Forscher arbeiten daran, den Pekannuss-Schälprozess zu verbessern

Der USDA-Zuschuss wird den Produzenten helfen, ihren Ertrag zu steigern

Forscher am University of Georgia College of Engineeringversuchen, ein schwieriges Problem zu lösen: mehr hochwertiges Fleisch aus geschälten Pekannüssen zu gewinnen.

Pekannussfleisch aus der Nuss in Ihre Weihnachtskuchen und andere Gerichte zu bringen, ist ein komplizierter Prozess. Aktuelle Schältechniken neigen dazu, die Nuss entweder durch eine Trommel oder durch Platten zu knacken, die eine Druckkraft ausüben. Während das Verfahren darauf ausgelegt ist, intakte Pekannusshälften zu extrahieren, machen diese wertvollen Stücke typischerweise nur 48 % des gesammelten Fleisches aus. Die restlichen kleineren Stücke sind für die Produzenten halb so viel wert und einige sind unbrauchbar.

(UGA-Dateifoto)

„Normalerweise sind 4–6 % des gesamten Pekannussfleisches unbrauchbar, weil es entweder zu klein ist oder beim Schälen beschädigt wurde“, sagte Jaime Camelio, Professor am College of Engineering und Hauptforscher des Projekts. „In der Pekannusswelt entspricht dies 15 Millionen Pfund Pekannüssen, die jedes Jahr weggeworfen werden. Wir sehen ähnliche Zahlen in anderen Agrarindustrien und wir können Lebensmittel auf diese Weise nicht wegwerfen.“

Mit einem Zuschuss des US-Landwirtschaftsministeriums in Höhe von 550.000 US-Dollar werden die UGA-Forscher versuchen, Pekannussproduzenten dabei zu helfen, den Ertrag ihrer Ernte zu steigern. Das Ziel des Teams besteht darin, die Faktoren und Variablen zu identifizieren, die die Fleischgewinnung steuern, und Lösungen für die Erhöhung der Halbierung der Fleischgewinnung bereitzustellen.

Kurzfristig werden die Forscher nach konkreten Möglichkeiten suchen, die Mechanik des Beschussvorgangs zu verbessern. Die Bruchmechanik des Beschusses ist nicht gut verstanden und die den Prozess umgebenden Variablen sind nicht genau definiert. Diese Forschung bietet die Möglichkeit zu formalisieren, wie die Frakturierung stattfinden sollte und welche Variablen das Warum steuern.

Die Forscher werden auch langfristige Möglichkeiten zur Verbesserung des gesamten Pekannussproduktionsprozesses identifizieren, indem sie fortschrittliche Herstellungstechniken einführen, die von anderen Branchen übernommen wurden: Digitalisierung, das Internet der Dinge und maschinelles Lernen.

Die Forscher glauben beispielsweise, dass eine Echtzeitüberwachung den Beschuss verbessern könnte, indem den Produzenten Echtzeit-Feedback über die Qualität der Produktion ihrer Produktionslinie gegeben wird. Derzeit dauert es 24 Stunden, bis die Hersteller den Prozentsatz der Pekannusshälften bestimmen, die von ihren Produktionslinien rollen.

„Kurzfristig müssen wir uns mit der Beschuss- und Rissproblematik befassen“, sagte Beshoy Morkos, außerordentlicher Professor am College of Engineering. „Langfristig müssen wir andere Bereiche der landwirtschaftlichen Produktion identifizieren, die durch die gezielte und strategische Integration fortschrittlicher Fertigungstechnologien verbessert werden können. Dies erfordert eine gründliche und umfassende Bewertung der wichtigsten landwirtschaftlichen Produktionsprozesse.“

Zum Forschungsteam gehören neben Camelio und Morkos auch die Fakultätsmitglieder der UGA School of Environmental, Civil, Agricultural and Mechanical Engineering, Charlie Li, ein Professor, und Ben Davis, ein außerordentlicher Professor.

Pekannüsse werden in 15 Bundesstaaten angebaut, die jährliche Produktion liegt bei über 300 Millionen Pfund. Die Vereinigten Staaten sind der weltweit führende Pekannussproduzent und Georgia ist historisch gesehen der führende Pekannussproduzent. Laut dem National Agricultural Statistics Service des USDA belief sich die Produktion von Pekannüssen in der Schale in Georgia im Jahr 2020 auf insgesamt 142 Millionen Pfund, was 47 % der gesamten Pekannussproduktion in den USA entspricht.

Während des gesamten Projekts werden die UGA-Forscher mit der National Pecan Shellers Association und zwei Pekannussbetrieben in Georgia zusammenarbeiten: Sunnyland Farms in der Nähe von Albany und South Georgia Pecan Company in Valdosta, dem größten Pekannussverarbeiter in den USA