Lebensmittelverschwendung und durch Lebensmittel übertragene Krankheiten gehören zu den größten Problemen, mit denen die städtische Bevölkerung heute konfrontiert ist. Sie tragen enorm zu den Treibhausgasemissionen bei und erhöhen die wirtschaftlichen und ökologischen Kosten. Da der Verderb von Lebensmitteln nach wie vor die Hauptursache für diese Verschwendung ist, müssen die Umstände der Verarbeitung, des Transports und der Konservierung von Lebensmitteln entsprechend dem aktuellen technologischen Fortschritt noch verbessert werden.
Aktuelle Überwachungsprozesse werden in Labors durchgeführt und nutzen teure chromatographische Geräte. Diese erfordern nicht nur zu viel Zeit, sondern auch übermäßige Ressourcen und qualifiziertes Personal. Daher erweisen sich die derzeitigen Methoden unter den heutigen Umständen leider als ineffizient.
Neue Forschungsergebnisse veröffentlicht in Naturnahrung stellt eine bedeutende Alternative zu diesem Verfahren dar: Ein neuer benutzerfreundlicher, kostengünstiger und moderner Sensor, der direkt auf Lebensmitteln angebracht werden kann und die Laborüberwachung ersetzt. Das in der Arbeit vorgestellte 2 x 2 cm große Miniatur-Funkgerät bietet Echtzeitmessungen, ist batterielos und Smartphone-kompatibel. Es wird erwartet, dass es insbesondere in proteinreichen Lebensmitteln wie Rindfleisch, Huhn und Fisch eine hohe Wirksamkeit hat.
Die Forschung wurde von Dr. Emin İstif (Molekularbiologie und Genetik, Kadir Has University) und Asst geleitet. Prof. Levent Beker (Maschinenbau, Universität Koç) mit dem Beitrag von Prof. İskender Yılgör und Dr. Emel Yılgör (Chemie, Universität Koç), Asst. Prof. Çağdaş Dağ (Molekularbiologie und Genetik, Universität Koç) und Asst Prof. Hatice Ceylan Koydemir (Texas A&M University).
Während bisherige Lösungen den Fokus auf die Veränderung der Farbe von Lebensmitteln legen, bietet dieses neue Gerät erstmals ein kapazitives Messverfahren und nutzt damit die Near-Field-Communication-Technologie (NFC) mit stromloser und drahtloser Kommunikation. Die Autoren weisen darauf hin, dass dadurch wesentliche Nachteile von Widerstandsgeräten wie Feuchtigkeitsempfindlichkeit und falsche Daten aufgrund der Entfernung beseitigt werden.
Die Erfindung bietet nicht nur Unternehmen die Möglichkeit, Kosten zu senken, sondern hilft auch den Verbrauchern enorm. Sobald das Gerät weithin kommerzialisiert ist, wird es eine kontinuierliche Überwachung in den Regalen ermöglichen und es Benutzern ermöglichen, die Frische unmittelbar vor dem Kauf eines Produkts oder sogar vor dem Verzehr zu Hause zu kontrollieren. Diese Möglichkeit der On-Demand-Verderbnisanalyse über Mobiltelefone wird letztendlich dazu beitragen, Lebensmittelverschwendung und durch Lebensmittel übertragene Krankheiten zu verhindern.
Mit seiner Kosteneffizienz und Zugänglichkeit hoffen die Autoren, effektiver und schneller zum größeren Kampf gegen die globale Erwärmung und die Treibhausgasemissionen beizutragen. Die nächsten Schritte werden darin bestehen, sich darauf zu konzentrieren, das Potenzial für die Kommerzialisierung des Produkts in naher Zukunft zu erhöhen.
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Emin Istif et al.: Miniaturisierter drahtloser Sensor ermöglicht Echtzeitüberwachung von Lebensmittelverderb, Naturnahrung (2023). DOI: 10.1038/s43016-023-00750-9