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Ein für Endverbraucher nützlicher Zeit-Temperatur-Integrator durch Bayreuther Physiker entwickelt
Prototyp vermutlich in einem Jahr praxisreif - Film soll Problemlage deutlich machen
Bayreuth (UBT). Ein "intelligenter Lebensmittelaufkleber", der dem Endverbraucher deutlichere Hinweise auf die Frische von Fleischwaren geben soll, wird in Bayreuth vom Team des Experimentalphysikers Professor Dr. Dietrich Haarer sowie des Chemiker Yoav Eichen (Haifa/Israel) entwickelt. Beide halten ein entsprechendes Patent. In etwa einem Jahr, so schätzt der Wissenschaftler, wird der kleine und kostengünstige "blaue Punkt", ein sogenannter Zeit-Temperatur-Integrator (TTI), zum Nutze der Verbraucher einsatzfähig sein. Prototypen haben ihre Alltagstauglichkeit bei Schweine- und Geflügelfleisch bereits bewiesen.
Hintergrund der Untersuchungen der Bayreuther Forscher, die auch mit Lebensmitteltechnologen und Tierhygenikern der Universität Bonn kooperieren: Temperaturschwankungen beeinflussen die Qualität eines Lebensmittels unmittelbar. Deshalb führen Unterbrechungen der Kühlkette zum vorzeitigen Verderb. Das heute verwendete Mindeshaltbarkeitsdatum ist lediglich ein Anhaltspunkt für die Haltbarkeit bei empfohlenen Lagerungsbedingungen. Es sagt jedoch nichts über die Temperaturführung bei Transport und Lagerung aus. Hier helfen dann Zeit-Temperatur-Integratoren wie eben der "blaue Punkt".
Er besitzt eine Art "Innere Uhr", die bei höheren Temperaturen schnell und bei niedrigen Temperaturen langsam läuft, und wird zu Beginn der Kühlkette, beim Verpackungsvorgang aktiviert. Die Bestrahlung mit ultraviolettem Licht erzeugt eine Blaufärbung, die sich in Abhängigkeit von der Temperatur entfärbt. Ein kleiner Ring mit drei Farben um den TTI herum stellt eine Vergleichsskala dar, anhand derer der Verbraucher den Frischegrad des Verpackungsgutes direkt ablesen kann. Dunkelblau heißt "ganz frisch", hellblau bedeutet "noch frisch" und weiß signalisiert eindeutig "nicht mehr frisch".
Eine wesentliche Voraussetzung bei einem TTI ist die Preisgünstigkeit trotz seiner intelligenten Leistung. Und dieses ist der in Bayreuth entwickelte TTI, der nur etwa einen bis wenige Cents kosten soll und nach Gebrauch mit der Lebensmittelverpackung im gelben Sack entsorgt wird.
Das Geheimnis des TTI sind kleine intelligente Mikrokristalle, die auf weißem Filterpapier aufgebracht sind. Bei Belichtung mit ultraviolettem Licht färben sich die Kristalle tiefblau. Dahinter steckt eine komplizierte Photoreaktion des DNBP-Moleküls. In ihm wird durch UV-Licht ein Proton umgelagert. Der Moment der Belichtung entspricht dem "Aufziehen" der Uhr.
Nach dieser Startreakation, dem Verfärben, wird der runde TT mit einer UV-Licht undurchlässigen Folie laminiert und in die Lebensmittelverpackung integriert. Jetzt fängt die TTI-Uhr an zu "ticken". Die durch Licht angestoßenen Reaktionen läuft wieder zurück, das heißt, die im blauen Zustand flachen Moleküle knicken sich langsam wieder ab, indem das durch UV-Licht umlagerte Proton an seine alte Stele zurücktunnelt. Dieser Vorgang beruht auf dem sog. "Tunnel-Effekt, ein quantenmechanischer Effekt, bei dem ein kleines Teilchen durch eine Wand hindurch gehen kann ohne sie zu "durchbrechen".
Dieser Effekt führt nun dazu, dass die Kristallen je nach Temperatur, in zwei oder zwölf Tagen wieder strahlend weiß werden. In Zusammenarbeit mit den Bonner Forschungsgruppen konnte gezeigt werden, dass der Farbzerfall des in Bayreuth und Haifaentwickelten TTI-Aufklebers und die Haltbarkeit von Schweinefleisch bei allen Temperaturen nahezu gleich ablaufen.
Die Forscher in Bonn und Bayreuth haben inzwischen einen 11 Minuten langen Videofilm produziert und u.a. Fernsehstationen zur Sendung in Deutschland angeboten, der das Frische-Problem und seine Lösung durch den blauen Punkt verdeutlichen soll.
Deutlich wird an dieser Testreihe die Abhängkeit von Zeit und Temperatur einer Probe: Je länger und ...
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Merkmale dieser Pressemitteilung:
Mathematik, Physik / Astronomie
überregional
Forschungsergebnisse, Forschungsprojekte
Deutsch
Deutlich wird an dieser Testreihe die Abhängkeit von Zeit und Temperatur einer Probe: Je länger und ...
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