Wie eine künstliche Nase verdorbenes Essen erkennt

1,3 Milliarden Tonnen Lebensmittel landen jedes Jahr im Abfall oder gehen entlang der Wertschöpfungskette verloren. Das entspricht rund einem Drittel der weltweit produzierten Nahrung. Zu wissen, wann ein Nahrungsmittel noch genießbar und wann es tatsächlich verdorben ist, könnte dazu beitragen, nachhaltiger mit Essen umzugehen. 

Dabei kann der Mensch auf seine Sinne – sehen, riechen, schmecken, fühlen – vertrauen. Oder moderne Maschinen übernehmen lassen. 

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Verdorbenes Fleisch entlarven

Koreanische Forschende haben nun nämlich einen Computerchip mit Geruchssensoren designt, der saure, ranzige oder faule Lebensmittel erkennen soll. Damit nicht genug: Das Programm liefert während des gesamten natürlichen Verderb-Prozesses kontinuierlich Echtzeitdaten zum Zustand des Produkts. 

Doch wie erkennt der Chip, dass Nahrung schlecht wird oder ist? Eingesetzt werden hauchdünne Zinkoxidfilme, die selbst geringe Mengen an Schwefelwasserstoff und Ammoniakgasen erkennen. Sie gelten als Marker für den Verderb von Lebensmitteln mit hohem Proteingehalt.

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Getestet wurde die künstliche Nase in einem ersten Schritt bereits an Hühnerfleisch, schreiben die Forschenden. Dabei wurden Frischegrad und Zustand des Lebensmittels exakt und erfolgreich verfolgt.

Geringer Energieverbrauch, genaue Daten

Die Erfindung ist nicht ganz neu, geben die Technologinnen und Technologen in ihrer Studie selbst zu. In der Vergangenheit wurden tatsächlich bereits andere elektronische Nasen oder künstliche Geruchssysteme entwickelt. Sie hätten jedoch allesamt einen Haken – hoher Energieverbrauch, zeitverzögerte Angaben oder Datenverlust – gehabt. 

Das neuartige System benötigt unterdessen wenig Energie. Auf dem Chip sind sowohl Sensoren als auch die zum Auslesen benötigten Recheneinheiten integriert, heißt es.

"Unser künstliches Geruchssystem ist äußerst energie- und flächeneffizient, da die Erfassungs- und Verarbeitungseinheiten integriert sind und gleichzeitig wie ein biologisches Geruchssystem arbeiten", so Mitautor Jong-Ho Lee, von der Seoul National University.