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Fleisch leuchtet anders

30.04.2004


Licht einer bestimmten Wellenlänge (hier eine Beinscheibe vom Rind im Schwarzlicht) regt Zellstoffwechselprodukte im Gewebe an zu fluoreszieren. Fettgewebe, Muskeln, Knochen und Knochenmark heben sich deutlich voneinander ab. © Fraunhofer IPA


Das Fluoreszenzverhalten der verschiedenen Gewebarten macht sich ein neues optisches Überwachungssystem für die Fleischverarbeitung zu nutze. Berührungslos und in Echtzeit erfasst es die Produktparameter im laufenden Betrieb.

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Sensoren zur Inline-Überwachung und Online-Steuerung der Produktion gewinnen auch in der Lebensmittelindustrie an Bedeutung. Bei den branchentypischen hohen Durchlaufzahlen können schon kleine Fehler in der Fertigung gravierende Folgen haben - von der Vernichtung großer Mengen Ausschuss bis zu aufwändigen Rückrufaktionen. Analysen in Labors außerhalb der Fertigungslinie geben immer erst im nachhinein Aufschluss über die Qualität der untersuchten Stichproben. "Angestrebt wird dagegen eine laufende und hundertprozentige Kontrolle", stellt Stefan Wößner vom Fraunhofer IPA fest. "Das funktioniert jedoch nur mit Sensoren in der Fertigungslinie, die eine kontinuierliche Analyse des gesamten Produktstroms ermöglichen", erklärt er. Solche Sensoren müssen höchsten hygienischen Anforderungen genügen und zuverlässig, schnell und kostengünstig arbeiten. Optische Sensoren erfüllen diese Forderungen: zerstörungsfrei, berührungslos und in Echtzeit erfassen sie die Produktparameter im laufenden Betrieb. Bei Abweichungen lassen sich sofort Gegenmaßnahmen einleiten, was die Produktqualität verbessert und Verluste reduziert. Das Fraunhofer IPA präsentiert auf der "IFFA Internationale Fachmesse für die Fleischwirtschaft" vom 15. bis 20. Mai in Frankfurt ein Verfahren zur Gewebeunterscheidung in Echtzeit. Es differenziert zwischen Muskelgewebe, Fettgewebe und Knochen. Mit ihm lassen sich u. a. Zerlegeprozesse online steuern, um die Ausbeute zu steigern oder in der Qualitätskontrolle Produkte auf Knochensplitter oder Fremdkörper überpüfen.

Das Verfahren stammt ursprünglich aus der Medizintechnik. Es nutzt die Autofluoreszenz von Zellen, um zwischen verschiedenen Gewebearten zu unterscheiden: Licht mit definierter Wellenlänge regt im Gewebe enthaltene Zellstoffwechselprodukte an zu fluoreszieren. Verschiedene Gewebetypen wie Knochen, Muskeln oder Fettgewebe reagieren dabei aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung unterschiedlich. Diese Unterschiede lassen sich spektroskopisch messen. Wissenschaftler des Fraunhofer IPA haben einen Auswertealgorithmus entwickelt, der die für die Fleischverarbeitung relevanten Gewebetypen anhand des Fluoreszenzspektrums eindeutig identifiziert und klassifiziert. "Die Ergebnisse stehen in Echtzeit zur Verfügung und sind deshalb besonders für die Produktionssteuerung geeignet. So lassen sich zum Beispiel mit den gewonnenen Sensordaten Schneidwerkzeuge exakter als bisher positionieren" erklärt Entwickler Stefan Wößner. "Ein weiterer Vorteil unseres Verfahrens besteht darin, dass die Messungen berührungslos ablaufen. Damit verringert sich das Risiko, das Lebensmittel zu verunreinigen", so Wößner. Seine Kollegen untersuchen derzeit weitere Einsatzmöglichkeiten für die Fluoreszenzspektroskopie. Die aktuellen Arbeiten konzentrieren sich auf die Analyse von Frischeparametern bei Fleischprodukten. Ziel ist es, zusammen mit Partnern aus Forschung und Industrie Veränderungen von mikrobiologischen, chemischen und/oder physikalischen Produktparametern zu identifizieren und daraus Aussagen über die Produktqualität abzuleiten.


Weitere Informationen im auf der IFFA - Internationale Fachmesse für die Fleischwirtschaft, 15. bis 20. Mai 2004 in Frankfurt, Stand 9.1. E54

Ansprechpartner:

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik
und Automatisierung IPA
Dipl.-Phys. Stefan Wößner, Telefon: +49(0)711/970-1234,
E-Mail: stefan.woessner@ipa.fraunhofer.de

Dipl.-Wirtsch.-Ing. Michael Klafft,
Telefon: +49(0)711/970-1150,
E-Mail: michael.klafft@ipa.fraunhofer.de

Michaela Neuner | idw
Weitere Informationen:
http://www.ipa.fraunhofer.de/food

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