Inline Gär- und Backsteuerung

In der Backwarenherstellung beeinflusst der Gärprozess, die sog. Gare, den Volumenzuwachs, die Struktur, das Aroma und die Frischhaltung der Produkte. Die im Backprozess erfolgende Lockerung der Krume, die Ausbildung der Kruste und der Ofentrieb haben ebenfalls Einfluss auf die genannten Aspekte wie auch auf das Aussehen und die Attraktivität der Produkte. Die Bestimmung des optimalen Reifezustands eines Teiglings in der Gare erfolgt in der Regel durch die visuelle und taktile Kontrolle von erfahrenem Fachpersonal. Auch beim Backprozess erfolgt die Kontrolle des Ofentriebs und der Krustenfarbe bisher zumeist nur visuell, also indirekt und subjektiv. Durch den Mangel an Fachkräften steht Backbetrieben aber zunehmend weniger geschultes Personal zur Verfügung, die Gare und das Backen laufen daher oft nach fest vorgegebenen Programmen ab, wobei es zur Produktion von Backwaren kommen kann, die weder den Hersteller- noch den Kundenerwartungen entsprechen.

Voruntersuchungen lassen vermuten, dass während des Gär- und Backprozesses ein Zusammenhang zwischen der Aktivität von Lichtstreuzentren in der oberen Schicht der Teiglinge und Referenzparametern der klassischen Backwarenanalytik besteht, wobei die Aktivität der Lichtstreuzentren mittels Dynamic-Laser-SpeckleImaging (DLSI) detektiert werden könnte.

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, auf Basis der DLSI-Technik ein Verfahren zu entwickeln, mit dem der Gärund Backprozess überwacht werden kann. Mittels DLSI könnte während der Gare die räumliche Verteilung expandierender Gasblasen direkt unter der Teigoberfläche visualisiert und beim Backen durch die Erfassung der Gaspermeabilität die Krustenbildung überwacht sowie die Krustenfestigkeit bestimmt werden. Eine Simulation der Lichtstreuung innerhalb des Teiglings in Kombination mit den Bilddaten soll die Ergebnisse zusätzlich absichern und zur Auslegung eines Laserdioden-basierten Messsystems genutzt werden.