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TP 5: Schaderreger im Weizen im Nacherntebereich

Klimawandelbedingte Temperaturerhöhungen und Wetterextreme können dazu führen, dass zukünftig Getreidepartien mit Lagerschaderregern stärker befallen werden.

Durch den Wegfall mehrerer chemischer Präparate gewinnt die Suche nach effektiven Behandlungsmethoden an Bedeutung. In diesem Teilprojekt wird die dielektrische Erwärmung von Weizenkörnern  mittels Hochfrequenz (HF) und Mikrowellen (MW) getestet, um Lagerinsekten (Reiskäfer Sitophilus oryzae und Kornkäfer Sitophilus granarius) sowie Lagerpathogene (Aspergillus- und Penicillium-Arten) abzutöten. Nach erfolgreicher Applikation werden qualitative Auswirkungen auf die behandelten Weizenkörner laboranalytisch bestimmt. Im Juni 2010 wurde die aus Projektmitteln beschaffte Hochfrequenzanlage (Abb. 1) installiert und für die Versuche angepasst.

Abb.1: Hochfrequenzanlage mit geöffneter Applikationskammer und Sicht auf die Kondensatorplatten

Die bisherigen Versuche zur dielektrischen Erwärmung mittels HF und MW ergaben, dass verfahrenstechnisch die HF-Behandlung zu bevorzugen ist, da eine hohe Eindringtiefe die Behandlung großer Schichtdicken von mehreren Dezimetern zulässt. Wird Winterweizen im Inlay des Behandlungscontainers auf eine Temperatur von 60 °C erwärmt tritt die vollständige Mortalität aller Entwicklungsstadien bei Reis- und Kornkäfern ein. Derzeit wird ein exaktes Temperatur-Zeit-Diagramm für die Abtötung beider Rüsselkäfer entwickelt.

Nachweislich treten durch die dielektrische Behandlung Veränderungen bei den Proteinen, vor allem bei der Glutenin-Fraktion auf, welche aufgrund Ihrer Vernetzung maßgeblich für die Teigelastizität, das Gashaltevermögen und somit für das Backvolumen des Weizenmehls verantwortlich ist. Zudem konnten Veränderungen der Fallzahl, des auswaschbaren Feuchtglutens und vor allem bei den Verkleisterungseigenschaften (Abb. 2) der Stärke durch die HF-Behandlung nachgewiesen werden.

Abb. 2: Veränderung der Verkleisterungs-eigenschaften von Weizenmehl [Sorte: Manager] nach HF-Behandlung im Bereich vollständiger Mortalität [60 °C] im Vergleich zur Kontrolle

Derzeit wird anhand des erarbeiteten Temperatur-Zeit-Diagrammes die Probenanzahl zur statistischen Absicherung der analytischen Ergebnisse beider Teilprojekte erhöht.

Antragsteller:

Prof. Dr. W. Lücke

Agrartechnik/Uni. Göttingen

Dr. D. von Hörsten, Georg-August-Universität Göttingen, Abteilung Agrartechnik

Agrartechnik/Uni. Göttingen

Prof. Dr. E. Pawelzik, Georg-August-Universität Göttingen, Abteilung Qualität pflanzlicher Erzeugnisse

Qualität pflanzlicher Erzeugnisse/Uni. Göttingen

Bearbeitung: M.Sc. Christian Söchtig (Agrartechnik)

M.Sc. agr. Hans-Christian Müller (Qualität pflanzlicher Erzeugnisse)