Adhäsionsneigung, Verschleißeigenschaften und Reinigungsaufwand beim Einsatz von ta-C-Beschichtungen mit und ohne Dotierung in der Lebensmittelverarbeitung

(Bio)-Fouling birgt in der Lebensmittelindustrie ein hohes Risiko für Produkt und Verbraucher. Besonders kritisch ist die Biofilmbildung an Ober-flächen, die mit den Verarbeitungsgütern bzw. Produkten in Kontakt kommen. Lösen sich mikrobielle Kontaminationen während des Verarbeitungsprozesses unkontrolliert von Maschinenteilen ab, ist mit ihrer Verbreitung in den Anlagen bzw. im Produkt mit den sich daraus ergebenden Konsequenzen zu rechnen. Die genannten Probleme veranlassen in der Lebensmittelbranche tätige Unternehmen zu großen Anstrengungen, um an Produktionsanlagen anhaftende Produkte bzw. Biofilme gezielt zu entfernen. Dazu muss oft ein sehr großer Aufwand zur Reinigung und Desinfektion der Anlagen betrieben werden. Das ist mit hohen Kosten für Energie und Reinigungsmittel sowie Verlusten durch Produktionsausfallzeiten verbunden. Folglich ist es notwendig, (Bio)-Fouling möglichst von vornherein zu unterbinden. Eine besondere Rolle spielen dabei die verwendeten Werkstoffe.

Das vorliegende Projekt hat deshalb zum Ziel, neue, innovative taC-Beschichtungen auf in der Lebensmittelindustrie genutzten Messern auszutesten. Es soll die Adhäsionsneigung von Bakterien und/oder von Verarbeitungsgut auf taC-beschichteten Schneidwerkzeugen u. a. mit Rasterkraftmikroskopie und in Durchflusskammern beschrieben werden. Weiterhin stehen die Verschleißeigenschaften der mit den taC-Beschichtungen ausgerüsteten Messer während des Schneidens von ausgewählten Lebensmitteln, wie Käse und Fleisch im Fokus. Die untersuchten Kenngrößen - Adhäsionsneigung und Verschleißeigenschaften - sind wesentlich für das Auslegen von Reinigung und Desinfektion. Deshalb wird auch dieser, praxisrelevante Themenkreis in die Projektbearbeitung einbezogen. Das Forschungsvorhaben wird als Verbundprojekt zwischen der TU Dresden (Institut für Lebensmittel- und Bioverfahrenstechnik und Institut für Verarbeitungsmaschinen und Mobile Arbeitmaschinen) sowie dem Max Bergmann Zentrum für Biomaterialien Dresden bearbeitet. Die Arbeitsgruppe Biomonitoring untersucht die Dynamik der Biofilmbildung auf den anti-fouling-Oberflächen in Raum und Zeit und leitet daraus mathematische Modelle ab.