Plasmabiotechnik

Die Abteilung Plasmabiotechnik bündelt die Kompetenzen in der Verfahrensentwicklung von Prozessen, die auf der Wechselwirkung von Plasma mit biologischem Material beruhen. Hierzu werden Kompetenzen sowohl in der Entwicklung, Abstimmung und Diagnostik von auf die Aufgabenstellung hin optimierten Plasmaquellen, als auch in der Diagnostik des behandelten biologischen Systems vorgehalten. Darüber hinaus stellt die Ableitung und Optimierung der erforderlichen Verfahrensentwicklung einen weiteren Schwerpunkt dar.

Derzeitige thematische Schwerpunkte stellen die Entwicklung von Plasmaprozessen zur Hygienisierung im Post-Harvest Bereich mit einer Fokussierung auf den Lebensmittelsektor sowie innovative Methoden zur Prozessanalyse und -überwachung dar.

Beispiele für die aktuellen Aktivitäten der Abteilung Plasmabiotechnik sind

  • die Entwicklung eines auf Reactive Nitrogen Species (RNS) beruhenden Hygienisierungsverfahrens, dass mittels eines Basisgerätes sowohl eine Trocken- als auch eine Nassbehandlung ermöglicht.
  • die Entwicklung von optischen Sensoren zur Prozessüberwachung auf Basis von speziellen Diodenlasersystemen.

Die applikationsorientierte Forschungsarbeit erfolgt überwiegend auf Basis von Verbundprojekten unter maßgeblicher Industriebeteiligung.

Technologische Ausstattung

Single Stage PLexc (SSP)

Einstufiger selbstzündender atmosphärischer mikrowellenangeregter Plasmatorch zur RNS Prozessgasgenerierung (Plasma Processed Air – PPA) mit Prozesssteuerung zum Betrieb von Peripheriegeräten, Kapazität: 12 slm.

Auxillary Decontamination Unit (ADU) 

Zweistufiger selbstzündender atmosphärischer mikrowellenangeregter Plasmatorch zur RNS Prozessgasgenerierung (Plasma Processed Air – PPA) mit Prozesssteuerung zum Betrieb von Peripheriegeräten, Kapazität: 100 slm.

Basic Research PLexc (BRP) 

Zweistufiger selbstzündender atmosphärischer mikrowellenangeregter Plasmatorch zur RNS Prozessgasgenerierung (Plasma Processed Air – PPA) mit Prozesssteuerung zur Untersuchung grundlegender Fragen der Prozessführung, ausgestattet mit verschiedenen Messtechniken (s.u.).

Einheiten zur Erzeugung von Plasma Treated Water (PTW) 

  • Gesamtkapazität 2.000 l

Diverse Peripheriegeräte zur Trocken- und Nassbehandlung 

z.B. von Schüttgütern, Obst und Gemüse sowie Fleischprodukten bis 200 kg Chargen.

MinMIP 

Kleiner mikrowellenangeregter Plasmatorch für chemische Diagnostik und biologische Applikationen.

Mikrobiologische Standardmethoden 

  • Proliferationsassays
  • Lebend-Tod-Bestimmung
  • Biofilme
  • Mikroorganismen der RG1 und RG2

Standardmethoden des Qualitätsmonitorings 

  • Wassergehalt
  • Zuckergehalt
  • Farbänderungen (Lab-System)
  • Vitamin-C-Bestimmung
  • Texturmessung

Optische Messtechnik 

  • Optische Emissionsspektroskopie (OES)
  • Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (FTIR)
  • Thermometrie
  • Laserdiodenabsorptionsspektroskopie
  • Fluoreszenzmikroskopie

Hochfrequenzmesstechnik 

  • Diverse Spektrum- und Netzwerkanalysatoren von 10 Hz bis 50 GHz
  • Mikrowelleninterferometer 

Plasmalebensmitteltechnikums

In der Abteilung Plasmabiotechnologie wird in diesen Tagen das neuartige Plasmalebensmitteltechnikum in Betrieb genommen. Das Technikum besteht dabei aus einem Prozessierungsbereich mit direkt angrenzender Mikrobiologie der Sicherheitsstufe 2 sowie einem Labor zur Lebensmittelchemie und-physik.

Im Prozessierungsbereich besteht die Möglichkeit in einer Phytokammer Pflanzen unter kontrollieren klimatischen und lichttechnischen Bedingungen aufzuziehen. In der angrenzenden Klimakammer können Verarbeitungsprozesse unter kontrollierten Klimabedingungen durchgeführt und an­schließend biologisch (Lebensmittelsicherheit und -qualität) untersucht werden. Insbesondere können industrielle Verarbeitungsbedingungen und Störfalle sowohl mit nativer als auch künstlicher mikro­bieller Belastung simuliert werden. Derzeit steht für Waschprozesse eine Kronen HEWA 2600 zur Verfügung. Auch für Trockenprozesse, z.B. Schüttgüter, stehen Trommelreaktoren und Behand­lungs­kammern in unterschiedlichen Größen zur Verfügung.

Als Desinfektionsmittel stehen neben den klassischen Mitteln wie Chlordioxid und Wasserstoffperoxid auch Plasmaverfahren auf Basis von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) und reaktiven Stickstoffspezies (RNS) zur Verfügung, wie plasmaprozessierte Luft (PPA) und Wasser (PPW) (RNS-Basis) oder auch Ozon und ozonisiertes Wasser (ROS-Basis).

Das Plasmalebensmitteltechnikum steht externen Interessenten sowohl im Rahmen von bilateralen als auch öffentlich geförderten Kooperationen zur Verfügung. 

Bei Interesse sprechen Sie uns an!

Ausstattung:

Prozessierung:

  • Phytokammer, regineering GmbH (s.Klimakammer)

  • Klimakammer, regineering GmbH (in Kombination 50 kW Kälteaggregat, Kältegradient 10 K/h)

  • HEWA 2600, Kronen GmbH universelle Waschmaschine für Salat, Gemüse, Kräuter & Obst, (Kapazität bis 600 kg/h)

  • Eiswasseranlage, Langheinz Kältetechnik GmbH (230 L/h Dauerleistung)

  • Ozonanlage, ProMinent Deutschland GmbH, (Nennleistung 70 g/h Ozon)

  • PPA/PPW-Anlage autosoft GmbH, (in Kombination mit Kolonnenwäscher oder inline Anordnung)

  • Flüssigdosiersystem, ProMinent Deutschland GmbH

Mikrobiologie:

  • Klassische Kultivierung von RG1 & RG2 Mikroorganismen einschließlich Pilzen

  • Biofilmreaktoren

  • Assay-basierte Detektion von biochemischen/biophysikalischen zellbezogenen Eigenschaften

Lebensmittelchemie & -physik:

  • GC-IMS & GC-MS

  • IC & HPLC-MSMS 

  • Refraktometrie

  • Osmometrie

  • Titration

  • NIRS

  • Farbe & Textur

  • UV-Vis Spektrometer

Download

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Kontakt

Dr. Jörg Ehlbeck
Leitung Plasmabiotechnik

Tel.: +49 3834 - 554 458

ehlbeck@inp-greifswald.de

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