Mittwoch, 13.01.2021

Forschung

Mehr Lebensmittelsicherheit und weniger Abfälle

Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft fördert Lübecker Forschungsprojekt Ki-BioSense

Wie frisch ist das Fleisch im Supermarkt oder der Fisch im Kühlschrank? Ein Blick auf einen verfärbten Farbsensor außen an der Lebensmittel-Verpackung könnte den Frischegrad von Lebensmitteln in Zukunft direkt und einfach anzeigen - digitale Lieferketten würden das Ergebnis nachvollziehbar machen.

An der Entwicklung dieser neuen Form von Lebensmittelsicherheit arbeiten derzeit Forscher und Forscherinnen eines interdisziplinären Projekts der Universität zu Lübeck. Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft unterstützt die Forschung finanziell, die die Expertise aus den Bereichen Biomedizinische Optik, Informatik und Lebensmittelwissenschaft am Campus Lübeck zusammenführt. Das gemeinsame Ziel ist der Aufbau einer digitalen Lieferkette mit Hilfe von Biosensoren.

Erste Sensorfolien gibt es schon. Will man mit ihnen eine Frischemessung von Lebensmitteln durchführen, verfärbt die Folie des entsprechenden Sensors sich von grün (genießbar) zu rot (sollte besser entsorgt werden).

Die Entwicklung dieses Systems baut auf gemeinsamen Arbeiten von PD Dr. Ramtin Rahmanzadeh, der am Institut für Biomedizinische Optik den Bio-Bereich leitet, mit Dr. Christian Schell von der Porphyrin-Laboratories GmbH auf.

PD Dr. Ramtin Rahmanzadeh: „Mit unserem Sensor werden direkt die beim Verderb entstehenden Substanzen, die biogenen Amine, detektiert. Wir hoffen sehr, dass wir dadurch einen wichtigen Beitrag zu mehr Lebensmittelsicherheit leisten können.“

Mit KI den Frischegrad erkennen

Um eine quantitative Prognose des Frischezustandes ermitteln zu können, werden die Sensoren zudem am Institut für Softwaretechnik und Programmiersprachen (ISP) untersucht und mithilfe von KI-Methoden entsprechend einem Frischegrad zugeordnet. Entlang der Lieferkette wird die Frische der Lebensmittel außerdem ständig in einer Block-Chain protokolliert, so dass keine Manipulationen bei der Verpackung vorgenommen werden können.

Insgesamt wird auf diese Weise eine leistungsfähige und insbesondere auch unter Kostengesichtspunkten tragfähige Lösung zur Vermeidung von Lebensmittelabfällen erarbeitet.

Die Gesamtprojektsumme des Projekts KI-BioSense beläuft sich auf 2,3 Millionen Euro. Das Projekt wird in einem Konsortium, bestehend aus den Instituten für Biomedizinische Optik (PD Dr. Ramtin Rahmanzadeh), für Softwaretechnik und Programmiersprachen (Prof. Martin Leucker) sowie für Ernährungsmedizin (Prof. Christian Sina) der Universität zu Lübeck und führenden Unternehmen der Lebensmittelindustrie, getragen. Gemeinsam sollen sowohl Aspekte der Digitalisierung der Lieferkette, die Optimierung von Bio-Sensoren und die Kalibrierung der Sensoren Mithilfe von KI-Methoden, sowie Prognoseverfahren zur Ermittlung der Frische des Lebensmittels entlang der Lieferkette mit Hilfe von Machine-Learning-Techniken erforscht werden.