Forschertagebücher

Ein Einblick in die Forschung bei Nestlé

Loïc Cachot am Rasterelektronenmikroskop

Loïc Cachot vor dem Rasterelektronenmikroskop. Bild zur Verfügung gestellt vom Nestlé Institute of Food Sciences, Vers-chez-les-Blanc.

Hallo zusammen! Mein Name ist Loïc Cachot. Ich habe am Finale des 57. nationalen Wettbewerbs von Schweizer Jugend forscht (SJf) teilgenommen, bei dem ich den Sonderpreis von SimplyScience erhielt. Dieser ermöglichte mir einen Aufenthalt in einem Mitgliedsunternehmen von scienceindustries. Ich hatte die Gelegenheit, vom 14. bis 18. August 2023 das Nestlé Institute of Food Sciences zu besuchen, eines der Institute des Nestlé Research Center, das sich in Vers-chez-les-Blanc befindet. Hier möchte ich einen Einblick in meinen Aufenthalt geben!

Bakterien und Enzyme in der Lebensmitteltechnologie

Schema eines Bioreaktors

Schema eines Bioreaktors, der zur Kultivierung von Bakterien verwendet wird. Diese produzieren z. B. Enzyme, die in der Lebensmittelindustrie verwendet werden. Bild: YassineMrabet/Wikimedia commons, CC BY-SA 3.0

Am Montagmorgen wurde ich von Herrn Martin Michel, dem Organisator meines Besuchs, herzlich empfangen. Er begann damit, mir die verschiedenen Institute auf dem Gelände vorzustellen, insbesondere das Nestlé Institute of Food Sciences, in dem er arbeitet. Dieses Institut besteht aus vier Abteilungen und 16 Forschungsgruppen. Anschliessend ging er auf die Sicherheitsvorschriften ein, ein Thema, das ihm besonders am Herzen lag und auf das er während meines Besuchs mehrmals zurückkam. Der Vormittag wurde in der Forschungsgruppe „Applied Microbiology“ fortgesetzt. Zunächst wurden mir verschiedene Anwendungen von Bakterien bei der Herstellung bestimmter Lebensmittel vorgestellt, wie z. B. in Milchpulver für Babys. Sie werden dem Pulver beigefügt, um zur Entwicklung der Darmflora beizutragen. Anschliessend besuchte ich die Labore der Gruppe, wo mir die Funktionsweise verschiedener Analysegeräte erklärt wurde. Am Nachmittag besuchte ich die Gruppe „Enzyme“. Ich erhielt eine theoretische Einführung in die Verwendung von Enzymen; das sind Proteine, die Moleküle in kleinere Stücke spalten können und die bei der Herstellung bestimmter Produkte verwendet werden, wie z. B. bei der Maggi-Sauce.

 

Analysegeräte zur Identifikation von Molekülen

Ein Hochleistungs-Flüssigkeitschromatograph

Ein modernes Gerät für die Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie. Bild: Kommando/Wikimedia commons, CC BY-SA 3.0

Am Dienstag begann mein Tag mit einem Besuch der Forschungsgruppe „Proteine“. Zunächst wurde mir die Rolle von Proteinen bei der Herstellung von Lebensmitteln erklärt, wo sie wichtig sind, um angenehme Texturen zu erzielten. Danach besichtigte ich die Labore der Gruppe. Ich erhielt auch einen Einblick in die „Küchenlabore“, in denen neue Produkte in kleinem Massstab getestet werden können, und in die „Pilot Plant“, eine Art Miniaturfabrik, in der neue Produkte in mittlerem Massstab getestet werden. Zurück in einem der Labore wurde mir schliesslich die komplexe, aber sehr interessante Funktionsweise eines Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographen (HPLC) erklärt. Anschliessend besuchte ich die Gruppe „Kohlenhydrate“ und am Nachmittag die Gruppe „Lipide“. Da ich in diesem Bereich noch gar keine Kenntnisse hatte, erhielt ich zuerst eine theoretische Einführung. Danach durfte ich bei einem Experiment dabei sein, bei dem verfolgt wird, wie Fett ranzig wird – mit dem Ziel festzustellen, wann dieser Prozess einsetzt und wie man ihn voraussehen kann. Zum Schluss besuchte ich weitere Labore, in denen mir die Funktionsweise von vielen Geräten erklärt wurde, darunter ein Massenspektrometer, mit dem man Moleküle identifizieren kann.

 

Emulsionen, Suspensionen und Pulver

Bild Zuordnungsspiel Stoffgemische

Was ist der Unterschied zwischen einer Emulsion und einer Suspension? Finde es heraus mit unserem Online-Spiel.

Am Mittwochmorgen besuchte ich zwei Räume der „Pilot Plant“, die zur Forschungsgruppe „Colloidal systems“ gehört. Diese Gruppe beschäftigt sich mit der Entwicklung von Emulsionen wie Mayonnaise, Suspensionen wie einem Schokoladengetränk und Schäumen, die oft in Desserts vorkommen. In einem der Räume befand sich ein Gerät, mit dem man eine Suspension filtern und ihre einzelnen Bestandteile trennen kann. Im anderen Raum sah ich zu, wie eine Creme pflanzlichen Ursprungs hergestellt wird, welche die gleichen Eigenschaften wie eine Creme tierischen Ursprungs haben soll. Mir wurde auch erklärt, wie zwei Geräte funktionieren, die bei der Herstellung dieses Produkts zum Einsatz kommen: ein UHT-Sterilisator, der zur Inaktivierung von Mikroben verwendet wird, und ein Homogenisator, der so kleine Öltröpfchen herstellt, dass sie sich nicht vom Rest des Produkts trennen. Am Nachmittag setzte ich meinen Besuch in der Gruppe „Particle systems“ fort, die sich auf die Untersuchung von Pulvern spezialisiert hat. Zunächst besichtigte ich die Labore, wo mir die Funktionsweise verschiedener Instrumente zur Messung der Dichte, des Wassergehalts und der Korngrösse von Pulvern erklärt wurde. Anschliessend stellte mir eine Doktorandin ein Experiment vor, das sie im Rahmen ihrer Doktorarbeit durchführt. Es geht dabei darum, eine neue Methode zu finden, Kaffee vor dem Trocknen zu konzentrieren, um daraus Kaffeepulver herzustellen.

 

Miniaturfabrik, Mechanik und Design

Pipe rigate in einer Schüssel

Pipe rigate: Ein Beispiel für Teigwaren, die mit einem Extruder hergestellt werden. Bild: Da-ga – stock.adobe.com

Am Donnerstag besichtigte ich die gesamte „Pilot Plant“: von der Halle, in der die Produkte ankommen, bis zu dem Ort, wo sie sie wieder verlassen. Dazwischen befinden sich der Waschraum, das Rohstofflager, der Wägeraum, in dem ich einige Stoffe selbst abwiegen konnte, sowie die Räume mit den Maschinen, die zur Herstellung der Produkte verwendet werden. Mir wurde unter anderem erklärt, wie ein Extruder funktioniert, der zum Beispiel für die Herstellung bestimmter Sorten von Frühstückscerealien und Nudeln verwendet wird. Ausserdem hatte ich die Gelegenheit, eine Tablettenpresse zu bedienen. Am Nachmittag besuchte ich die mechanische Werkstatt des Forschungszentrums. Zunächst wurden mir die verschiedenen Aufgaben der Mitarbeiter und die Funktionsweise der Maschinen erklärt. Dann zeigte man mir die Pläne für die Herstellung bestimmter Teile. Mein Tag endete mit dem Besuch der Gruppe „Design“, die in Bereichen wie Verpackungsdesign, Design von Produkt-Webseiten oder Smartphone-Apps, Produktvorschau mithilfe von Virtual Reality, Gestaltung kleiner Werbefilme, 3D-Druck und Grafikdesign arbeitet.

 

Bildgebung und Degustation von Produkten

Loïc Cachot bei einer Kaffeedegustation

Loïc Cachot bei einer Kaffeedegustation. Das Bild wurde vom Nestlé Institute of Food Sciences, Vers-chez-les-Blanc, zur Verfügung gestellt.

Am letzten Morgen besuchte ich die Gruppe „Imaging“, deren Hauptziel es ist, verschiedene Substanzen und ihre Verteilung in einem Lebensmittel mithilfe verschiedener Arten von Mikroskopen sichtbar zu machen und Bilder zu liefern, die für die Forschung nützlich sind. Zunächst erklärte mir eine Spezialistin für konfokale Mikroskope ihr Arbeitsgebiet und zeigte mir, wie man mithilfe der Software des Mikroskops ein optimales Bild erstellt. Anschliessend besuchte ich die Labore der Gruppe, und man erklärte mir die Funktionsweise der dort vorhandenen Elektronenmikroskope. Am Nachmittag besuchte ich die Gruppe „Perception Physiology“, die sich mit der sensorischen Wahrnehmung von Lebensmitteln im Mund beschäftigt. Zunächst besichtigte ich die Labore und erhielt Erklärungen zu den verschiedenen Instrumente, die sich dort befanden. Anschliessend nahm ich an einem Experiment teil, bei dem meine Kiefermuskeln mithilfe eines Ultraschallgeräts beobachtet wurden. Schliesslich nahm ich in einem eigens dafür vorgesehenen Raum an einer Kaffeedegustation teil, bei der ich vier Proben nach steigender Konzentration an löslichem Kaffee sortieren musste. Ich fand es gut, dass ich den ganzen Tag über an interaktiven Aktivitäten teilnehmen konnte.

Insgesamt hat mir der Besuch des Nestlé Institute of Food Sciences einen Einblick in die Forschung und Entwicklung bei Nestlé verschafft und mir eine Vielzahl von Bereichen gezeigt, die für deren reibungsloses Funktionieren notwendig sind. Es war eine sehr bereichernde Erfahrung und ich habe sie sehr genossen. Ich möchte der SimplyScience Stiftung dafür danken, dass sie mir diese Möglichkeit gegeben hat, ausserdem Herrn Martin Michel, der mich empfangen und durch die Woche geführt hat, und allen, die mir ihre Forschungsgruppe oder ihre Arbeit vorgestellt haben.

Text: Loïc Cachot, August 2023, derzeit Student in Maschinenbau an der EPF Lausanne

Erstellt: 21.12.2023
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