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TU Berlin

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Studien- und Abschlussarbeiten

Themen für experimentelle Studien- und Abschlussarbeiten ergeben sich aus den laufenden Forschungsprojekten am Fachgebiet. Aktuelle Themen finden Sie im Folgenden. Zur weiteren Orientierung können Sie sich auch die aktuellen/ laufenden Forschungsprojekte ansehen. Bei Interesse empfehlen wir Ihnen, sich direkt in der Sprechstunde oder bei den Mitarbeiter*innen des Fachgebiets über derzeit verfügbare Themen zu informieren. Nach Absprache mit der/dem Betreuer*in können die Abschlussarbeiten in Deutsch oder Englisch erstellt werden.

Studiengänge BSc und MSc Lebensmitteltechnologie

  • BILDUNG VON PROTEIN-URONID-KONJUGATEN, UNTER VERWENDUNG VON PFLANZENPROTEIN UND POLYURONID

Pflanzenproteine sind aufgrund ihrer ausgeprägten Hydrophobizität und der damit verbundenen starken pH-Abhängigkeit nur bedingt als natürliche Emulgatoren geeignet. Die Methode zur Verbesserung von Löslichkeit und emulgierenden Eigenschaften dieser Proteine, ist die Konjugation zwischen Protein und Polysaccharid basierend auf der Maillard-Reaktion. Mittels hydrophiler Polyuronide wird die Grenzflächenaktivität der Proteine gesteigert. So wird die Stabilisierung der Grenzfläche durch Ausrichten hydrophiler Gruppen zur wässrigen Phase und durch Erhöhung der Viskosität der kontinuierlichen Phase zusätzlich erhöht.

Ziel dieser Arbeit ist es, den Einfluss der molekularen Polyuronidstruktur auf die Konjugatbildung und auf die Funktionalität der Konjugate zu untersuchen. Aus diesem Grund sollen Polyuronide mit unterschiedlichen molekularen Eigenschaftenhergestellt werden. Nach Charakterisierung der modifizierten Polyuronide, sollen Konjugate mittels eines ausgewählten pflanzlichen Proteins hergestellt werden. Anhand von Farbmessungen, Bestimmung der Abnahme freier Aminogruppen und deren Fluoreszenzintensität sollen die Konjugate charakterisiert werden. Weiterhin soll das Molekulargewicht der Konjugate mittels HPSEC bestimmt werden. Neben dem Löslichkeitsverhalten ausgewählter Konjugate, sollen die emulgierenden Eigenschaften geprüft und anhand des ζ-Potentials und der Öltröpfengrößen diese bewertet werden. Im Anschluss, soll die Langzeitstabilität der Emulsionen beurteilt werden. 

Beginn der Bachelor- oder Masterarbeit: ab Oktober 2019.

M.Sc. Marina Eichhorn

veröffentlicht: 08.10.2019

 

  • ENTWICKLUNG VON PFLANZENBASIERTEN MIKROKAPSELN MITTELS KOMPLEXER KOAZERVATION, UNTER VERWENDUNG VON ERBSENPROTEIN UND PEKTIN - EINFLUSS DER MOLEKULAREN PEKTINSTRUKTUR

Das Verfahren der komplexen Koazervation, welches auf der Grundlage von elektrostatischen Wechselwirkungen zweier entgegengesetzt geladener Polymere basiert, ist ein einfaches Verfahren um hitzebeständige und wasserfeste Mikrokapseln zu erzeugen.

Unter Verwendung von Protein und Pektin sollen Koazervate hergestellt werden. Dazu wird eine Öl-Wasseremulsion aus dem zu verkapselnden Rohstoff (beispielsweise Öle oder Aromen) und den Biopolymeren (Erbsenprotein und Pektin) hergestellt. Im Anschluss daran muss eine Phasentrennung erfolgen, die durch das Einstellen des pH-Wertes, der Temperatur oder durch Zugabe von Salzen hervorgerufen werden kann. Die Phasentrennung lässt die Biopolymere unlöslich werden, sodass diese sich um den zu verkapselnden Stoff legen und durch Van-der-Waals-Kräfte und hydrophobe Wechselwirkungen miteinander interagieren.

Ein Ziel dieser Arbeit ist es, den Einfluss der molekularen Struktur von Pektin auf die elektrostatische Interaktion mit einem Protein zu untersuchen. Zu diesem Zweck werden Pektine mit unterschiedlichen Veresterungsgraden und Verteilungsmustern der freien Carboxylgruppen eingesetzt. Anhand des Zeta-Potenzials und der Trübung sollen der optimale pH-Wert sowie das optimale Mischungsverhältnis der Komponenten für die Koazervatbildung ermittelt werden. Weiterhin sollen die Löslichkeit und die einzelnen Proteinfraktionen des Erbsenproteins in Abhängigkeit des pH-Wertes bestimmt werden. Anschließend wird, unter den zuvor ermittelten Bedingungen, anhand eines ausgewählten Pektins die komplexe Koazervation mit dem Protein durchgeführt. Die Partikelgrößen und die Verkapselungseffezienz der gebildeten Koazervate werden daraufhin untersucht.

Beginn der Bachelor- oder Masterarbeit: ab sofort möglich.

veröffentlicht: 08.10.2019

 

  • PECTIN EXTRACTION FROM THE INDUSTRIAL RESIDUES OF PEA COTYLEDON

Functionalized pectins are of interest due to its functional properties (water binding capacity and gel behavior). Pea cotyledons, which are already available in markets as fibre concentrates, are a feasible source for pectin extraction. However, pea cotyledons have a complex structure with high starch and protein content, that makes pectin extraction difficult.

In this master thesis, several chemical and enzymatic methods will be employed to extract pectin. Chemical methods, which are currently employed in the industry, require high temperature and the use of strong acid while, enzymatic processes are environmental friendly.

The yield of the pectin extraction will be evaluated by determining the galacturonic acid content and degree of esterification. The molecular weight of the extracted and processed pectins will be determine by measuring the intrinsic viscosity. Also, their functionality will be evaluated by analyzing the rheological and emulsifying behavior.

Beginning of the Master thesis from Febuary 2020.

veröffentlicht: 02.10.2019

 

  • CHARAKTERISIERUNG DER GRENZFLÄCHENADSORPTION VON LIPASEN IN ABHÄNGIGKEIT VOM UMGEBUNGSMILIEU

Lipasen sind Enzyme, die an der Öl-Wasser-Grenzfläche die Hydrolyse von Ölen katalysieren, wie z.b. die Veresterung von Glycerin zu freien Fettsäuren. Sie kommen in allen lebenden Organismen vor und ihre biologische Bestimmung ist der Fettabbau zur Energiegewinnung. Im technischen Maßstab werden sie z.B. in Emulsionen genutzt um Feinchemikalien, pharmazeutisch-aktive Substanzen, aber auch Biodiesel aus Rapsöl herzustellen.

Bei der Nutzung von Lipasen in Emulsionen, ist die Adsorption an die Grenzfläche, einhergehende strukturelle Änderungen und die daraus resultierende Aktivität des Enzyms von entscheidender Bedeutung, jedoch ist dies bisher nicht in der Literatur ausreichend beschrieben worden. 

Ziel dieser Arbeit ist es, den Einfluss des Umgebungsmilieus (z.B. Salzgehalt, Ionenstärke, und pH-Wert) auf das Adsorptionsverhalten von Lipasen an Öl-Wasser-Grenzflächen und einhergehende Strukturänderungen zu untersuchen. Aus diesem Grund sollen verschiedenen Lipasen mit unterschiedlichen molekularen Eigenschaften genutzt werden. Die Einflüsse des Umgebungsmilieus sollen anhand von Grenzflächenspannung und dazu ergänzend mittels ζ-Potential und Fourier-Transform-Infrarotspektrometrie (FTIR) quantifiziert werden. 

Beginn der Masterarbeit: ab Mitte August 2019.

veröffentlicht: 29.07.2019

 

 

 

Studiengänge BSc und MSc Ernährung/Lebensmittelwissenschaften (Lehramt)

Aktuell sind keine Themen ausgeschrieben. Dennoch empfehlen wir Ihnen bei Interesse an einer Abschlussarbeit am Fachgebiet Lebensmitteltechnologie und -materialwissenschaften, sich direkt in der Sprechstunde oder bei den Mitarbeiter*innen des Fachgebiets zu informieren.

Auswahl abgeschlossener Abschlussarbeiten - Studiengänge BSc und MSc Lebensmitteltechnologie

  • IMPACT OF DRYING CONDITIONS ON THE TECHNO-FUNCTIONAL PROPERTIES OF PEA FIBRE BASED HYDROGELS

In Germany, more than 150,000 tonnes/year of peas are processed and pea hulls are a by-product of this process. Pea hulls are mainly composed by dietary fibre (cellulose, hemicellulose and pectin-like substances). Therefore, they are a feasible substrate for the production of biopolymers that are capable to entrap a high amount of water and to form stable hydrogels (i.e. hydrocolloid). For this purpose, a combination of mechanical treatments (e.g. high pressure homogenization) and enzymatic treatments have to be applied. In order to ease the handling during storage and extend the product stability the produced hydrogels must be dried. Drying is the most critical and challenging step for the up-grading of fibres, since it modifies the material structure, and the physicochemical properties. This may result in a high loss of functionality.

In this context, the aim of the master thesis is to analyse the impact that several drying methods exert on the functional properties of the pea hulls particles. Hydrogels will be produced by combining enzymatic treatments and high pressure homogenization. The impact of drying will be evaluated by determining particle size, rheological behaviour (after re-hydration), water binding capacity, swelling and water absorption. With this research, it is expected to minimize the impact that drying exerts on the functional properties of the fibres and to achieve a better understanding of the drying mechanism.

  • IMPACT OF HYDRATION CONDITIONS ON THE TECHNO-FUNCTIONAL PROPERTIES OF PEA FIBRE BASED HYDROGELS

Pea hulls are composed of cellulose, hemicellulose and pectin-like substances. By applying mechanical treatments (i.e. high pressure homogenization), microfibrillated fibre can be obtained from pea hulls that are able to form stable hydrogels. However, little is known about the impact that pH and ionic strength (i.e. type of salts and their concentration in the solution) may exert on the properties of the gels.

In this context, the aim of the master thesis is to investigate the impact of pH and composition of the hydration media on the techno-functional properties of the pea fibre based hydrogels. Those hydrogels will be produced by high pressure homogenization and examined with regard to particle particle size and microstructure (light and scanning electron microscopy), content of soluble and insoluble dietary fibre, rheological behaviour and water binding capacity. With this research, we expect to learn how to produce stronger gels by modifying the composition of the media and to better understand the mechanism behind.

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