Regensburger Forscher entwickeln innovativen Frische-Check für Lebensmittel
Unmengen an eigentlich noch genießbaren Lebensmitteln landen jedes Jahr im Müll. Regensburger Wissenschaftler arbeiten an Zukunftslösungen, um den Frischegrad von Lebensmitteln schnell und eindeutig bestimmen zu können.
Sind diese Nüsse noch frisch oder schon ranzig? Regensburger Fraunhofer-Wissenschaftler haben einen Teststreifen entwickelt, der diese Frage beantwortet. Der Streifen verfärbt sich, wenn die Konzentration des chemischen Stoffs Hexanal ansteigt. Hexanal zeigt an, dass Fett oxidiert. Das ist der chemische Prozess, der abläuft, wenn Lebensmittel ranzig werden.
obx-news/Fraunhofer EMFT/Bernd Müller
18 Millionen Tonnen Lebensmittel landen jedes Jahr im Müll - obwohl die meisten der entsorgten Produkte noch genießbar wären. Das Problem liegt häufig daran, dass der Verbraucher in vielen Fällen nicht erkennen kann, wie es um die Genießbarkeit eines Lebensmittels tatsächlich bestellt ist. In Regensburg arbeiten Fraunhofer-Forscher seit einigen Jahren an Lösungen, wie sich die gigantische Verschwendung von Lebensmitteln langfristig verhindern lässt. Die große Herausforderung dabei: Jedes Lebensmittel verdirbt anders. "Geeignete Nachweisstrategien sind also eine höchst komplexe Angelegenheit", sagt Dr. Sabine Trupp, die Gruppenleiterin der Fraunhofer-Einrichtung für Mikrosysteme und Festkörper-Technologien in Regensburg. Die Vision: Intelligente Sensorik könnte künftig die Frischekontrolle für den Verbraucher auf einen Blick möglich machen. Es sind besonders die jeweiligen Rahmenbedingungen auf dem Weg vom Hersteller bis zum Verbraucher, die die tatsächliche Haltbarkeit entscheidend beeinflussen: Wird die Kühlkette unterbrochen? Bei welchen Temperaturen erfolgt die Lagerung? Ist die Packung geöffnet oder ungeöffnet? All diese Faktoren sind kaum mit Sicherheit vorauszuplanen, weshalb es oft nahezu unmöglich ist, ein verlässliches Datum auf das Etikett zu schreiben. Hier kommen die Forschungsergebnisse aus Regensburg ins Spiel: Intelligente, individuelle Sensoren auf einem Teststreifen könnten durch einen Farbwechsel künftig anzeigen, ob ein Lebensmittel noch genießbar ist.
Die Regensburger Fraunhofer-Wissenschaftler haben zusammen mit Kollegen des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung bereits die ersten Indikatorsysteme entwickelt. Es kann anzeigen, ob ein Lebensmittel ranzig geworden ist. So funktioniert es: Grundprinzip der Arbeiten sind Sensormaterialien, die durch einen Farb- oder Fluoreszenzwechsel die Anwesenheit bestimmter Stoffe anzeigen, die beim Verderb von Lebensmitteln entstehen. Werden Lebensmittel ranzig, oxidiert also das Fett, entsteht Hexanal. Durch die höhere Hexanal-Konzentration verfärbt sich der Streifen.
Mit einem weiteren Teststreifen können die Forscher einen Frische-Check bei Fleisch machen. In diesem Fall reagieren die Sensorfarbstoffe auf so genannte biogene Amine. Das sind Stoffwechselprodukte, die in geringen Mengen in fast allen Lebensmitteln vorkommen. Eine hohe Konzentration in frischem Fleisch deutet demnach auf einen mikrobiellen Verderbsprozess hin. Die Ware ist dann ungenießbar und sollte nicht mehr verzehrt werden. Auf Basis der Ergebnisse arbeiteten die Wissenschaftsteams nun an entsprechenden Verpackungslösungen für frisches Fleisch.
Bis Konsumenten im Supermarkt bei jedem Produkt einen "Frische-Detektor" finden, wird es allerdings noch dauern. Das liegt an der Komplexität der Aufgabe, wie Dr. Sabine Trupp deutlich macht.
"Entscheidend ist aber, dass Verderbsprozesse bei verschiedenen Lebensmitteln sehr unterschiedlich ablaufen können. Es wird daher auch künftig keine Universalsensor- und Detektoreinheit geben, die allgemeingültig für alle Lebensmittel eingesetzt werden kann", sagt die Leiterin des Geschäftsfelds Sensormaterialien der Fraunhofer-Einrichtung. So unterscheiden sich nach ihren Worten beispielsweise schon bei verschiedenen Fleischsorten die Zersetzungsprozesse.
Die eigentliche Herausforderung für die Forschenden besteht also darin, für relevante Lebensmittel eine individuelle Analyse durchzuführen und daraus geeignete Nachweismethoden abzuleiten. "Für die Entwicklung einer fundierten Nachweisstrategie muss man sehr viele Aspekte berücksichtigen und das erfordert einfach eine gewisse Zeit", sagt sie.
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