Ziel der Entwicklung
Die bestehenden Verfahren ermöglichen die Erkennung von Gefrierbrand nur an der aufgetauten Probe und benötigen das Expertenwissen eines Lebensmittelgutachters. Da eine Inspektion nach dem Auftauen bei größeren Lieferchargen sehr lange dauert, der Auftauprozess die Frage nach der rechtlichen Haftung bei eingeschränkter Produktqualität erschwert (Lieferant oder Kunde) oder die Ware tiefgefroren weiterverkauft werden soll und ein zusätzlicher Auftauprozess die Fleischqualität mindert, wurde ein neues Verfahren gesucht, dass kostengünstig, automatisiert und ohne Expertenwissen Gefrierbrand im tiefgefrorenen Fleisch erkennt.
Vorteile und Lösungen
Zur Erreichung der Zielstellung ist ein kommerzieller Farbsensor mit einer speziellen faseroptischen Messsonde kombiniert worden. Die Sonde nutzt die Messgeometrie der so genannten Photonenbanane, bei der nur im Probenvolumen mehrfach gestreutes Licht detektiert wird. Das Licht dringt dabei bis zu einige mm in die Probe ein. Farbsensorisch vermessen wird nur die Strahlung, die auf einer gekrümmten Bahn die Probe schließlich wieder verlässt, so dass Informationen über die Fleischqualität in oberflächennahen Bereichen, die von Gefrierbrand besonders betroffen sind, erhalten werden. Auf diese Weise ist es möglich, störende Oberflächensignale, z.B. durch Eis oder Oxidationen, zu unterdrücken und Gefrierbrand, der bis zu einigen mm unter der Oberfläche liegen kann, sicher zu detektieren. Bei einem Gefrierbrandschaden detektiert der Farbsensor im Vergleich zu einer intakten Probe eine Verschiebung des Farbwertes in Richtung mehr Rot und weniger Blau. Das Verfahrensprinzip wurde am Beispiel von Hähnchenbrustfleisch, das wegen seines hohen Wassergehalts besonders häufig Gefrierbrandschäden aufweist, ausgearbeitet und demonstriert. Anhand einer aufgenommenen Farbdatenbibliothek mit Farbwerten von TK-Hähnchenbrust mit und ohne Gefrierbrand wurde ein Auswertealgorithmus zur automatischen Erkennung des Gefrierbrandes entwickelt.
Zielgruppe und Zielmarkt
Der im Projekt entwickelte Sensor soll an Fleischereien, die TK-Ware verarbeiten, an TK-Speditionen inkl. Heimdienste, an Lebensmittelhändler und Gastronomiebetriebe inkl. Kantinen vermarktet werden.
Die Qualitätskontrolle von TK-Fleisch geschieht bisher ausschließlich durch subjektive Sichtkontrollen und zur sicheren Prüfung auf Gefrierbrand müssen Proben im aufgetauten Zustand von einem Lebensmittelgutachter inspiziert werden. Im Vergleich dazu kann der Gefrierbrandsensor relativ preiswert mit einem Farbsensor inklusive Lichtleitersonde und einem PC aufgebaut und dem Endkunden kostengünstig angeboten werden. Die Investition wird sich für einen durchschnittlichen Betrieb durch Reduktion von Fleischabfall und eventuellen Gutachterkosten bereits nach etwa einem Jahr amortisieren
Dem gemeinnützigen Charakter des Antragstellers entsprechend sollen die FuE-Ergebnisse vorzugsweise in KMUs transferiert werden, um ihnen für ihre Produkte innovative Entwicklungen mit guten Vermarktungschancen zu übergeben. Die GMBU wird für die Vermarktung des entwickelten Systems eine Partnerfirma suchen, die die Fertigung, Markteinführung und den Vertrieb übernimmt. Es wird angestrebt, Lizenz- oder Dienstleistungsverträge zur Vermarktung der Projektergebnisse mit interessierten Firmen abzuschließen. Die GMBU erhofft sich hieraus in den ersten fünf Jahren nach Projektabschluss Einnahmen von mehreren 100 T€.
Auf der Basis des im Projekt entwickelten Funktionsmusters können modifizierte Geräte nach Kundenwunsch schnell realisiert werden. Um das entwickelte System einem großen potenziellen Kundenkreis vorstellen zu können, sind Präsentationen auf Messen und sonstigen geeigneten Veranstaltungen sowie Veröffentlichungen in einschlägiger Fachliteratur geplant.
