Logo des Forschungsinformationssystems Agrar und Ernährung

Forschungsinformationssystem Agrar und Ernährung

Informationsportal des Bundes und der Länder

Hocheffiziente Sensoren für verderbliche Obstprodukte zur Beurteilung der Rolle und Auswirkungen von Technologien auf die Nährwerteinbußen und Enwicklung von Optimierungsstrategien

Projekt

Ernährung und Verbraucherschutz

Dieses Projekt leistet einen Beitrag zum Forschungsziel 'Ernährung und Verbraucherschutz'. Welche Förderer sind dazu aktiv? Welche Teilziele gibt es dazu? Schauen Sie nach:
Ernährung und Verbraucherschutz


Förderkennzeichen: DFG 5440994
Laufzeit: 01.01.2005 - 31.12.2009
Forschungszweck: Grundlagenforschung

Die Sicherung einer gesunden menschlichen Ernährung und die Verbesserung des wirtschaftlichen Erfolges von gartenbaulichen Betrieben könnte zukünftig durch prozessnahe Analytik in den Produktions- und Nachernteprozessen unterstützt werden. Die Entwicklung von Strategien für die Produktqualitätserhaltung und -Überwachung sollte auf der Datenbasis von physikalischen und biochemischen Produkteigenschaften erfolgen, mit dem Ziel, Informationen über den Zustand der lebenden Produkte zu gewinnen. Für ein Monitoring spezifischer Veränderungen standen bislang jedoch kaum geeigneten, d.h. in-situ Methoden, zur Verfügung. Die Fluoreszenz- und Absorptionsspektrometrie bietet grundsätzlich die Möglichkeit, nicht-invasive schnelle Messungen durchzuführen, wodurch antioxidativ wirkende Substanzen wie Chlorophylle, Polyphenole und Provitamin A erfasst werden könnten. Die zerstörungsfreie Analyse der Inhaltsstoffe ist jedoch in der komplexen Matrix erschwert. Im vorliegenden Projekt wurden Tomaten und Erdbeeren hinsichtlich ihrer stofflichen Zusammensetzung charakterisiert und die Möglichkeit der nicht-invasiven Analyse evaluiert. Auf der Basis der Fluoreszenzspektrometrie wurden mit Hilfe angepasster Datenvorverarbeitungsmethoden Kalibrierverfahren für Hydroxyzimtsäurederivate entwickelt. Diese können bei Erdbeeren zur Reifeanalyse und, nach weiteren Untersuchungen zur Bioverfügbarkeit zur Bewertung der ernährungsphysiologischen Qualität der Produkte dienen. Chlorophylle wurden als praxistaugliche Reifemarker bestätigt. Die nicht-invasive Analyse ist durch die Absorptionsspektrometrie mit optischen Geometrien zur Reflexionsund Remissionsmessung möglich. Neben den Chlorophyllen sind die Carotinoide sensitive molekulare Marker für die Reifebestimmung und Fruchtalterung im Nacherntebereich. Darüber hinaus haben die einzelnen Carotinoide eine unterschiedliche physiologische Bedeutung in der Ernährung. Die separate Analyse einzelner Carotinoide ist daher ein wesentliches Ziel, das jedoch durch die überlagernden spektralen Profile erschwert ist. Für die Analyse an Extrakten konnte ein neues Verfahren zur Kalibrierung auf der Basis iterativer multipler linearer Regression entwickelt werden. Für den nicht-invasiven Einsatz des Verfahrens sind weitergehende Untersuchungen zum Einfluss variierender Streueigenschaften des Fruchtgewebes notwendig. Im vorliegenden Projekt wurde in Vorversuchen an Phantomen ein Verfahren auf der Basis von zeitaufgelöster Spektrometrie erprobt. Die ersten Ergebnisse zeigten ein Potential der Methode, wobei die eingesetzte Technik derzeit nicht für die Praxis geeignet ist. Nicht erwartet waren die im Projektrahmen erarbeiteten Ergebnisse zur Rückstreumessung, die eine Bestimmung der mechanischen Gewebeeigenschaften zuließ. Die Untersuchungen wurden mit Unterstützung von Stipendien auf Apfel und Bananen ausgedehnt, wobei die erzielten Ergebnisse die geringe Messungenauigkeit der Methode bestätigten. Die verwendete Sensortechnik kann mit vergleichsweise geringem Entwicklungsaufwand in bestehende Prozesse implementierbar, beispielsweise in Sortieranlagen oder in Sensorsysteme zur Übenwachung von Trocknungsprozessen gartenbaulicher Produkte.

mehr anzeigen weniger anzeigen

Fachgebiete

Erweiterte Suche