufbauend auf einer Literaturrecherche gilt es unterschiedliche Pulsationsmethoden (wie z.B. Ventilschaltungen, fluidische Oszillatoren oder Vorrichtungen zur Strahlunterbrechung) in Versuchsaufbauten zu realisieren und hinsichtlich Frequenz und Strahlbild mithilfe einer High-Speed Kamera zu vermessen. Anschließend erfolgt eine Beurteilung der Reingungseffizienz anhand vergleichender Untersuchungen zwischen pulsierender und kontinuierlicher Spritzstrahlreinigungen.
- Auf Grundlage der Ergebnisse ist eine Vorzugsvariante der Pulsationserzeugung zu benennen und die industrielle Umsetzung bzw. die Möglichkeit zur Integration in einer Einkammer-Spritzreinigungsanlage zu beurteilen.
Bewerbungen sind zu richten an:
- Dipl.-Ing. Vico Seifert
Fraunhofer IVV Dresden
- Heidelberger Str. 20
01189 Dresden
vico.seifert@ivv-dresden.fraunhofer.de
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Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV
