Modellierung der Trocknungsvorgänge bei der Mikrowellenvakuumstrocknung von Lebensmittel

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Das im Rahmen dieser Forschergruppe anzuschaffende NMR-Bildgebungssystem soll dazu eingesetzt werden, die Wasserverteilung in Produkten, die in einer vorhandenen Technikumsanlage und in einer noch aufzubauenden Laboranlage zur Mikrowellen-Vakuumtrocknung hergestellt werden, räumlich und zeitlich zu ermitteln. Weiterhin sind die örtlichen Diffusionskoeffizienten, die sich erfahrungsgemäß während des Trocknungsvorganges stark ändern, mit Hilfe der NMR-Methode des 'Pulsed Field Gradient' (PFG) zu messen. Aus den Feuchteprofilen und den Diffusionskoeffizienten soll der Trocknungsvorgang bei der Mikrowellen-Vakuumtrocknung modelliert werden. Die zur Modellierung notwendigen dielektrischen Eigenschaften der Produkte lassen sich mit mehreren vorhandenen Meßeinrichtungen (beispielsweise Methode der offenen Koaxialleitung und Resonatormethode) bestimmen. Durch die Ermittlung der Feuchteprofile (NMR) und die Messung der dielektrischen Eigenschaften des Materials bei verschiedenen Feuchtegraden kann die lokale Leistungsaufnahme während des Trocknungsvorgangs ermittelt werden. Mittels der Magnetischen Kernresonanz soll ein tieferes Verständnis der Vorgänge bei der Mikrowellen-Vakuumtrocknung gewonnen werden, das zur Optimierung des Prozesses bzw. zur Verbesserung der Produktqualität dient. Ziel der Untersuchungen ist beispielsweise, mit Hilfe der zeitlich veränderlichen lokalen Leistungsaufnahme die Feldstärke im Verlauf der Endtrocknung so zu steuern, daß keine Verbrennungen ('thermal runaway effect') auftreten.