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Spion für den Früchtetransport Ein Apfel in Camouflage – Künstlicher Fruchtsensor überwacht Transport

| Autor / Redakteur: Cornelia Zogg* / Dr. Ilka Ottleben

Auf der langen Reise von der Obstplantage ins Ladenregal können Früchte schnell einmal verderben. Vor allem die Kühlung in den Cargo-Containern ist nicht immer gewährleistet, und bisherige Methoden messen dies nur unzureichend. Ein an der Empa entwickelter Sensor verspricht Abhilfe. Er sieht aus wie eine Frucht, verhält sich wie eine Frucht – ist in Wahrheit aber ein Spion.

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Der künstliche Fruchtsensor der Empa ist gefüllt mit einem Mix aus Wasser, Kohlenhydraten und Polystyrol in einer fruchtförmigen Schalung – hier in der Variante Braeburn.
Der künstliche Fruchtsensor der Empa ist gefüllt mit einem Mix aus Wasser, Kohlenhydraten und Polystyrol in einer fruchtförmigen Schalung – hier in der Variante Braeburn.
(Bild: Empa )

Dübendorf/Schweiz – Bis Mangos, Bananen oder Orangen bei uns in den Läden ausliegen, haben sie meist einen weiten Weg hinter sich. Sie werden gepflückt, eingepackt, gekühlt, in Kühl-Container gepackt, verschifft, gelagert und schließlich bei uns ausgelegt. Nicht jede Warenladung schafft es allerdings heil bis an den Zielort. Obwohl die Früchte regelmäßig überprüft werden, werden einige davon auf der Reise beschädigt oder verderben gar.

Denn das Monitoring ist noch deutlich verbesserungsfähig. So messen Sensoren zwar die Lufttemperatur im Frachtcontainer, ausschlaggebend für die Qualität des Obstes ist allerdings die Kerntemperatur der einzelnen Frucht. Die lässt sich bislang aber nur „invasiv“ messen, also indem man mit einem Messfühler durch die Schale in den Kern sticht. Und selbst dieses Verfahren birgt Tücken. Für die Messung nimmt der Fachmann meist eine Frucht aus einem Karton der vorderen Palettenreihe im Container – das wiederum verfälscht den Eindruck. Früchte, die näher an den Außenwänden des Transportcontainers lagern, sind nämlich besser gekühlt als Früchte im Innern.

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Kühlung über den erforderlichen Zeitraum ist penibel nachzuweisen

So kann es vorkommen, dass ganze Containerladungen vernichtet werden müssen, weil die Temperaturen im Inneren des Containers nicht den vorgeschriebenen Richtlinien entsprachen. Vor allem die USA und China sind äußerst strikt bei der Einfuhr von Obst und Gemüse. Wenn die Ladung nicht drei Wochen bei einer bestimmten Mindesttemperatur gelagert worden sind, werden sie für den Verkauf im Land nicht zugelassen. Die Kühlung dient dabei nicht nur der Erhaltung der Frische und der Qualität, sondern tötet auch allfällige Larven von beispielsweise Motten ab, die sich in den Früchten einnisten können. Es ist also dringend nötig nachzuweisen, dass die Kühlung über den erforderlichen Zeitraum auch tatsächlich bis zu allen Früchten in der gesamten Ladung durchgedrungen ist.

Der Fruchtsensor geht mit auf die Reise

Um genau das zu gewährleisten und zu überwachen, haben Forschende der Empa nun einen Fruchtsensor entwickelt. Er besitzt Form und Größe der jeweiligen Frucht und deren simulierte Zusammensetzung und kann zusammen mit den echten Früchten verpackt und auf die Reise geschickt werden. Nach der Ankunft am Zielort können die Daten des Sensors dann relativ einfach und schnell analysiert werden. Daraus erhoffen sich die Forschenden Aufschlüsse über den Temperaturverlauf während des Transports.

Eine wichtige Information, vor allem auch aus versicherungstechnischen Gründen: Sollte eine Lieferung nicht den Qualitätsansprüchen genügen, lässt sich mit Hilfe des Sensors beispielsweise eruieren, an welcher Stelle in der Lagerungs- und Transportkette etwas schief gelaufen ist. Erste Resultate sind auf jeden Fall viel versprechend: „Wir haben die Sensoren in der Empa Kältekammer auf Herz und Nieren analysiert, und alle Test waren erfolgreich“, erklärt Projektleiter Thijs Defraeye aus der Abteilung „Multiscale Studies in Building Physics“. Zurzeit laufen Feldtests bei Agroscope in Wädenswil.

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