PRECISE

Lebensmittelverschwendung durch ungenaue Haltbarkeitsdaten reduzieren

 

Fleisch und Fisch sind wichtige Lebensmittel und zugleich bedeutende Wirtschaftsfaktoren in der deutsch-dänischen Grenzregion. Ihre Produktion und Verarbeitung sind jedoch mit hohen Umweltbelastungen verbunden. Gleichzeitig werden große Mengen an Fleisch und Fisch entsorgt, obwohl die Produkte noch zum Verzehr geeignet sein können.

Ein Grund dafür sind die heutigen Verfahren zur Bestimmung der Haltbarkeit. Das Mindesthaltbarkeitsdatum basiert auf statistischen Schätzungen und Sicherheitsmargen. So wird beispielsweise für Schweineteilstücke bei 5 °C eine Haltbarkeit von 8 ± 3 Tagen angenommen. Um das Risiko verdorbener Produkte zu minimieren, kann das angegebene Haltbarkeitsdatum entsprechend kürzer ausfallen.

Für Schleswig-Holstein, Süddänemark und Seeland wird dadurch ein erhebliches Potenzial zur Vermeidung von Lebensmittelabfällen gesehen. Schätzungen zufolge könnten jährlich rund 48.000 Tonnen Fleisch und Fisch betroffen sein.

Heute bleibt Einzelhändlern und Gastronomiebetrieben nach Ablauf des Mindesthaltbarkeitsdatums vor allem die sensorische Beurteilung durch Menschen. Bestehen Zweifel an der Frische, wird die Ware häufig aussortiert.

PRECISE setzt hier an: Ziel ist eine objektive und zuverlässige Messung der Frische von Fleisch und Fisch, um die tatsächliche Haltbarkeit besser bestimmen und unnötige Lebensmittelabfälle vermeiden zu können.

Objektive Frischebewertung durch datenbasierte Sensorik

 

Im Projekt PRECISE arbeitet ein deutsch-dänisches Forschungskonsortium an einem Sensorsystem zur objektiven Bestimmung der Frische von Fleisch und Fisch.

Dafür werden zunächst umfangreiche Messdaten zu verschiedenen Fleisch- und Fischsorten erfasst und ausgewertet. Die gewonnenen Daten bilden die Grundlage für eine zuverlässige Zuordnung von Sensorsignalen und dem tatsächlichen Frischezustand der Lebensmittel.

Das Projekt verfolgt dabei mehrere Ziele:

  • Aufbau von Datenbanken für Messungen an Rind- und Hühnerfleisch
  • Erweiterung der Datenbasis auf verschiedene Fleisch- und Fischarten
  • Herstellung und Untersuchung von 50 Sensoren, die möglichst identische Messergebnisse liefern
  • Entwicklung einer intelligenten elektronischen Nase für den praktischen Einsatz in Restaurants und Lebensmittelgeschäften

Auf dieser Grundlage soll ein Messverfahren entstehen, das die bisherige sensorische Beurteilung durch eine objektive technische Messung ergänzt.

Intelligente elektronische Nase für Fleisch und Fisch

 

Kern des Projekts ist die Entwicklung einer intelligenten elektronischen Nase, mit der sich der Frischezustand von Fleisch und Fisch objektiv erfassen lässt.

Dazu werden Sensoren eingesetzt, deren Messdaten mit Referenzdaten zu unterschiedlichen Fleisch- und Fischsorten abgeglichen werden. Die entstehenden Datenbanken sollen Zusammenhänge zwischen den Sensorsignalen und dem Zustand der Lebensmittel abbilden.

Ein wichtiger Entwicklungsschritt ist dabei die Reproduzierbarkeit der Sensoren. Insgesamt sollen 50 hergestellte Sensoren vergleichbare Messergebnisse liefern. So soll die Grundlage für ein zuverlässiges und später auch praktisch einsetzbares Messsystem geschaffen werden.

Konkrete Einsatzszenarien

Die entwickelte Technologie soll insbesondere dort eingesetzt werden, wo die Frische von Fleisch und Fisch schnell und objektiv beurteilt werden muss:

  • Lebensmitteleinzelhandel: Unterstützung bei der Bewertung der Produktfrische
  • Gastronomie: objektive Prüfung von Fleisch- und Fischprodukten
  • Lebensmittelverarbeitung: zusätzliche Datenbasis zur Beurteilung des Produktzustands
  • Lebensmittelversorgung: Unterstützung bei der Reduzierung unnötiger Aussortierung

Grenzüberschreitendes Forschungskonsortium

PRECISE bringt Partner aus Forschung, Wissenschaft und Wirtschaft aus der deutsch-dänischen Grenzregion zusammen.

Durch die Zusammenarbeit verschiedener Forschungseinrichtungen und Unternehmen werden Kompetenzen aus Sensorik, Messtechnik, Datenanalyse und Lebensmitteltechnologie zusammengeführt.

 

Förderung

Das Projekt wird durch Interreg Deutschland-Danmark gefördert.

Fördervolumen: 1.885.263 €

Projektlaufzeit: 01.04.2023 – 31.03.2026

Syddansk Universitet – Mads Clausen Institute

Leadpartner des Projekts

Das Mads Clausen Institute (MCI) der Syddansk Universitet forscht unter anderem in den Bereichen Nanotechnologie, Photonik, Sensorik und Materialwissenschaften. Im Projekt PRECISE bringt das Institut seine Expertise in der Sensorentwicklung ein und übernimmt die Rolle des Leadpartners.

AmiNIC ApS

AmiNIC ist ein dänisches Deep-Tech-Unternehmen, das Sensortechnologien zur objektiven Bewertung der Qualität von Lebensmitteln entwickelt. Das Unternehmen bringt seine Erfahrung mit Prototyping und der Entwicklung von Sensorlösungen für die Frischebewertung von Fleisch und Fisch in PRECISE ein.

Fraunhofer ISIT

Das Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie ISIT entwickelt und fertigt kundenspezifische Bauelemente der Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik. Im Projekt PRECISE fertigt das ISIT die für den Sensor benötigten piezoelektrischen Cantilever.

KIN Neumünster

Das Lebensmittelinstitut KIN arbeitet unter anderem in den Bereichen Lebensmittelsicherheit, Analytik, Produktentwicklung und Lebensmitteltechnologie. In PRECISE bringt das KIN seine Expertise in der Lebensmittelsicherheit ein und liefert Referenzmessungen zur Absicherung der Sensordaten. 

Technische Hochschule Lübeck

Die Technische Hochschule Lübeck ist eine anwendungsorientierte Hochschule mit einem Schwerpunkt auf technisch-wissenschaftlicher Forschung und Technologietransfer. Im Projekt PRECISE arbeitet das Team der TH Lübeck an der Entwicklung von Algorithmen, die aus den erhobenen Messdaten Vorhersagen zur Haltbarkeit ableiten.

Hochschule Flensburg

Die Hochschule Flensburg ist eine praxisorientierte Hochschule für angewandte Wissenschaften mit Forschungsaktivitäten unter anderem in Technik, Energie, Biotechnologie und weiteren anwendungsnahen Feldern. Im Projekt PRECISE untersucht sie die Bakterienbelastung von Fischprodukten und stellt diese Messungen den Sensorsignalen gegenüber.

Weniger Lebensmittelverschwendung durch objektive Frischemessung

 

PRECISE soll dazu beitragen, Lebensmittelabfälle bei Fleisch und Fisch zu reduzieren. Eine zuverlässige technische Bestimmung des Frischezustands kann dabei helfen, Produkte nicht allein aufgrund eines pauschal angesetzten Haltbarkeitsdatums oder subjektiver Einschätzungen auszusortieren.

Das Projekt adressiert damit mehrere Ebenen:

Wirtschaft:
Eine genauere Bewertung der Produktfrische kann dazu beitragen, unnötige Verluste bei Handel, Gastronomie und Lebensmittelverarbeitung zu vermeiden.

Umwelt:
Weniger Lebensmittelverschwendung bedeutet auch, dass die für Produktion, Verarbeitung, Kühlung und Transport eingesetzten Ressourcen effizienter genutzt werden können. Gleichzeitig kann der mit der Produktion von Fleisch und Fisch verbundene CO₂-Fußabdruck reduziert werden.

Gesellschaft:
Verbraucherinnen und Verbraucher profitieren von einer zuverlässigeren Einschätzung der tatsächlichen Produktfrische.

Region:
Die grenzüberschreitende Zusammenarbeit stärkt den Austausch zwischen Forschung und Wirtschaft in Schleswig-Holstein, Süddänemark und Seeland.