„EPR-on-a-Chip“-Sensor Spin-off sichert Qualität von Olivenöl und Bier

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Bevor Lebensmittel verderben, bilden sich meist reaktionsfreudige Moleküle, so genannte freie Radikale. Bisher war der Nachweis dieser Moleküle für Lebensmittelunternehmen sehr kostspielig. Das Spin-Off Spinmagic will nun Produzenten von Olivenöl und Bier einen „EPR-on-a-Chip“-Sensor für die Qualitätssicherung an die Hand geben.

Als erste Anzeichen, dass Lebensmittel verderben, bilden sich in den meisten Produkten hochreaktive Moleküle, so genannte freie Radikale. Diese Moleküle nachzuweisen, ist bislang sehr aufwändig: Die einzige direkte Methode ist die paramagnetische Elektronenspinresonanz (EPR). Herkömmliche EPR-Geräte sind jedoch teuer und platzraubend, sie benötigen Elektromagnete, die keinen Batteriebetrieb zulassen und auch in der Anschaffung und im Betrieb viel Geld kosten. Alternativ stehen chemische Methoden zur Verfügung, die nicht nur sehr arbeitsaufwändig sind, sondern auch giftige Abfälle erzeugen.

Doch nun bietet das Spin-Off-Unternehmen Spinmagic eine laut eigenen Angaben kompakte und preisgünstige Alternative zu herkömmlichen EPR-Geräten: Einen EPR-Sensor, der auf einen kleinen Chip passt („EPR-on-a-Chip“, EPRoC). „Wir werden kleine, tragbare und erschwingliche EPR-Geräte herstellen, die wir auf die Bedürfnisse des Kunden zuschneiden können“, erklärt der Physiker Michele Segantini vom Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB), der in der Abteilung von Prof. Klaus Lips gerade seine Promotion abschließt. Zum Gründerteam gehören neben Segantini der Elektrotechniker Anh Chu, der Physiker Belal Alnajjar, die beide an der Universität Stuttgart im Team von Professor Jens Anders forschen, sowie der Betriebswirtschaftler Jakob Fitschen.

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Erste Anwendungen für Olivenöl und Bier

Die Entwicklung des ERPoC geht auf eine Idee von Lips und Anders zurück, die 2019 mit dem Technologietransferpreis des HZB ausgezeichnet wurde. Die weitere Entwicklung wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. „Seitdem ist viel passiert, sodass wir jetzt eine Ausgründung planen können“, sagt HZB-Physiker Segantini. Während das Team an der Universität Stuttgart die „Hardware“ optimierte, untersuchte er, wo und wie die Erfindung auf dem Markt eingesetzt werden könnte.

„Wir sehen ein großes Potenzial für Anwendungen, zunächst vor allem in der Lebensmittelproduktion“, sagt Segantini. Während seiner Doktorarbeit nahm er Kontakt zu einer Vielzahl von Branchen auf und identifizierte Olivenölhersteller und Brauereien als Pilotkunden. Bisher haben diese Unternehmen ihre Produkte mit aufwändigen chemischen Methoden getestet, bei denen relevante Mengen giftiger Abfälle anfallen. „EPRoC ist nicht nur viel empfindlicher, sondern auch weniger zeitaufwändig, so dass die Proben während des gesamten Prozesses wiederholt analysiert werden können. Dies liefert zusätzliche Erkenntnisse, die zur Optimierung der Produktionsprozesse genutzt werden können, um die Haltbarkeit und Oxidationsbeständigkeit der Produkte zu verlängern“, betont der Forscher.

Für die Zukunft planen die Gründer, ihr Produkt auch für andere Anwendungsbereiche wie medizinische Diagnostik, Arzneimittelentwicklung, Halbleitertechnologie und das Monitoring von Batterien anzupassen.

Diese Meldung ist zuvor bei unserem Schwesterportal www.foodtec-insider.de erschienen.

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