©HTL für Lebensmitteltechnologie, Getreide- und Biotechnologie, Wels

DI Gisela Wenger-Oehn, HTLLMT Wels

14. /15. Juni 2018

Privatschule des Landes OÖ

Ausbildungsdauer: 5 Jahre

Abschluss:

sRDP

Ausbildungsdauer: 1 Jahr

Abschluss: Meisterprüfung Unternehmer-,

Ausbilderprüfung Meisterschule Müller, Bäcker, Konditoren

HTL Höhere Technische Lehranstalt

Schülerzahlen 2017/18 HTL 154 (65 m/89 w)

MS 24 (15 m/9 w)

10

30

50

70

90

110

130

150

170

190

2009/10 2010/11 2011/12 2012/13 2013/14 2014/15 2015/16 2016/17 2017/18

Sch

üle

rzah

l

Schuljahr

Entwicklung Schülerzahlen HTLLMT 2009 - 2017

Schülerzahl HTL

Schülerzahl gesamt

weiblich

männlich

MS

14. /15. Juni 2018

Leistungsspektrum

Produktionswerkstätte Bäckerei

Produktionswerkstätte Biotechnologie

Produktionswerkstätte Lebensmitteltechnologie

Instrumentelle Analytik

Mikrobiologische Untersuchungen

Chemische Analytik

Teigrheologische Untersuchungen

Produktionswerkstätte Mühle

Technologie

Analytik

Obst-, Gemüseverarbeitung; Fett; Milchprodukte

Obstmühle und –presse, Schichtfilter, Essiganlage, Fritter,

Käsereifeschrank, Nudelmaschine, Trockenschrank

Z.B. Mixer, Sauerteiganlage, Pasteur, …

Misch- und Knetanlagen

Backöfen

Kühl- und Kälteanlagen

(inkl. Schockfroster)

Erneuerung Steuerung (Industriestandard)M+R-Technik

Rückverfolgbarkeit

Digitale Simulation

Probevermahlungen

Bestimmung Nährwerte (Kohlenhydrate, Eiweiß, Fett)

Bestimmung Spurenelemente (teilw. Cu, Zn, Mg, Na)

Sonstige wertbestimmende Inhaltsstoffe (z.B. Fettkennzahlen, Vitamin C)

Untersuchungen zur Teigrheologie

Qualität Mehlkennzahlen

Untersuchungen zur Viskosität

Fließverhalten Flüssigkeiten, Pasten, Stärken, Fette, …

Farbmessungen

Bräunungen, Reifezustand, Farbtreue/Präsentation

Hygieneuntersuchungen Lebensmitteln, Verpackungen

Wasseruntersuchung

Hemmstoffanalytik

Lagertest/Stresstest

Entwicklung Hürdenkonzept

14. /15. Juni 2018

ca. 60 Wirtschaftsunternehmen

(Diplomarbeiten, Abschlussarbeiten, Projektarbeiten)

Lebensmittelverfahrens-techniker, Werkmeisterschule

Vernetzung Bildungseinrichtungen

Vorträge und Fortbildung

Wissenschaftliche Forschungspartner

K1 Kompetenzzentrum

Interessensvertretungen Behörden

14. /15. Juni 2018

Wissenschaftliche Forschungspartner Universität f. Bodenkultur, ETH Zürich, AGES, FH OÖ, OFI, Ecoplus

2016 15 Schulen österreichweit

3 Schulen in OÖ

FFG-Projekte (2012 – 2017, ff.)

„Bakery Plus“, „Frozen Bakery“ „Backwaren 3“ (ab Einreichung Herbst 2018)

ca. 29 Wirtschaftspartner

FFG-Bridge-Projekt (ab Juli 2017)

„ID-Wheat“ Verbesserung der Verdaulichkeit von Weizenprodukten (Methode ATI-Bestimmung 2015) ca. 5 Wirtschaftspartner

14. /15. Juni 2018

http://www.htllmt.at/index.php/homepage/themen-der-diplomarbeiten

Projekte im Werkstättenunterricht ab 3.Jg Diplomarbeiten HTL / Abschlussarbeiten MS (seit 2009)

ca. 30 – 40 Projekte jährlich

in Kooperation mit Wirtschaftspartnern

Schuljahr 2015/16

Schuljahr 2016/17

Schuljahr 2017/18

4 Projekte – 3. Jg 3 Projekte – 4. Jg

12 Diplomarbeiten 15 Abschlussarbeiten

3 Projekte – 3. Jg 8 Projekte – 4.Jg. 17 Diplomarbeiten 23 Abschlussarbeiten

5 Projekte – 3. Jg 7 Projekte – 4. Jg 11 Diplomarbeiten 21 Abschlussarbeiten

14. /15. Juni 2018

• Brot und Backwaren • Technik und

Technologie • Mikrobiologie • Chemie • Molekularbiologie

• Getreide • Brot und Backwaren • Milch und

Milchprodukte • Fleischkonserven • Pilze • Fett • Biogas • Nährwertdeklaration • 3-D-Druck • Nanosilber • Zellstrukturen

14. /15. Juni 2018

… von A wie Analyse … bis V wie Veränderung …!

14. /15. Juni 2018

Nicht-Zöliakie-Weizensensitivität (NZWS) – Beschwerdebild ähnelt Zöliakie

oder Weizenallergie

– Auslöser:

• α-Amylase-Trypsin-Inhibitoren: hemmen Verdauungsenzyme oder lösen Immunreaktionen aus

• FODMAPs

Verbesserung der Verdaulichkeit von Weizenprodukten

14. /15. Juni 2018

α-Amylase-Trypsin-Inhibitoren

• Vorkommen: – Weizen und verwandte Getreidesorten

• gehören zu den wasserlöslichen Albuminen • natürlicher Schutz gegen Parasiten und Schädlinge

• in alten Weizensorten finden sich weniger Gene für ATIs

• schwer verdaulich

– aufgrund starker Sulfidbrücken innerhalb der Moleküle

• besonders CM3 und 0,19 ATIs führen zu Immunreaktionen

14. /15. Juni 2018

Hauptversuch

Äquilibrieren

30 min; RT

Proben-extrakt + Trypsin

Inkubation 10 min; RT

+ L-BAPA

Messung der

Absorption bei 410

nm

+ Essigsäure

Äquilibrieren 10 min; 37°C

Proben-extrakt + L-BAPA

Inkubation 30 min;

37°C + Trypsin

Messung der

Absorption bei 410 nm

+ Essigsäure

HTLLMT-Methode

Methode Diss. BOKU

14. /15. Juni 2018

Methodenvergleich

• Abweichung der TIU-Werte etwa 7 % bei beiden Proben – Gründe:

Temperatur (RT/37 °C) L-BAPA/Trypsin – Verhältnis

• beide Methoden als Standardmethode geeignet

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

160,0

180,0

[TIU

mg

/kg]

Methodenvergleich HTL-Methode/Methode Diss. BOKU

ErgebnisseLisa Call

Bestimmt mitMethodeDiss. BOKUHTL-Methode

BOKU

14. /15. Juni 2018 Ergebnisse

0

5

10

15

20

25

0,0

50,0

100,0

150,0

Ro

hp

rote

in [

%]

Inh

ibit

org

ehal

t [m

g/k

g]

Inhibitorgehalt Weizensorte

Inhibitorgehalt [mg/kg Probe]

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

05

1015202530354045

[mg

/kg

Pro

tein

] b

zw. [

%]

[g]

Vergleich Inhibitorgehalt mit Tausendkorngewicht und Rohprotein

TKGW (Tausendkorngewicht) [g] Inhibitorgehalt [mg/kg Protein] Rohprotein [%] Dumas

14. /15. Juni 2018

Auswahl Hirsesorten teigrheologische Untersuchungen

Hirse und Hirseprodukte

Analytik

Parameter Methode Gehalt

Mineralstoff-gehalt

ICC-Standard Nr. 104 1,62%

Fettgehalt Soxhlet - Extraktion 4,77%

ß-Glucan-gehalt

ICC-Standard Nr. 166 0,13%

14. /15. Juni 2018

Produktentwicklung Produktbewertung

Hirse und Hirseprodukte

20% bez. auf Mahl- und

Schälprodukte

40% bez. auf Mahl- und

Schälprodukte

10% bez. auf Mahl- und

Schälprodukte

20% bez. auf Mahl- und

Schälprodukte

30% bez. auf Mahl- und

Schälprodukte

40% bez. auf Mahl- und

Schälprodukte

Rangordnungsprüfung Dreieckstest

0

1

2

3

4

5

20% 33 %Hirsebrot

40%

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

0 %Hirse

10 %Hirse

20 %Hirse

30 %Hirse

40 %Hirse

14. /15. Juni 2018

Grundlagen Theorie

Vakuumkühlung von Roggenbroten

Optimierung Kühlprozess

Druck [mbar]

Sekunden ca. 2 – 3 min

14. /15. Juni 2018 Vakuumkühlung von Roggenbroten

Optimierung Prozess und Rezeptur

Messparameter, beschreibende Analytik (Penetrometer)

Variation der Backzeit, des Roggengehalts, des Gewichts • Stärke (10 - 20%) • Malz (4%) • Xylanase (1 - 3%)

14. /15. Juni 2018

Versuche im Technikum

14. /15. Juni 2018 Vakuumkühlung von Roggenbroten

Ergebnisse

• Roggen-Weizen Verhältnis Verhältnis 50:50 ist problematisch!

• Zugabe Malz keine positiven Effekte!

• Zugabe Stärke keine Auswirkungen!

• Zugabe Xylanase sehr positive Auswirkungen!

• Stückgröße 0,5 kg gute Ergebnisse!

• Backzeit positive Effekte durch verlängerte Backzeit!

(verstärkte Wasserbindung durch optimale Verkleisterung der Stärke)

14. /15. Juni 2018 Struktur-Funktionsanalyse von Calciumkanälen

CRAC-Kanal=calcium-release-activated-calcium chanels Ein speichergesteuerter Kanal mit Sensor, der grundsätzlich nur Ca2+ passieren lässt.

– Für die Ca2+ - Aufnahme ist die Interaktion zwischen den Proteinen STIM und Orai erforderlich.

– Durch Fehlfunktion ist Calcium-Einstrom in Zelle und damit Signalgebung innerhalb der Zelle gestört.

14. /15. Juni 2018 Struktur-Funktionsanalyse von Calciumkanälen

Molekularbiologische Methoden

• Untersuchung Punktmutationen (As) an zwei Mutanten des ORAI-Proteins

• PCR, Transformation in E.coli, Transfektion DNA in HEK-Zellen, Aufreinigung der Proteine, Cross-Linking (Disulfidbrücken), SDS-Page, Western-Blot ….

Ergebnis

Eine Punktmutation hat im geschlossenen Kanalzustand eine weitaus höhere räumliche Nähe als im geöffneten Zustand, d.h. eine vermutete Engstelle im CRAC-Kanal konnte bestätigt werden!

Vortrag Univ.Prof. DI Dr. Hermann Bürstmayr, BOKU, Department Nutzpflanzenwissenschaften, Leiter Abteilung Pflanzenzüchtung

„Moderne Methoden in der Weizenzüchtung“

….. molekularbiologische Methoden; CRISPR/Cas …

ist eine biochemische Methode, um DNA gezielt zu schneiden und zu verändern (Genome Editing). Gene können mit dem CRISPR/Cas-System eingefügt, entfernt oder ausgeschaltet

werden,[1]auch Nukleotide in einem Gen können geändert werden.[

14. /15. Juni 2018

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!