快速檢查食品質量

無論是水果、肉類還是奶酪——質量並不總是消費者想要的。 未來，光譜儀會告訴顧客食物的質量如何。 該設備不比一塊糖大，生產成本低，未來甚至可以在智能手機中找到空間。

菠蘿熟了嗎？ 或者你在家裡發現你買的那份既不甜也不多汁而煩惱？ 那麼肉的質量呢？ 是不是水分太多，油炸的時候會變硬？ 在購買雜貨時，顧客往往不得不依靠自己的運氣。 這應該在未來結束：那麼您所要做的就是將智能手機舉到產品上，啟動相應的應用程序和相應的菜單選擇，例如 »pear« - 設備會給您推薦：此梨果糖含量高，為購買開綠燈。 該應用基於近紅外光譜儀，可測量產品中水、糖、澱粉、脂肪和蛋白質的比例。 該系統“看”到食物幾厘米深處——例如，它可以檢測蘋果的核心是否腐爛。 即使是薄的包裝薄膜也不是障礙。

但是該設備如何工作？ 它將寬帶光照射到樣品上，例如一塊肉。 根據其成分，這會在不同程度上反射近紅外範圍內不同波長的光。 光譜告訴研究人員食物中含有多少物質。

比一塊糖還小

光譜儀的特殊之處在於：體積僅為 2,1 立方厘米，比一塊糖小 30% 左右，因此比標準同類產品（大約兩包黃油大小）更緊湊。 另一個優點：這些設備適合大規模生產並且可以廉價生產。 “我們預計光譜儀將以類似於數碼相機的方式發展，”博士說。 Heinrich Grüger，德累斯頓弗勞恩霍夫光子微系統研究所 IPMS 負責業務部門經理，該系統正在這裡開發。 “十年前你可以花 500 歐元買到的相機，比你今天可以在手機中免費獲得的相機要少。”

光譜儀通常由單獨的組件製成：鏡子、狹縫、光柵和探測器必須放置在正確的位置，並逐個相互調整。 IPMS 的研究人員直接在矽晶片上製造單個光柵和光學間隙。 但這還不是全部：薄矽板非常大，可以安裝數百個光譜儀的組件 - 因此可以一次性製造數百個近紅外系統。 科學家們將帶有集成元件的晶片堆疊在光學元件所在的晶片之上。 他們調整和固定晶圓，然後將它們隔離到單獨的光譜儀中。 因此，研究人員不必對齊每個組件，只需對齊相應的基板組件即可。 這種 MEMS 技術的另一個優點，是 Micro Electro Mechanical Systems 的縮寫：以這種方式生產的設備比手工製作的同類產品更堅固。

科學家們將於 22 月 24 日至 12 日在紐倫堡舉行的 Sensor+Test 貿易展覽會（202 號展廳，XNUMX 號展台）展示光譜儀的原型。 該設備可能在大約三到五年內上市。 在進一步的步驟中，研究人員正在研究適當的基礎設施。 »我們開發了智能算法，可以立即分析記錄的光譜，將它們與規格進行比較，然後為客戶提供購買建議或拒絕。 但是，該聲明僅涉及產品的質量，例如成熟度或含水量。 但是，該系統無法提供微生物和毒理學發現。« 光譜儀的應用不僅限於食品行業：例如，它可以檢測假冒產品，即它可以證明有問題的材料是否與原始材料一樣高質量或是否是劣質商品。 它還可以揭開汽車上重新粉刷過的區域或檢查藥物和護理霜的內容。

資料來源：德累斯頓 [弗勞恩霍夫協會]