Foodfachzeitung im Internet
Admin aufrufen
Samstag, 20. Juli 2024
Tipp
24.06.2024
KI-Einsatz in der Metzgerei

Effizient, zuverlässig, lernfähig: Chancen künstlicher Intelligenz sind Thema bei der Metzgereimesse SÜFFA 28.-30.9.2024
News, Tipps, …
Druckansicht 15.06.2022
FORSCHUNG: Schnelle, mobile Lebensmittelanalyse, sogar mit Smartphone

Im Lebensmittelbereich sichern schnelle und zuverlässige Analysen vor Ort nicht nur die Qualität, sondern leisten auch einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz. Dank der rechtzeitigen Erfassung von nachlassender Frische in der gesamten Lieferkette können Lebensmittelverluste minimiert werden. Und Verbraucher sind weniger enttäuscht, wenn sich die im Laden schmackhaft anmutende Avocado daheim als überreif entpuppt. In Anbetracht von Verknappung und Verteuerung von landwirtschaftlichen Rohstoffen stellt die zuverlässige Analyse einen wichtigen Beitrag zur Versorgung der Menschheit mit sicheren, gesunden und frischen Lebensmitteln dar.

Lebensmitteln und ihrer Frische, ist die Nahinfrarot (NIR) Spektralanalyse ein bewährtes Verfahren im Laboreinsatz. Hochgenaue Geräte sind in der Lage, präzise Aussagen über den Produktzustand zum Zeitpunkt der Messung zu liefern. Problematisch wird es jedoch, wenn sich die Probe im Zeitraum zwischen der Probennahme und der Messung im Labor verändert oder wenn die Ergebnisse schnell benötigt werden.

Viele neue Anwendungen könnten von der NIR Spektralanalyse profitieren, wenn es gelingt, die Systeme für den mobilen Einsatz ausreichend zu miniaturisieren und kostengünstig bereit zu stellen. Daher entwickelt das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS kleinste Analysegeräte, die selbst in Handhelds, Tablets oder perspektivisch sogar in Smartphones integriert werden können.

Die Verwendung von mikro-elektromechanischen Systemen (MEMS) ermöglicht hochkompakte Systeme, die in grossen Stückzahlen kosteneffizient gefertigt werden können. Die Qualität der Messungen ist trotz der geringen Grösse für viele wichtige Anwendungen konkurrenzfähig. Aktuelle Arbeiten des Fraunhofer IPMS kombinieren hierfür eine einfache Technologie. Kernstück ist ein MEMS Scannerspiegel, der die einfallenden kollimierten Lichtbündel auf ein im System montiertes Gitter ablenkt. Dabei ist eine Auswahl verschiedener spektraler Beugungsgitter möglich, welche für spezifische Anwendungen optimiert und eingesetzt werden können.

Das aktuelle Demonstrationssystem, ist m Messestand des Fraunhofer IPMS auf der Fachmesse Analytica in München vom 21. bis 24. Juni zu sehen. Aktuell erreicht das System ein Bauvolumen von ca. 2 cm³. Eine weitere Miniaturisierung ist jedoch möglich. Im Demonstrationssystem wird die Erkennung weisser Pulver gezeigt. Hierbei könnte es sich um Salz, Zucker, Stärke oder Mehl handeln, es können aber durchaus zahlreiche visuell ähnlich erscheinende Substanzen zuverlässig erkannt und zugeordnet werden.

Spektralanalyse liefert vielseitige Anwendungsmöglichkeiten

»Im Kontext der Bewertung von Qualitätsparametern von Lebensmitteln wurde gezeigt, dass Druck- und Schadstellen am Beispiel von Äpfeln sehr frühzeitig erkannt werden können, so dass eine geeignete Selektion die Verwertung mit höchstmöglicher Wertschöpfung zulässt und die vermeidbare Vernichtung minimiert wird«, sagt Dr. Heinrich Grüger, Wissenschaftler am Fraunhofer IPMS.

Quantitative Analysen sind unter Nutzung entsprechender mathematischer Modelle ebenfalls möglich. Für die Bewertung der Qualität von Olivenöl wurde die Zusammensetzungsanalyse implementiert. Im Kontext der landwirtschaftlichen Erzeugung reichen die Zielanwendungen von der Bewertung des Ackerbodens über Saat, Wachstum und Reife bis hin zur Reststoffverwertung, beispielsweise in Biogasanlagen.

»Die Miniaturisierung des Systems und der geringe Energiebedarf ermöglichen künftig auch den Einsatz in mobile Anwendungen. Die Integration in ein Hostsystem, beispielsweise ein Handheld, Tablet oder perspektivisch sogar ein Smartphone, profitiert zusätzlich von zahlreichen Synergieeffekten«, fährt Grüger fort. Hierdurch werden auch wissenschaftliche Laien in die Lage versetzt, anspruchsvolle Messaufgaben schnell und zuverlässig zu erledigen.

Die Einsatzszenarien reichen unter anderem für tragbare Profisysteme mit entsprechend hoher Messgenauigkeit für den Einsatz im landwirtschaftlichen Kontext von der Bodenbewertung über die Überwachung des Wachstums bis zur Reifebewertung für die Ernte, anschliessend in der Verwertung der Erzeugnisse, d.h. Lagerung, Logistik und im Vertrieb. Am „Point of Sales“ ist die Selektion der Güter in der Auslage eine wichtige Anwendung, um Waren kurz vor dem Verlust von Frische noch preisreduziert für den sofortigen Verbrauch zu verkaufen, statt diese am Folgetag zu entsorgen.

Andererseits können einfachere Systeme für den privaten Nutzer entwickelt werden, beispielsweise integriert im Mobiltelefon oder als Zubehörgerät mit kabellosen Schnittstelle. Hierdurch wird der Verbraucher in die Lage versetzt, Messungen zu Qualität und Frische vor dem Kauf durchzuführen und eine bewusste Entscheidung auf Basis von Informationen zu treffen. Speziell für Früchte, die nach dem Verkauf noch reifen - ein prominentes Beispiel ist die Avocado - wird die Auswahl zuhause unterstützt, um die auf den Höhepunkt der Reife befindlichen Lebensmittel zum Verzehr auszuwählen. Rechtzeitiger Verbrauch schnell verderblicher Lebensmittel leistet zudem einen wichtigen Beitrag zur Minimierung der Lebensmittelverschwendung. (Fraunhofer IPMS https://www.ipms.fraunhofer.de)
(gb)

News, Tipps, … – die neuesten Beiträge
18.07.2024
dWISSEN: Peperoni - je reifer desto gesünder
16.07.2024
dKOMMENTAR: Detailhandel fürchtet Deklarationswahn mit «Transparenzpaket»
15.07.2024
dFORSCHUNG: Ratlosigkeit herrscht was Food Waste ist
14.07.2024
dTIPP: Grillschalen verwenden aber Alu-freie
11.07.2024
dKOMMENTAR: Viel Zucker schädigt die Hirngesundheit
09.07.2024 dTREND: Was und wie wir in Zukunft essen werden
08.07.2024 dTIPP: Holzkohle- oder Gasgrill - Qual der Wahl
07.07.2024 dFORSCHUNG: Gesundsheitsrisiken bei viel Chilischärfe
04.07.2024 dKOMMENTAR: Ist Reis noch zukunftsfähig trotz Klimaänderung?
02.07.2024 dTIPPS: Gemüse, Mais, Obst und Käse grillieren
01.07.2024 dSAISON: Die unterschätzte Fenchelknolle entdecken
30.06.2024 dFORSCHUNG: Pflanzendrink ist nicht gleich Pflanzendrink
27.06.2024 dNEWS: Die offiziell besten Cervelas prämiert
25.06.2024 dNEWS: Coop verkauft neu gefrostete ablaufende Fleischprodukte
23.06.2024 dTIPP: Nussig-bitterer Rucola bringt Charakter auf den Teller
21.06.2024 dNEWS: die offiziell besten Bioprodukte 2024
18.06.2024 dFORSCHUNG: Mann-Frau-Unterschiede beim Fleischkonsum
17.06.2024 dTIPP: Erdbeeren zu pikanten Produkten verarbeiten
16.06.2024 dKOMMENTAR: Influencer werben für ungeeignete Kinderlebensmittel
13.06.2024 dTIPP: Spargeln und Rhabarber vor Saisonende einfrieren
11.06.2024 dFORSCHUNG: Bei Zöliakie macht Gluten den Darm zu durchlässig
10.06.2024 dWISSEN: Wie ungesund sind Nitrate wirklich?
09.06.2024 dFORSCHUNG: gesündere, nachhaltigere Schokolade entwickelt
06.06.2024 dNEWS: Bäckerkrone 2024 geht an «Piraten-Bäckerei»
04.06.2024 dTIPP: Wasserglacé, Sorbet, Frozen Joghurt - do it yourself
03.06.2024 dTREND: Konsum von Schweine-Frischfleisch geht zurück
02.06.2024 dTIPP: Auberginen mit Schale aber nicht roh essen
30.05.2024 dNEWS: Schweizer Salzkonsum immer noch 75% zu hoch
28.05.2024 dTIPP: Food Festival Zürich 6.-16.6.2024
27.05.2024 dWISSEN: Chilischärfe vermutlich herzschonend aber kaum antibakteriell
Ecke für Profis
19.07.2024
.ERNÄHRUNG: Hochwertige Pflanzenöle gesünder als tierische Fette

Die Umstellung von viel gesättigten tierischen Fetten zu viel pflanzlichen ungesättigten Fetten wie bei der mediterranen Kost beeinflusst die Fettzusammensetzung im Blut.
©opyrights ...by ask, ralph kradolfer, switzerland