Verschwendung vermeiden

Sensor zeigt Lebensmittel-Haltbarkeit auf Smartphones

Sensor zeigt Lebensmittel-Haltbarkeit auf Smartphones

Allein in Deutschland wurden 2015 etwa 18 Millionen Tonnen noch essbarer Lebensmittel vernichtet. Ein nur zwei Cent teurer Sensor soll diese Verschwendung in Zukunft verringern. Dazu wird die Haltbarkeit anhand von Gasen bestimmt, die von verderbenden Lebensmitteln abgegeben werden.

London (England). In nahezu allen Industriestaaten sorgt das Phänomen Lebensmittelverschwendung dafür, dass große Mengen eigentlich noch guter Nahrungsmittel vernichtet werden. Eine Hauptursache dafür ist die Überschreitung des Mindesthaltbarkeitsdatums, das viele Personen dazu bewegt Lebensmittel, die eigentlich noch nicht verdorben sind zu entsorgen. Allein in Deutschland wurden laut einer Studie der Universität Stuttgart (PDF), die im Auftrag des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft angefertigt wurde, im Jahr 2012 insgesamt elf Millionen Tonnen Lebensmittel beziehungsweise 138 Kilogramm pro Person verschwendet. Eine Studie des World Wildlife Fund (WWF) (PDF) kam 2015 zu dem Ergebnis, dass insgesamt 18 Millionen Tonnen Lebensmittel in Deutschland vernichtet wurden. Das Institut für nachhaltige Ernährung der Fachhochschule Münster ermittelte 2018 für eine Studie des WWF (PDF), das 60 Prozent der vergeudeten Lebensmittel in der Wertschöpfungskette vernichtet werden, 40 Prozent werden verkauft und landen dann beim Verbraucher in der Mülltönne.

Wissenschaftler des Imperial College London haben nun eine Technologie entwickelt, die zumindest die Lebensmittelverschwendung die aufgrund der durch das Mindesthaltbarkeitsdatum falsch suggerierten Haltbarkeit entsteht vermindern soll. Laut der im Fachmagazin ACS Sensors veröffentlichten Forschungsarbeit nutzt der Sensor dafür Gase, die von verdorbenen Lebensmitteln freigesetzt werden. Die Information wird kabellos per NFC-Chip (Near Field Communication) übertragen und kann vom Verbraucher über sein Smartphone ausgelesen werden.

Ammoniak und Trimethylamin erhöhen Leitfähigkeit von Papier

Um zu erkennen, ob Lebensmittel trotz der Überschreitung des Mindesthaltbarkeitsdatum noch essbar sind, nutzen die Forscher einen papierbasierten elektrischen Gassensoren (PEGS). Dies ist möglich da Papier bei einer Luftfeuchtigkeit von 50 Prozent auch dann, wenn es sich trocken anfühlt, zu etwa 5 Prozent aus Wasser besteht. Verantwortlich dafür sind die Zellulosefasern, die Wasser anziehen.

Die Forscher haben den dünnen Wasserfilm um die Fasern genutzt, um mit zwei Carbon-Elektroden die elektrische Leitfähigkeit des Papiers zu überprüfen. Verdorbene Lebensmittel wie Fisch oder Fleisch setzen wasserlösliche Gase wie Ammoniak oder Trimethylamin frei, die die Leitfähigkeit des Papiers erhöhen. Eine Veränderung der Leitfähigkeit zeigt also an, dass Gase von den Lebensmitteln freigesetzt wurden und diese daher nicht mehr frisch sind.

Gaskonzentrationen nimmt deutlich zu

Laborexperimente zeigten, dass die vom Sensor gemessene elektrische Leitfähigkeit aufgrund der von verderbenden Lebensmittel freigesetzten Gase mit der Zeit deutlich anstieg. Anschließend ermittelten die Wissenschaftler mithilfe von Proben, bei denen die Anzahl der darin lebenden Bakterien bestimmt wurde, bei welchen Gaskonzentrationen ein Lebensmittel als verdorben betrachtet werden kann. In Kombination mit der Smartphone-App würde der Sensor Verbraucher dann unabhängig vom aufgedruckten Haltbarkeitsdatum darüber informieren, ob das Produkt noch genutzt werden kann.

Das Grundprinzip des Smart Packaging ist zwar nicht neu, die nun vorgestellte Methode reduziert aber die Produktions- und Verpackungskosten im Vergleich zu anderen Systemen deutlich. Laut den Wissenschaftlern kostet der Sensor nur zwei Cent. 

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