Gemütlich in einem französischen Straßencafe sitzen, die vorbeiziehenden Menschen beobachten und einen mit Schokoladencreme gefüllten Eclair essen – so stellen sich viele einen entspannten Sommerurlaub vor. Für die Bäcker, die die Eclairs aus dem Brandteig herstellen, ist das Ganze allerdings weit weniger entspannt: Sie stellen den Teig mit einer speziellen Maschine her, die sie per Hand bedienen. Er muss sofort weiterverarbeitet werden – andernfalls sorgen Mikroorganismen dafür, dass er beim Backen nicht aufgeht. Danach muss der Bäcker die Maschine auseinandernehmen und gründlich reinigen, bevor er die nächste Charge Teig anrühren kann.

Künftig dürfte die Arbeit auch für die Bäcker leichter werden: Im EU-Projekt ProEclair haben Forscher des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart eine Anlage entwickelt, die sich nach jeder Charge automatisch reinigt – sie muss dazu nicht mehr auseinandergenommen werden. »Zudem ist der Teig, den wir mit der Maschine herstellen, steril und damit vergleichsweise lange haltbar. Er kann also in Tüten verpackt und an die einzelnen Bäckereien ausgeliefert werden«, nennt Alexander Karos, Gruppenleiter am IGB, einen weiteren Vorteil.

Bereits bei der Planung der Anlage haben die Wissenschaftler die Reinigung mit einbezogen. Die Hauptaufgabe für die Forscher lag dabei vor allem im Zusammenspiel der einzelnen Parameter: Die Anlage muss so konstruiert sein, dass sie keine Ecken und Kanten hat, in denen sich Schmutz ablagern kann. Welches Material ist optimal? Wie muss die Oberfläche beschaffen sein, damit sie sich gut sauber halten lässt? Die Reinigungsmittel, die an bestimmten Stellen nacheinander eingespritzt werden, müssen wiederum auf diese Oberfläche abgestimmt werden – sowohl die Art der Mittel als auch ihre Konzentration muss stimmen. Weiterhin spielen die Einwirkzeit und die Temperatur eine Rolle. »Um sicherzugehen, dass die Anlage nach der Reinigung sauber ist, wird das letzte Spülwasser automatisch auf Proteine, Fette, Kohlenhydrate und Rückstände von Reinigungsmitteln untersucht«, erläutert Karos.

Einen Prototypen der Anlage haben die Forscher bereits entwickelt und bei einem Industriepartner in Betrieb genommen. Auf der Messe parts2clean vom 25. bis 27. Oktober in Stuttgart (Halle 1, Stand F 610 / G 707) stellen die Forscher das Verfahren vor – als ein Beispiel für die Kombination von Reinigung und Anlagendesign. Das EU-Projekt ‚PreserveWine’, das die Forscher des IGB ebenfalls auf der Messe vorstellen, geht noch einen Schritt weiter: Hier entwickeln die Wissenschaftler nicht nur selbstreinigende Anlagen, sondern konservieren zudem den damit hergestellten Wein. »Mit der von uns entwickelten Druckwechseltechnologie sorgen wir dafür, dass der Wein lange haltbar ist – und das ohne Konservierungsstoffe«, sagt Karos. Erhitzen etwa, wie es bei der Milch üblich ist, ist keine Lösung, der Wein würde nicht mehr schmecken. Zudem tötet die Hitze wertvolle Inhaltstoffe ab. Daher wählen die Forscher einen anderen Weg: »Wir setzen den Wein oder andere flüssige Lebensmittel einem Druck von 300 bar aus, also dem 300fachen Atmosphärendruck, und fügen gleichzeitig Inertgase hinzu. Die Gase diffundieren durch den großen Druck in die Zellen der Mikroorganismen hinein. Senken wir den Druck wieder, platzen die Zellen – die Mikroorganismen sind abgetötet. Das Inertgas entweicht«, erklärt Karos.