Leicht, schnell und stabil: neuer Handscanner zur Betrugsvorbeugung und Erkennung von Schadstoffen in Lebensmitteln
Leider sind Lebensmittelskandale in Europa nicht ungewöhnlich. Solche Vorfälle beeinträchtigen nicht nur die Volksgesundheit, sondern wirken sich auch auf das Verbrauchervertrauen aus, was zu massiven wirtschaftlichen Kosten, dem Verlust von Arbeitsplätzen und einem Reputationsverlust der europäischen Agrar- und Lebensmittelindustrie führen kann. Selbstverständlich werden Kontrollen durchgeführt, doch Sarfaraz Syed, Leiter des Projekts HMCS und Unternehmensleiter bei Next Generation (NG) Sensors, erklärt: „Die heutigen hochwertigen Screening-Methoden werden in Labors durchgeführt, sind zeitaufwändig (sie können 5-12 Tage in Anspruch nehmen) und teuer, bis zu 200 EUR pro Stunde. Wenn die Ergebnisse eintreffen, befinden sich die Lebensmittel bereits in der Verarbeitung oder in den Regalen im Supermarkt.“ Der Handscanner für molekulare Schadstoffe, der mit Unterstützung der EU von NG Sensors entwickelt wurde, ermöglicht mittels Massenspektrometrie-Sensoren und Blockchain-Technologie die Probenahme und Kontrolle vor Ort. Bei dem Scanner handelt es sich um ein tragbares Gerät, das an einem LKW oder einer industriellen Anlage angebracht oder in der Hand gehalten werden kann.
Eine neue Generation tragbarer Scanner
Die größte technische Herausforderung stellte der Anspruch dar, dass das Gerät tragbar und gleichzeitig in der Lage sein sollte, schnelle und exakte Messungen durchzuführen. Üblicherweise sind solche Geräte aus Edelstahl und äußerst schwer. „Wir wollten ein tragbares Gerät entwickeln, ohne die Ausmaße zu verringern, da geringere Ausmaße zu einer herabgesetzten Leistung führen“, erklärt Syed. Zuerst testete das Team innovative, leichte Kunststoffe und Technologien wie 3D-Druck, um das Gewicht des Geräts zu reduzieren. Doch aufgrund seiner Brüchigkeit eignete sich Kunststoff nicht gut für den Feldeinsatz. NG Sensors arbeitete dann mit einem Start-up des Brightlands Chemelot Campus zusammen und entwickelte Massenspektrometer aus neuen Verbundmaterialien. Das Ergebnis ist ein System, das viermal so leicht ist wie Edelstahl und zweimal so verschleißfest. Dadurch kann ein extrem leichtes Gewicht erzielt werden, ohne dass an der Leistung eingespart werden muss. Syed beschreibt den Vorgang folgendermaßen: „Wenn das Gerät mit der Probe in Kontakt kommt, durchsucht es sie nach Schadstoffen. Die Ergebnisse werden sofort angezeigt: chemische Signaturen, die Konzentration von Schadstoffen oder relevante Chemikalien.“ Das Gerät ist batteriebetrieben und mit dem Smartphone des Nutzers oder der Nutzerin verbunden.
Sichere Datenspeicherung
Um Kontrolleurinnen und Kontrolleure dabei zu unterstützen, mögliche Quellen von Betrug oder Fehler im Bereich der Lebensmittelsicherheit im Blick zu behalten, wird HMCS die aus den Proben entstandenen Dateien auch auf Blockchain aufzeichnen. „Verglichen mit regulären Cloud-Diensten haben Blockchain-Server den Vorteil, dass die Messwertdatei sicher auf mehreren Servern gespeichert wird, sodass die Daten nicht manipuliert werden können. Außerdem ist die Rückverfolgbarkeit mit Blockchain sehr einfach, da jede Messung als ein Vorfall mit einem Stempel mit Zeitpunkt/Ort und Autor gespeichert wird“, so Sayed. Dies bedeutet, dass Risiken für die Lebensmittelsicherheit, die von bekannten Schadstoffen ausgehen, in Echtzeit vermieden werden können. Wenn in Zukunft ein Problem mit einem gerade entdeckten Schadstoff entsteht, kann dieser zu den richtigen Quellen rückverfolgt werden, indem die Messwertdateien des HMCS nach seiner chemischen Signatur durchsucht werden. Das Potenzial eines solchen Geräts hat schon die Aufmerksamkeit der Agrar- und Lebensmittelbranche geweckt. Das Forschungsteam hat sein Konzept mit mehreren Kunden validiert, darunter FrieslandCampina, die PHW-Gruppe, Wageningen Food Safety Research, Vion Food Group und die Schweinezuchtindustrie in den Niederlanden. „Aufgrund des Erfolgs des Projekts, der Schaffung von neuem geistigem Eigentum und eines starken Geschäftsszenarios wurde NG Sensors vom StartLife Accelerator Programme ausgewählt, das von der Universität Wageningen gegründet wurde. Das Ansehen dieses Programms in der Agrar- und Lebensmittelbranche ist bedeutend. Partner von StartLife sind zum Beispiel Unilever, Lidl, und die PHW-Gruppe“, berichtet Syed stolz.
Schlüsselbegriffe
HMCS, Lebensmittelbetrug , Lebensmittelqualität, Lebensmittelsicherheit, Massenspektrometer, Probennahme vor Ort, chemische Signaturen, Blockchain
