English China

Alles ist messbar

Riechen, Schmecken und Fühlen – per instrumenteller Sensorik

Seite: 2/2

Firmen zum Thema

Geschmacksanalyse: Die elektronische Zunge ist ein Instrument, welches das Prinzip der menschlichen Zunge imitiert. Es können Geschmacksanalysen von flüssigen Medien wie Gelen, Sirup, Lösungen, Emulsionen oder gelösten Feststoffen einer flüssigen Lösung analysiert werden. Chemische Substanzen stimulieren unsere Geschmacksrezeptoren und sind so für unser Geschmacksempfinden verantwortlich. Bei der elektronischen Zunge Astree übernehmen Polymersensoren die Detektion der gelösten Stoffe.

Wie bei menschlichen Rezeptoren hat jeder Sensor ein anderes Reaktionsspektrum, wodurch sich die Rezeptoren unterscheiden. Das Sensorprinzip der elektronischen Zunge basiert auf nicht kovalenten und reversiblen chemischen Wechselwirkungen mit gelösten Stoffen, die zu potentiometrischen Veränderungen, gemessen als elektronisches Signal führen. Zu diesen Wechselwirkungen zählen ionische Bindungen und van-der-Waals-Wechselwirkungen. Die gemessenen Daten der Sensoren verhalten sich zueinander komplementär. Die Ergebnisse der einzelnen Sensoren ergeben in ihrer Kombination einen speziellen Fingerabdruck für jeden Geschmack.

Bildergalerie
Bildergalerie mit 6 Bildern

Der Detektionsschwellenwert für die Sensoren der elektronischen Zunge liegt bei der Mehrheit der Verbindungen niedriger als die Wahrnehmung der menschlichen Rezeptoren oder kommt diesem mindestens gleich. Die Geschmackswahrnehmung und Geschmackserkennung basieren auf einem Erkennungsmuster von aktivierten sensorischen Nervenzellen, somit auf einem geschmacklichen Fingerabdruck. Zu der elektronischen Zunge Astree gehört eine wirkungsvolle statistische Software zur Interpretation der Sensordaten und zur Umwandlung in ein Geschmacksschema.

Ein typisches Anwendungsbeispiel der elektronischen Zunge im pharmazeutischen Bereich ist das Benchmarking von Bitterness. Die meisten pharmazeutisch aktiven Substanzen haben einen bitteren, unangenehmen Geschmack. Wir sind es nicht gewohnt, solche Substanzen unter natürlichen Umständen zu uns zu nehmen. So „warnt“ der Körper bei einem schlechten Geschmack. Nicht nur Kinder werden unangenehm schmeckende Medizin verweigern. Auch daher ist es wichtig, Original und Generikum zu vergleichen und deren Geschmack anzupassen.

Prinzip und Funktionalität eines Texture Analysers

Der multifunktionale und dennoch einfache Textur Analyser Taxtplus des englischen Unternehmens Stable Micro Systems verwendet verschiedene Messstempel, angepasst an die individuellen Bedürfnisse der Branchen und Unternehmen, um die Textur hinsichtlich ihrer Eigenschaften zu analysieren. In einem einfachen Test bewegt sich der horizontale Arm des Texture Analysers, welcher die Kraftmesszelle enthält, nach unten, durchdringt oder komprimiert das Produkt und kehrt in seine Ausgangsposition zurück. Dabei wird die Kraft aufgezeichnet. Diese Werte werden in einem Kraft/Weg- oder Kraft/Zeit-Diagramm dargestellt und anschließend interessante Bereiche näher betrachtet. Von Bruchkräften, Festigkeiten, Konsistenz, Elastizitäten und Klebrigkeitsverhalten bis hin zu Zugversuchen lässt sich alles messen. Von dieser Anpassungsfähigkeit profitieren, können nahezu alle Industriebereiche angefangen mit der Lebensmittel-, der pharmazeutischen Industrie bis hin zur Anwendungen bei Farben und Lacken. Typisch sind z.B. Klebkraftmessungen von pharmazeutischen Pflastern und klebrigen Emulsionen. Neben der maximalen Klebkraft ist auch der gemessene Fadenzug des Produktes charakterisierend für Klebrigkeit.

Visuelle Analyse – Das Auge isst mit

Das visuelle Analysegerät Iris von Alpha MOS wurde mit dem Ziel entwickelt, komplexe Lebensmittel und Verpackungsprodukte zu analysieren. Reproduzierbare Messungen unter kontrollierten Bedingungen vom Aussehen eines Produkts sind schnell und ohne Probenvorbereitung möglich. Analysiert wird ein komplettes Produkt, eine Produktgruppe oder ein Schüttgut. Das System bietet viele Messmöglichkeiten: So kann die Farb- und Belagverteilung einer Pizza ebenso wie ein Müslimix oder das Reifungs- bzw. Alterungsverhalten einer Banane oder Schokolade beurteilt werden. Intuitiv ablaufende Prozesse im Gehirn, wie die Einstufung ob eine Zutat gleichmäßig und in ausreichender Menge vorhanden ist, werden so analytisch messbar.

Die Arbeitsweise von Iris ist der menschlichen visuellen Wahrnehmung nachempfunden. Eine CCD-Kamera nimmt Daten von Form und Farbe auf, stellt sie einem Computersystem zur Verfügung und vergleicht sie mit einem Standard oder einem hinterlegten Muster. Dank der Kamera, die eine oder mehrere Proben gleichzeitig ablichtet, läuft die Oberflächenanalyse in wenigen Sekunden ab. Eine Auswertung der komplexen Bilder erfolgt über eine statistische Auswertungssoftware. n

* L. Umseher: Winopal Forschungsbedarf GmbH, 31008 Elze

(ID:43971295)