Die Temperatur beim Transport entscheidet, ob Früchte den Weg von der Plantage in den Laden heil überstehen oder entsorgt werden müssen. Empa-Forschende haben künstliches Obst mit Sensoren entwickelt, mit denen sich die Innentemperatur der Früchte überwachen lässt.
Sie haben die Form und Grösse von Äpfeln, Mangos, Orangen oder Bananen und simulieren auch deren Zusammensetzung: Die künstlichen Früchte tragen in ihrem Inneren jedoch einen Temperatursensor.
Reist eine solche Sensor-Frucht beim Obsttransport mit, sammelt sie fortlaufend Daten über die Temperatur, die der im Inneren der Früchte entspricht. Das teilte die Materialforschungsanstalt Empa am Mittwoch in einer Mitteilung mit.
Dass die Kühlung bei Lagerung und Transport gut funktioniert, stellt sicher, dass das Obst heil im Laden ankommt. Ausserdem tötet die Kälte auch möglicherweise vorhandene Larven ab. Insbesondere die USA und China haben strenge Richtlinien für die Einfuhr von Obst und Gemüse und fordern den Nachweis, dass das vorgeschriebene Temperaturfenster während mindestens drei Wochen eingehalten wurde.
Der Temperaturfühler reist mit
Bisherige Methoden, die Temperaturen im Frachtcontainer zu überwachen, hätten aber deutliche Nachteile, schrieb die Empa. Beispielsweise wird zwar die Lufttemperatur gemessen, diese entspricht aber nicht unbedingt der Temperatur im Inneren der Frucht. Und auch wenn die Kerntemperatur der Früchte gemessen werden, dann doch oft nur an Stichproben aus den äusseren Kisten. Je nach Position im Container kann diese Temperatur jedoch schwanken.
Das Sensor-bestückte Obst soll Abhilfe schaffen: Es kann quasi als «Spion» in den Kisten mitreisen und den Temperaturverlauf beim Transport aufzeichnen. Geht etwas schief, können die Daten nachher ausgewertet werden. So liesse sich der Fehler in der Transport- und Lagerkette leicht finden – versicherungstechnisch eine wichtige Information.
Apfel, Mango, Banane
Die Forschenden um Thijs Defraeye von der Empa haben sogar verschiedene Typen ihrer Sensor-Früchte für unterschiedliche Obstsorten hergestellt, die deren Eigenschaften genau nachempfinden. So gibt es bereits eigene Sensoren für die Apfelsorten Braeburn und Jonagold, für die Kent-Mango, Orangen und die Cavendish-Banane.
Dafür haben die Wissenschaftler zunächst die Früchte geröntgt und die Zusammensetzung ihres Fruchtfleischs bestimmt. Dessen Eigenschaften bildeten sie anschliessend mit einem Gemisch aus Wasser, Kohlenhydraten und Polystyrol nach, das sie in eine 3D-gedruckte Form entsprechend dem Äusseren der jeweiligen Frucht füllten. Den Temperatursensor platzierten sie schliesslich im Inneren der Kunstfrucht.
Künftig mit Echtzeit-Überwachung?
Zwar gebe es solche Fruchtkernsimulatoren bereits im Forschungsumfeld, beispielsweise mit Wasser gefüllte Kugeln, erklärte Defraeye gemäss der Empa-Mitteilung. «Wir haben Vergleichstests gemacht und unsere Füllung lieferte deutlich exaktere Daten und simulierte das Verhalten einer echten Frucht bei unterschiedlichen Temperaturen weitaus zuverlässiger.»
Erste Feldtests der Technik werden derzeit von der Forschungsanstalt Agroscope in Wädenswil ZH durchgeführt. Die Empa-Forschenden suchen zudem nach Industriepartnern, um ihre Sensor-bestückten Kunstfrüchte im grossen Stil herzustellen.
Denkbar wären künftig auch Versionen mit Funkverbindung, die eine Echtzeit-Überwachung der Temperatur ermöglichen. Pannen bei der Kühlung liessen sich dadurch allenfalls vermeiden, und Obstladungen könnten vor dem Verderben bewahrt werden.