Neuer Sensor misst Atmungsrate bei Obst
- Veröffentlicht am
Obst und Gemüse bleibt auch nach der Ernte noch aktiv. Der Abbau wertvoller Inhaltsstoffe, wie Zucker und organische Säuren, kann durch Steuerung der Temperatur, O2- und CO2-Konzentration während der Lagerung in gasdichten Lagerräumen gezielt verlangsamt werden. Ein Indikator für die metabolische Aktivität und somit für die Geschwindigkeit der Abbauprozesse ist die Atmungsrate, errechnet aus dem O2-Verbrauch beziehungsweise der CO2-Abgabe der Produkte in einer bestimmten Zeit. Das Monitoring der Atmungsrate gelagerter Produkte liefert wertvolle Informationen zur Steuerung der Lageratmosphäre und auch für die Entwicklung optimierter Verpackungsdesigns.
Messkugel in Apfelform
Als komfortable Alternative zu derzeit üblichen, aber aufwändigen Messverfahren, wie dem Einsatz von Headspace-Gasanalysatoren, haben Wissenschaftler am Leibnitz-Institut für Agrartechnik ein neues Sensorsystem entwickelt: Die modulare Respirationsmesskugel hat mit einem Durchmesser von 88 mm und einem Gewicht von knapp 200 g in etwa die Größe eines Apfels. Sie beinhaltet einen O2-Sensor (Messbereich 0 bis 25 Prozent O2) sowie zwei CO2-Sensoren für Messungen im niedrigen (bis 0,5 Prozent) und höheren (bis 5 Prozent) CO2-Konzentrationsbereich. Zudem misst das System Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit. Luft kann das transparente Kunststoffgehäuse durch zwei kleine gegenüberliegende Öffnungen durchströmen.
Die Messungen können in Intervallen von 1 bis 60 Minuten erfolgen. Die Daten können drahtlos übertragen werden oder lassen sich dank niedrigem Stromverbrauch intern speichern, beispielsweise bis zu 100 Tage bei einem Messintervall von fünf Minuten. Das System wurde in umfänglichen Lagerversuchen mit Erdbeeren erfolgreich getestet. Es konnte dabei selbst relativ schnelle und geringfügige Änderungen der Gaszusammensetzung in der Lageratmosphäre zuverlässig messen.
Einsatz auch für Verpackungen im Handel
Dr. Pramod V. Mahajan, der mit seinem Team die Messkugel am ATB entwickelt hat, sieht in dem neuen Sensorsystem großes Potenzial: „Wir denken da nicht nur an die Nutzung für dynamisch kontrollierte Lageratmosphären oder den Einsatz in Lager- und Transportbehältern entlang der Lieferkette von Frischeprodukten. Dank seines kompakten, mobilen und modularen Designs kann die Sensorkugel insbesondere auch bei der Entwicklung optimierter Verpackungen sehr hilfreich sein. Wir können damit die Sauerstoff- und Kohlendioxid-Permeabilität fertiger Verpackungssysteme ermitteln, beispielsweise von Trays mit Deckelfolie. Auch die Anzahl und Größe von Mikroperforationen in der Verpackung, die notwendig sind, um entsprechend der spezifischen Anforderungen der unterschiedlichen Obst- und Gemüsearten den Gasaustausch im Sinne einer längeren Haltbarkeit zu verbessern, lassen sich mit Hilfe des Sensorsystems einfacher bestimmen.“
Praxisreife erreicht
„Das System ist reif für den Transfer in die Praxis“, so Dr. Mahajan. „Aktuell suchen wir interessierte Partner aus der Wirtschaft, mit denen wir das Sensorsystem marktfähig weiterentwickeln können.“
