快速检查食品质量

无论是水果、肉类还是奶酪——质量并不总是消费者想要的。 未来，光谱仪会告诉顾客食物的质量如何。 该设备不比一块糖大，生产成本低廉，甚至可以在未来的智能手机中找到一席之地。

菠萝熟了吗？或者当您回到家并发现您购买的副本既不甜也不多汁时，您是否会感到恼火？那么肉的质量又如何呢？是不是水份多了，炸的时候就变硬了？在购买杂货时，顾客常常不得不依靠运气。这在未来应该会结束：然后你所要做的就是将智能手机放在产品上，启动相应的应用程序和相应的菜单选择，例如“梨” - 然后设备会给出建议：该梨果糖含量高，购买大绿灯。该应用的基础是近红外光谱仪，可测量产品中水、糖、淀粉、脂肪和蛋白质的比例。该系统“观察”食物几厘米深处——例如，它可以检测苹果的核心是否腐烂。即使是薄的包装薄膜也不是障碍。

但该设备是如何工作的呢？它将宽带光照射到样品上，例如一块肉。根据其成分的不同，它会不同程度地反射近红外范围内不同波长的光。光谱告诉研究人员食物中含有多少物质。

比方糖还小

该光谱仪的特别之处在于：它的体积仅为 2,1 立方厘米，比一块方糖小约 30%，因此比市售同类产品（尺寸约为两包黄油）要紧凑得多。另一个优点是：这些器件适合大规模生产，并且可以经济高效地生产。 “我们预计光谱仪将以与数码相机类似的方式发展，”博士说。 Heinrich Grüger 是位于德累斯顿的弗劳恩霍夫光子微系统 IPMS 研究所的负责业务领域经理，该系统正在该研究所开发。 “十年前你花 500 欧元就能买到的相机，其功能比现在几乎不用花钱就能用手机买到的相机要差。”

光谱仪通常由单独的组件制成：镜子、狭缝、光栅和探测器必须一件一件地放置在正确的位置并相互调整。 IPMS 的研究人员直接在硅晶圆上生产单独的光栅和光学狭缝。但这还不是全部：薄硅板非常大，可以安装数百个光谱仪的组件 - 这意味着可以一次性制造数百个近红外系统。科学家们将带有集成组件的晶圆堆叠在光学组件所在的晶圆之上。他们调整并固定晶圆，然后将它们隔离到单独的光谱仪中。研究人员不必对齐每个组件，而只需对齐相应的基板组件。这种 MEMS 技术（微机电系统的缩写）的另一个优点是：以这种方式生产的设备比手工制作的同类设备更加坚固。

在 22 月 24 日至 12 日于纽伦堡举行的 Sensor+Test 贸易展览会上，科学家们将展示光谱仪的原型（202 号展厅，XNUMX 号展位）。该设备可能会在大约三到五年内上市。下一步，研究人员正在研究适当的基础设施。 »我们开发智能算法，可以立即分析记录的光谱，将其与规格进行比较，然后向客户提供购买建议或拒绝。然而，这种说法仅涉及产品的质量，例如成熟度或含水量。然而，该系统无法提供微生物学和毒理学结果。”该光谱仪的应用不仅限于食品领域：例如，它可以检测假货，从而证明材料的质量是否与原始材料相同或质量较低。它还可以显示汽车上重新喷漆的区域或检查药物和护理霜的含量。

资料来源：德累斯顿 [弗劳恩霍夫协会]