MECS-Technologie Sensoren für mehr Frische bei Lebensmitteln

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Faradaic Sensors GmbH

FAULHABER SA

Frischeüberwachung bei der Verpackung und Lagerung mit der MECS-Technologie von Faradaic: mittels modernster O₂- und CO₂-Gassensoren erhalten Lebensmittelhersteller wichtige Daten über den Zustand und die Frische ihrer verpackten Lebensmittel.

In der sich ständig verändernden Landschaft der Lagerung und des Transports von Frisch­waren ist die Aufrechterhaltung optimaler Bedingungen für frische Lebensmittel, insbesondere für Obst und Gemüse, von entscheidender Bedeutung, um eine längere Haltbarkeit zu gewährleisten, Abfall zu reduzieren und den Verbrauchern erstklassige Qualität zu liefern. Für die Lagerung unter kontrollierter und modifizierter Atmosphäre haben sich in dieser Hinsicht entscheidende Technologien entwickelt. O₂- und CO₂-Gassensorik zur Überwachung und Verbesserung der Frische von Lebensmitteln während der Lagerung in kontrollierter Atmosphäre sowie zur Überwachung von Verpackungen mit modifizierter Atmosphäre (MAP) ermöglicht Lebensmittelherstellern, Grosshändlern, Verpackern und Versendern eine dringend benötigte Flexibilität, um Produkte zum perfekten Zeitpunkt zu verkaufen.

Die Gase O₂ und CO₂ signalisieren Zustand und Frische der Lebensmittel

Durch die Messung der Gase O₂ und CO₂ erhalten Lebensmittelhersteller und -händler wichtige Daten über den Zustand und die Frische ihrer verpackten Lebensmittel. Darüber hinaus können sie eine genauere Vorhersage der Haltbarkeit treffen. Die MECS-​Technologie von Faradaic ist klein genug, hat einen minimalen Stromverbrauch und wurde für hohe Stückzahlen entwickelt, so dass sie in jede einzelne Lebensmittelverpackung eingebaut werden kann und wesentliche Vorteile bietet:

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• Präzisionsüberwachung: Unsere fortschrittlichen O₂- und CO₂-Gassensoren bieten eine unvergleichliche Genauigkeit bei der Überwachung der Gaskonzentrationen in der Verpackungsatmosphäre. Präzision ist entscheidend, wenn es darum geht, optimale Bedingungen zu schaffen, die eine lange Frische von Lebensmitteln gewährleisten.

• Echtzeit-Feedback: Echtzeit-Überwachungsfunktionen ermöglichen eine rasche Anpassung der Atmosphäre, egal ob kontrolliert (CAP) oder modifiziert (MAP). Sie stellen sicher, dass auf Abweichungen von den gewünschten Bedingungen sofort reagiert wird. Dies ist besonders vorteilhaft, um Verderb zu verhindern und die Qualität der Produkte auf ihrem Weg von der Lagerung bis zum Verbraucher zu erhalten.

• Verbesserte Qualitätskontrolle: Durch den Einsatz unserer O₂- und CO₂-Gas­sensortechnologie können Unternehmen ihre Qualitätskontrollprozesse verbessern. Die Möglichkeit, Gaskonzentrationen zu überwachen und zu analysieren, bietet wertvolle Einblicke in die Wirksamkeit von Lösungen mit kontrollierter Atmosphäre und ermöglicht eine kontinuierliche Verbesserung und Optimierung.

Für die Neuentwicklung, die Mikro-Elek­tro-Chemische-Sensor-Technologie (MECS-​Technologie), hat Faradaic in der Sonder­kategorie «Junges Unternehmen» den AMA-​Innovationspreis 2024 gewonnen.

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MECS-Technologie adressiert branchenspezifische Herausforderungen

• Variabilität nach der Ernte: Die Aufrechterhaltung einer optimalen Frische wird durch die natürlichen Schwankungen der Nacherntebedingungen erschwert. Unsere Gassensortechnologie bewältigt diese Herausforderung, indem sie die Anpassung der Atmosphäre in Echtzeit ermöglicht und so unabhängig von den Ausgangsbedingungen eine gleichbleibende Haltbarkeit gewährleistet.

• Biologische und umweltbedingte Faktoren: Die Kombination von Biosensorik und Gassensorik bietet einen umfassenden Ansatz für die Frischeüberwachung. Diese doppelte Perspektive ermöglicht ein ganzheitliches Verständnis des Zusammenspiels von biologischen und umweltbedingten Faktoren und trägt zu einer effektiveren Lagerung unter kontrollierter oder modifizierter Atmosphäre bei.

• Effizienz der Lieferkette: Die Optimierung der Lebensmittellogistik erfordert Echtzeit-Feedback über den Zustand der Produkte. Die Integration unserer Sensoren in die Lieferkette steigert die Effizienz und sorgt dafür, dass frische Lebensmittel während des gesamten Transports frisch bleiben. Dadurch wird letztendlich der Abfall reduziert und die Logistik insgesamt verbessert.

• Einzigartige Optimierung der Erzeugnis­art: Unterschiedliche Lebensmittel erfordern spezifische Gaskonzentrationen für eine optimale Konservierung. Unsere Sensoren bieten die Flexibilität, die Atmosphärenbedingungen auf die individuellen Bedürfnisse der einzelnen Produkte abzustimmen und so die Frische und Haltbarkeit zu maximieren.

In der sich schnell entwickelnden Landschaft der Lagerung und des Transports von Frischwaren ist die Integration fortschrittlicher O₂- und CO₂-Gassensorik der Schlüssel zur Erschliessung neuer Ebenen der Präzision, Effizienz und Qualitätskontrolle. Durch die Integration von Sensoren mit MECS-Technology von Faradaic in Geräte oder Verpackungslösungen können Hersteller und Vertreiber ihre Frischeüberwachung in kontrollierter und modifizierter Atmosphäre ver­bessern und die Haltbarkeitsdauer präziser vorhersagen. Dies kommt nicht nur den Verbrauchern zugute, sondern führt zu einer Redu­zierung der Abfallmengen.

Einsatz der MECS-Technologie in weiteren Branchen

Im Bereich der Frischeüberwachung und der Vorhersage der Haltbarkeit hat die Entwicklung und Anwendung der mikroelektrochemischen Sensortechnologie zu bedeutenden Fortschritten geführt. Diese Sensoren, die Gaskonzentrationen mit hoher Präzision und Effizienz erkennen und messen können, spielen ebenso eine zentrale Rolle in verschiedenen anderen Branchen, insbesondere bei der Umweltüberwachung, bei industriellen Prozessen und in der Medizintechnik.

Mikroelektrochemische Sensoren sind Sensoren mit MECS-Technologie und komplexe Systeme, die chemische Reaktionen nutzen, um Gaskonzentrationen in verschiedenen Umgebungen zu erkennen und zu quantifizieren. Diese Sensoren arbeiten nach dem Prinzip der Messung elektrischer Ströme, die bei Reaktionen im Zusammenhang mit der Gaskonzentration erzeugt werden, und bieten genaue und schnelle Messungen von Gaskonzentrationen. Auf Grund ihrer neuartigen chemischen Struktur trocknen sie nicht aus wie andere elektrochemische Sensoren und können deshalb auch in trockenen Umgebungen mit 0% relativer Luftfeuchte und hohen Temperaturen bis 85 Grad Celsius eingesetzt werden. Der Aufbau ist ähnlich wie bei MEMS und für den Einsatz in Anwendungen mit hohen Stückzahlen optimiert.

Darüber hinaus können diese Sensoren in Tüten und Verpackungen integriert werden, so dass die Benutzer den Zustand der darin befindlichen Lebensmittel während des Transports und der Lagerung in Echtzeit verfolgen und überwachen können. Neben der Frischeüberwachung und der Vorhersage der Haltbarkeit in der Lebensmittelindustrie finden diese neuartigen mikroelektrochemischen Sensoren auch in anderen Verpackungsindustrien breite Anwendung, z. B. für die Verpackung von Produkten und Metallteilen, um Korrosions- und Oxidationsprobleme zu vermeiden. Durch die Miniaturisierung des elektrochemischen Gassensors auf einen Chip können die meisten gewünschten Eigenschaften auf einer einzigen Plattform kombiniert werden.

Darüber hinaus kann die MECS-Technologie leicht in BLE(Bluetooth Low-Energy)-basierte Echtzeit-Lokalisierungssysteme (RTLS) integriert werden, um jeden einzelnen Beutel zusammen mit seinem Frische-Status zu lokalisieren. Mit den neuesten Verbesserungen der BLE-Technologien und der Datenübertragung über Mesh-Netzwerke in Cloud-Systeme wird die Frischeüberwachung mit Standortverfolgung zur perfekten Kombination, um Sensordaten zusammen mit ihrem Standort über Mesh-Netzwerke in die Cloud zu übertragen. Dort werden die Daten analysiert und Spediteure können den besten Verkaufszeitpunkt für jede einzelne Packung bestimmen und sie zum Verkaufsort bringen.

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