Auf unserer Webseite verwenden wir Cookies, die unter „Cookie-Einstellungen anpassen“ näher beschrieben werden. Notwendige Cookies werden für grundlegende Funktionen der Webseite benötigt, um eine optimale Nutzung zu ermöglichen. Dadurch ist gewährleistet, dass die Webseite einwandfrei funktioniert. Darüber hinaus können Sie Cookies für Statistikzwecke zulassen. Diese ermöglichen es uns, die Webseite stetig zu verbessern und Ihr Nutzererlebnis zu optimieren. Ihre Einwilligung zur Nutzung der Statistik-Cookies ist freiwillig und kann in der Datenschutzerklärung dieser Webseite unter „Cookie-Einstellungen“ jederzeit widerrufen werden.
Datenschutzerklärung
Impressum
Anwendungen elektromagnetischer Strahlung im Bereich Sicherheit und Qualität bei Obst und Gemüse: Nichtinvasive Qualitätsanalytik und Einfluss auf Vorgänge im lebenden Pflanzengewebe
Projekt
Förderkennzeichen: MRI-LBV-08-050
Laufzeit: 01.01.2001
- 31.12.2014
Forschungszweck: Experimentelle Forschung
Stichworte: Qualitätsbestimmung, Bild gebende Verfahren
Für die Qualitätsbestimmung und Qualitätssicherung sind die nicht-invasiven die Methoden der Zukunft. Sie nützen sowohl dem Hersteller, dem Handel und auch dem Kunden. An Fruchtsortieranlagen wird schon länger mit Bild gebenden Methoden gearbeitet: Kameras, die im sichtbaren Bereich elektromagnetischer Strahlung arbeiten, erleichtern das Sortieren nach Farbe gemäß Vermarktungsordnungen (Handelsklassen etc.) und sind in der Lage, äußere Schäden und Mängel zu erkennen. Mit der für die Zukunft zu erwartenden Verlagerung der Qualitätsbewertung von äußerlichen Kriterien zur „Inneren Qualität“ werden nicht-invasive Verfahren zur Erkennung, Messung bzw. Vorhersage interner Qualitätsmerkmale der Früchte (Reife, Geschmack, Textur, interne Verbräunung, Gewebeschäden) notwendig. Hier könnten „Multispektrale, Bild gebende Verfahren“ geeignet sein. Das Institut verfügt bereits über Bildsensoren sowohl im ultravioletten, im sichtbaren sowie nahinfraroten Bereich des elektromagnetischen Spektrums und auch im thermischen Bereich. Ebenfalls sind elektromagnetische Strahlungsquellen für diese Bereiche vorhanden: breitbandig, monochromatisch und in verschiedener Stahlungsstärke. Je nach Wellenlänge und Stärke ist diese Strahlung in der Lage, die Früchte zu durchstrahlen, was Transmissionsbilder ermöglicht. Gute Informationen geben jedoch auch schon monochromatische Reflexionsbilder, denn die vom inneren der Frucht aufgenommene (absorbierte) Energie wird nicht reflektiert und kann so indirekt bestimmt werden. Chemometrie errechnet dann statistisch die Korrelation der spektralen Daten mit den (zur Kalibrierung invasiv zu bestimmenden) internen Qualitätsparametern. Die nicht-invasive Echtzeit-Erkennung und Klassifizierung von Kontamination ist ein weiteres Ziel. Spezifische Strahlung, z.B. monochromatische, energiereiche elektromagnetische Strahlung von Lasern oder Hochleistungs-LEDs ist darüber hinaus in der Lage, in den Stoffwechsel des lebenden Pflanzengewebes und auch der anhaftenden Mikroorganismen einzugreifen. Das lebende Pflanzengewebe von Obst und Gemüse beinhaltet eine Vielzahl von Rezeptorsystemen für elektromagnetische Strahlung im UV/VIS-Bereich (z.B. Sonnenlicht). Sie dienen einerseits zur Energieaufnahme, zum anderen sind sie Ausgangspunkt zur Steuerung einer immensen Vielfalt biochemischer Prozesse in der Pflanze. Der Mensch nutzt das zum Beispiel zur künstlichen Beeinflussung des Pflanzenwachstums in Gewächshäusern. Bisher wird hauptsächlich polychromatische Strahlung im UV/Vis Bereich eingesetzt. Engere Lichtbänder werden durch Einsatz von Filtern erzeugt, was auf Kosten der Energie geht. Aufgrund der rasanten Entwicklung im Halbleiterbereich ist es heute möglich, monochromatische Strahlung von sehr hoher Energiedichte zu erzeugen (Diodenlaser, Hochleistungs-LED). Inzwischen ist der gesamte Bereich von UV bis Infrarot abgedeckt. Das Institut OG verfügt bereits über solche monochromatischen Strahlungsquellen. Es ist angestrebt, ganz gezielt und mit hoher Energie bestimmte Rezeptorsysteme „anzusprechen“. Ein Ziel ist z.B. die Beeinflussung des Polyphenoloxidase-Systems zur Unterdrückung der Braunfärbung bei „fresh-cuts“. Ein anderer Angriffspunkt sind die Syntheseapparate für sekundäre Pflanzenstoffe (Polyphenole, Vitamine etc. z.B. während der Lagerung unter kontrollierter Atmosphäre, CA).
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Verfahrenstechnik Lebensmittel
Rahmenprogramm
Förderprogramm
Ausführende Einrichtung
MRI - Institut für Lebensmittel- und Bioverfahrenstechnik (MRI-LBV)
