Kooperationen zwischen Wissenschaft und Wirtschaft

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Kooperationen zwischen Wissenschaft und Wirtschaft

Herausgeber und CopyrightGIQS e.V.c/o University of BonnKatzenburgweg 7-9D - 53115 BonnUmsetzungJana-Christina Gawron, Maren BrunsBeiträgeSämtliche Autoren und Co-Autoren sind in den verschiedenen Paragraphen aufgeführt.Design und LayoutUte WarkallaDruckDruckerei Brandt, Bonn1. Auflage Juni 2012DanksagungDer Dank der Autoren gilt der Europäischen Kommission, die eine Finanzierung des Projektesaus dem sechsten Rahmenprogramm für Forschung und technologische Entwicklungermöglicht hat.Q-PORKCHAINS FOOD-CT-2007- 036245.Nachhaltigkeit und Innovation in derSchweinefleischerzeugung:Kooperationen zwischen Wissenschaft und WirtschaftDie Industrie in Q-PorkChains2 3


InhaltVorwort 71.0 Zielsetzung und Aufbau des Projekts 112.0 Geographie 153.0 Ergebnisse der anwendungsorientierten Pilotketten 173.1 Verwendung von Management-Tools basierend auf QM-Prinzipien 213.2 Optimierung von Austausch und Verwendung qualitätsrelevanter Informationen 273.3 Einsatz von Schnelltests für Tiergesundheit, Tierwohl und Lebensmittelsicherheit 333.4 Entwicklung nicht-invasiver Technologien zur Bestimmung der Wasserhaltekapazität 393.5 Implementierung von Nachhaltigkeitsaspekten inein regionales Qualitätsfleischprogramm 433.6 Entwicklung nicht-invasiver Technologien zur Bewertung des Fettgehalts 493.7 Implementierung von regionalen Wertschöpfungsketten und neuen Produktkonzepten 573.8 Implementierung von Kühlkettenmanagementsystemen 633.9 Entwicklung eines Konzeptes zur Vereinheitlichung von Veterinärbefundenin einer zentralen Datenbank 673.10 Biologische Marker als Werkzeuge für die Kontrolle der Fleischqualität 71Liste der Abkürzungen 754 5


Implementierung vonKühlkettenmanagementsystemen3.8Die Arbeit in dieser Pilotkettediente dazu, das Temperaturmonitoringin der deutschen WertschöpfungsketteSchwein angefangenbeim Schlachthof bis zu denZerlegebetrieben zu optimieren.Unbestritten ist, dass die Temperaturden wichtigsten Einflussfaktorauf die Lebensmittelqualitätund -sicherheit darstellt. Temperaturschwankungenführen zu einerErhöhung des mikrobiologischenWachstums, zu einer kürzerenHaltbarkeit sowie zu Sicherheitsrisikenund zu einer höheren Vergeudungvon Lebensmitteln, waswiederum wirtschaftliche Einbußenfür die Lebensmittelindustriezur Folge hat.Aktuell wird bei der Warenanlieferungz.B. häufig eine Probeder Kerntemperatur des Produktsgenommen, während im Zugedes Transports die Umgebungstemperaturgemessen wird, wasindirekte Angaben zur Produkttemperaturermöglicht. Bis heuteist allerdings kein System implementiert,das eine schnelle undeinfache Temperaturüberwachungentlang der gesamten Kette ermöglicht.Aus diesem Grundewurden bereits eine Reihe vonTemperaturmonitoring-Systemenentwickelt und in unterschiedlichenLieferketten und Lagersystemenerprobt. Temperaturmonitoring-Systemeauf der Grundlagevon RFID (radio-frequency identifi-cation) in Kombination mit einemWärmeübergangsmodell bietendie Möglichkeit, ein entsprechendesSystem aufzubauen.ZielsetzungDie zentrale Zielsetzung dieserPilotkette bestand in der Optimierungder Prozesse im Kühlkettenmanagementdurch:• Anpassung und Implementierungeines auf RFID basierendenTemperaturmonitoring-Systems• Bestimmung der Anzahl undAnordnung von Temperatursensorenin jedem Raum einesSchlachthofes• Entwicklung einer webfähigenMethode für das Managementund die Sicherung von Temperaturdaten• Entwicklung eines kinetischenModells zur Kalkulation derProdukttemperatur eines jedenSchlachtkörpers auf derGrundlage der Umgebungstemperaturmit dem Ziel, denLadeprozess zu verbessernMethoden & ErgebnisseInnerhalb der Pilotkette wurdendrei verschiedene Arbeitsbereichefestgelegt:a) Im ersten Bereich wurde einKonzept für die Implementierungder neuen Technologie entwickelt.Hierzu gehörte eine Prozessanalyse,detaillierte Temperaturaufzeichnung(Abbildung 3.8.1) vonder Kühlung des Schlachtkörpersbis hin zur Zerlegung sowie einKonzept für ein kinetisches Modell.Auf der Grundlage der Temperaturaufzeichnungwurden warmeund kalte Bereiche identifiziert,die wiederum als Basis für die Bestimmungder idealen Anordnungund Anzahl der Sensoren dienten.Die erhobenen Temperaturdatenwurden zudem bei der Entwicklungdes kinetischen Modells verwendet.Das Modell musste in dasgesamte Kühlmanagementsystemintegriert werden, um dann Berechnungenüber die Temperaturdes Schweinefleischs anhand derFaktoren Umgebungstemperaturund Zeit anstellen zu können. DieErgebnisse bildeten die Grundlagefür alle weiteren Schritte.b) Im zweiten Bereich galt es,ein passendes Kühlkettenmanagementsystemzu entwickeln, daszusammen mit der technischenAdaption für das RFID Temperaturmonitoringgenau auf diespezifischen Anforderungen derKühlkette Schweinefleisch angepasstwerden musste. Das neuentwickelte Kühlkettenmonitoring-SystemVerdict ChainView TMbesteht aus Hardware, Software,RFID Datenloggern sowie Webanwendungenfür das Monitoring vonTemperaturschwankungen im Verlaufaller Stufen der Produktionund des Vertriebs.62 63


Liste der AbkürzungenGrundlage der Ergebnisse könnendie Schlachtunternehmen eineSortierung anhand von verschiedenenQualitätsstufen vornehmen.Durch den Einsatz dieses neuenMessverfahrens wird eine bessere,einfachere, günstigere und frühere(sofern schnelle technische Mittelverfügbar sind) Bestimmung derParameter der Fleischqualität ermöglicht.Die Unternehmen könntensich besser auf Verbraucheranforderungeneinstellen, da sieihr Produkt detaillierter beschreibenund somit eine konstanteFleischqualität anbieten können.Das Schlachtunternehmen wärezudem in der Lage, Fleisch nachder jeweiligen Messung der Qualitätan die geeignete weiterverarbeitendeKette, die geeignetenweiterverarbeitenden Produktebzw. Unternehmen auszuliefern.Potentieller Anwendungsfall II –die industrielle Zucht:Die Ergebnisse helfen bei derVerbesserung des genetischenHintergrunds von Fleischqualitätsparametern.Pro: GenetischeVerbesserung. Darüber hinaus habenFleischqualitätseigenschaftenwesentliche Auswirkungen auf Umweltbereiche,z.B. durch Unterbringungs-und Haltungsbedingungen,Fütterung usw. Bei der Messungder Biomarker wurde dieser Effektberücksichtigt. Contra: Es müssenGewebeproben von lebendenTieren genommen werden. EineAlternative bestünde in der Zuchtder verwandten Tiere bereits untersuchterSchlachttiere oder derVerwendung des nächsten Wurfesnach der Untersuchung des vorherigenals Zuchtgeneration.Vorstellung der ErgebnisseDie Präsentation der Projektresultatevor externen Gästen erfolgteim Verlauf der Abschlusskonferenzdes GesamtprojektsQ-PorkChains in Palma de Mallorca,Spanien (Oktober 2011). ImRahmen der Konferenz wurde einWorkshop veranstaltet, in dessenVerlauf die Ergebnisse vorgestelltund diskutiert und zudem dieMöglichkeiten für die industrielleVerwendung erörtert wurden. Derthematische Schwerpunkt lag aufden Biomarkern – ihrer Definition,Verwendung und Umsetzung inder Industrie. Als Redner beteiligtensich drei Kollegen aus ModulV. Im Sinne einer ausführlichenDiskussion wurden auch Vertreteraus der Industrie eingeladen. Aufdiese Weise erhielten Expertenaus verschiedenen thematischenBereichen die Gelegenheit, Ideenund Erfahrungen zu diskutieren.Insgesamt nahmen 50 Personenam Workshop teil.Kontakt:Wageningen UniversityMarinus te Pasmarinus.tepas@wur.nlAarhus UniversityNiels OksbjergNiels.Oksbjerg@agrsci.dkGIQS e.V.Jana-Christina Gawronc.gawron@giqs.orgMaren Brunsm.bruns@giqs.org74 75APPBESHBGBtBBtSCAASCFRICNCRPA SPACZDDMRIDMTCEGOELISAGBGIQSGLSGPRSHACCPILOINRAIMFIPIRTAITBSMRINIRSNaClNLAkute Phase ProteinBäuerliche Erzeugergemeinschaft Schwäbisch HallBulgarienBusiness to businessBusiness to scienceChinese Academy of Agricultural ScienceCentral Food Research InstituteChinaCentro ricerche produzioni animali s.p.a.Tschechische RepublikDeutschlandDanish Meat Research InstituteDanish Meat Trade CollegeErzeugergemeinschaft OsnabrückEnzyme-linked immunosorbent assayGroßbritannienGIQS (Grenzüberschreitende Integrierte Qualitätssicherung)Gesellschaft für LebensmittelsicherheitGeneral packet radio serviceHazard analysis critical control pointIndustry liaison officeNational Institute for Agricultural Research, FrankreichIntramuskuläres FettBildparameterInstitute for Food and Agricultural Research and TechnologyProtokolle für VeterinärkontrollenMagnet-Resonanz-TomographieNah-Infrarot-SpektroskopieNatriumchloridNiederlande


NmNMROLAPPCPCRPig-MAPPLSPRRSV / PRRSQSR&DRTLSRFIDRMSERNART-PCRSESHsiRNAKMUSSICASTIRWHCZDSNanometerNukleare Magnet-ResonanzOnline analytical processingPersonal computerPolymerase KettenreaktionPig major acute phase proteinPartial least squaresPorcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus (PRRSV), auch bekannt alsBlauohrkrankheit, ist ein Virus der eine Erkrankung beim Schwein verursacht,Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome (PRRS)Qualität und SicherheitForschung und EntwicklungReal time location sensorRadio-frequency identificationRoot-mean-square errorRibonucleic acidReal time PCRSpin-echo SequenzSchwäbisch Hällisches SchweinSmall interference RNAKlein und mittelständische UnternehmenStazione Sperimentale per l’industria delle conserve alimentaryShort time inversion recovery sequenceWasserhaltekapazitätZentralverband der Deutschen SchweineproduktionBildnachweis:S. 15 A. FirmenichS. 20 Eric Isselée/FotoliaS. 26 RGtimeline - FotoliaS. 32 Sven Hoppe - FotoliaS. 38 contrastwerkstatt - FotoliaS. 42 Darren Cordingley - FotoliaS. 48 Lsantilli - FotoliaS. 62 Universität BonnS. 67 contrastwerkstatt - FotoliaS. 71 Ruth Rudolph/pixelio76 77

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