Industrie & Technik

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<h2>Lösung für Hersteller und Handel</h2><p>In der Lebensmittelindustrie gibt es bereits mobile schnellanalytische Methoden. Ein Beispiel ist das fluoreszenzspektroskopische Handmessgerät Freshdetect der gleichnamigen Firma aus Pullach bei München. Forscher um Volker Großer vom Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM in Berlin entwickelten die zugrunde liegende Methode. Außer dem Fraunhofer-Institut beteiligten sich auch das Ferdinand-Braun-Institut für Höchstfrequenztechnik, das Leibnitz-Institut für Agrartechnik und das Max-Rubner-Institut. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung förderte das Projekt in Folge der Gammelfleischskandale vor zehn Jahren.</p><p>Die Wissenschaftler fanden einen Zusammenhang zwischen mikrobieller Belastung und Fluoreszenzsignaturen. In einem Folgeprojekt erstellten mittelständische Unternehmen einen Prototypen und gründeten im Jahr 2013 die Firma Freshdetect, die das serienreife Handmessgerät vermarktet.</p><figure><img src="https://media.graphcms.com/Lcxa5s7fS7e5qJ1JyurD"><figcaption><label>Abb. 1: </label>Das Handmessgerät von Freshdetect bestrahlt die Schweinefleischprobe mit einem violetten Lichtstrahl und erfasst das emittierte Fluoreszenzlicht.</figcaption></figure>
<h2>Schnellanalytik außerhalb des Labors</h2><p>Die Firma wirbt mit der „sekundenschnellen Bestimmung der Gesamtkeimzahl von rohem Fleisch“ in jeder Verarbeitungsstufe bei gleichen Nachweisgrenzen wie im Labor. Verfahren nach EN-ISO-Normen ersetzt es dennoch nicht. Stattdessen soll es der Industrie zur schnellen Eigenkontrolle dienen. Der Händler oder Kontrolleur setzt den Messkopf direkt auf die Fleischprobe oder die Vakuumverpackung. Leuchtdioden regen Stoffe auf der Oberfläche bei 405 nm zur Fluoreszenz an. Das Gerät detektiert nicht die Fluoreszenzsignale einzelner Fluophore wie Porphyrin, NAD oder Flavine, sondern betrachtet alle Signale zwischen 450 und 900 nm. Daraus berechnen Vorhersagemodelle anhand hinterlegter Referenzspektren und Lernalgorithmen den bakteriellen Zustand.</p><p>Die Plattform der Fraunhofer-Forscher kombiniert die spektraloptische Messung mit einem Schreib-Lesegerät, das eine RFID-Kennzeichnung über Funk ausliest. Bei jedem Verarbeitungs- und Transportschritt speichert und überschreibt es die Messdaten auf dem Chip.</p><p>Das Verfahren eignet sich prinzipiell für alle Lebensmittel. Allerdings existieren Kalibrationsdatensätze bisher nur für Schweinefleisch und Geflügel. In Zukunft will das Unternehmen Daten für Rind, Fisch, Gemüse und Salat aufnehmen. Interessant für Hersteller sind außerdem Referenzdaten für Oberflächen von Maschinen, Förderbändern und Transportkisten.</p><h2>Das Labor im Handy</h2><p>Nicht nur das IZM, auch weitere Fraunhofer-Institute entwickeln miniaturisierte Analysenmethoden. Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden hat die Idee von einem „Labor im Handy“ umgesetzt. Es soll nicht nur die tatsächliche Zusammensetzung und Qualität von Lebensmitteln erfassen, sondern auch aufgrund individueller Nutzerdaten zum Ernährungsberater werden.</p><p>Die Technik der Dresdener Forscher ersetzt kein Lebensmittelllabor. Ihr Ziel ist es nicht, die mikrobiologische Beschaffenheit zu analysieren. Stattdessen warnt ihr System den Verbraucher vor verwässertem Fleisch oder unreifem Obst.</p><p>Die Handykamera konstruiert von dem Lebensmittel ein dreidimensionales Bild. Daraus berechnet das System Volumen und Masse des Lebensmittels. Ein Nahinfrarotspektrometer bestimmt Eiweiß, Fett, Kohlenhydrate oder Wasser. Die Spektrometer sind 10 × 10 × 4,5 mm groß. Ihre Kosten stehen aber mit über 10 000 Euro noch den Vorstellungen der Mobiltelefonhersteller gegenüber. Sie würden lediglich drei bis zehn Euro für eine zusätzliche Hardwarekomponente ausgeben. Heinrich Grüger vom IPMS ist dennoch optimistisch, dass solche Systeme in drei bis fünf Jahren auf den Markt kommen. Nach dem technischen Stand sei dies bereits möglich.</p><h2>Analyse in der Verpackung</h2><p>Eine weitere Möglichkeit, Lebensmittel zu überwachen, sind Sensoren in der Verpackung. Wissenschaftler vom Forschungszentrum Jülich arbeiten an Verfahren, elektrochemische Sensoren zu drucken. Die Jülicher Forscher Alexey Yakushenko, Jan Schnitker und Marcel Grein haben im letzten Jahr das Start-up Is-it-fresh gegründet, das Sensoren in Lebensmittelverpackungen integriert. Damit können Hersteller, Händler und Verbraucher erkennen, ob ein Lebensmittel verdorben ist. Der Sensor zeigt beispielsweise einen zu niedrigen pH-Wert oder einen erhöhten Sauerstoffgehalt.</p><figure><img src="https://media.graphcms.com/NFbnlMiTSOFe9GXVJ7jZ"><figcaption><label>Abb. 2: </label>Auf Folie gedruckte Funketiketten Jülicher Forscher.</figcaption></figure>
<h2>Anwendung als Tracker</h2><p>Die „Freshtags“ überwachen nicht nur die Frische der Lebensmittel, sondern ermöglichen es auch, Produktions- und Transportketten digital zu verfolgen. „Der Hersteller gibt einem Medikament mit dem Chip eine Unique-ID. Wir tracken das Medikament und könnten einen Austausch mit einem möglicherweise minderwertigen Produkt verfolgen“, berichtet Jan Schnitker.</p><figure><img src="https://media.graphcms.com/o9jG83r9R5SMcELjCFPx"><figcaption><label>Abb. 3: </label>Ein Forscher betrachtet den Schaltkreis des Funketiketts unter dem Mikroskop.</figcaption></figure>
<h2>Ähnliche Projekte weltweit</h2><p>Weltweit gibt es Forschergruppen, die ähnliche Techniken für die Lebensmittelanalytik entwickeln. Das im Jahr 2015 gegründete schwedische Start-up Innoscentia arbeitet an kostengünstigen druckbaren Gassensoren. Diese messen flüchtige mikrobielle Stoffwechselverbindungen in verpacktem Fleisch. Forscher der Universiät in Berkley haben mit der Chiao Tung Universität in Taiwan ein 3-D-Druckverfahren entwickelt, mit dem sie Milchdeckel mit integrierten Sensoren herstellen.</p><p>Die Forscher müssen Sensoren aufgrund unterschiedlicher Verderbsindikatoren erst für jedes Lebensmittel entwickeln und die benötigten Spezialdrucker für diese anfertigen. So müssen die Entwickler den Sensor unterschiedlich in die Verpackung integrieren, da sie diese nicht immer aufkleben können. Die Verfahren sind daher aufwendig und teuer. Allerdings sind die Chips so klein, dass „selbst mehrere Sensoren in einem Chip die Kosten wenig beeinflussen“, sagt Jan Schnitker. Im Jahr 2019 plant Is-it-fresh, Sensoren für verderbliche Frischwaren auf den Markt zu bringen. Das dürfte bei einer globalen Fleischproduktion von etwa 320 Millionen Tonnen und einer Fischerzeugung von etwa 170 Millionen Tonnen pro Jahr ein großer Absatzmarkt sein.</p><p>Lea van Alst ist freie Mitarbeiterin der Nachrichten aus der Chemie.</p>

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Ist mein Lebensmittel noch frisch?

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Bildung & Gesellschaft

<h2>Kein flächendeckendes Diplom</h2><p>Mecklenburg-Vorpommern setzte sich nicht mit der Forderung durch, dass Hochschulen wieder bundesweit Diplome verleihen sollen. Dies lehnte die Kultusministerkonferenz im Dezember ab. Stattdessen beschlossen die Kultusminister mit 15 Ja-Stimmen und einer Enthaltung die Musterrechtsverordnung, die eine Äquivalenzlösung vorsieht. Demnach darf im Abschlusszeugnis einer Universität stehen, dass der Master das gleiche Qualifikationsniveau hat wie ein Diplom. Dasselbe gilt für Bachelorabschlüsse von Fachhochschulen. Schwerpunkt der Musterrechtsverordnung ist die Akkreditierung von Studiengängen. MS</p><p><ext-link ext-link-type="uri"><a href="https://www.jmwiarda.de/2017/12/07/kultusminister-verweigern-dem-diplom-die-wiederauferstehung/" target="_blank">www.jmwiarda.de/2017/12/07/kultusminister-verweigern-dem-diplom-die-wiederauferstehung/</a></ext-link></p><p><ext-link ext-link-type="uri"><a href="https://goo.gl/sVoZXa" target="_blank">goo.gl/sVoZXa</a></ext-link></p><h2>Promotionskolleg in Schleswig-Holstein</h2><p>Fachhochschulen und Universitäten in Schleswig-Holstein haben Ende November ein hochschulübergreifendes Promotionskolleg gegründet. Der Ansatz, ein Kolleg mit einem institutionellen Promotionsrecht einzuführen, ist bundesweit bisher einmalig. An dem Kolleg dürfen Fachhochschulprofessoren Promotionen betreuen und begutachten. Im Jahr 2016 hatte eine Änderung des Landeshochschulgesetzes in Schleswig-Holstein gemeinsame Forschungsteams von Universitäten und Fachhochschulen möglich gemacht.</p><p>Eine Promotionsordnung, eine Organisationssatzung und Qualitätsstandards für das Promotionskolleg existieren allerdings noch nicht. MS</p><p><ext-link ext-link-type="uri"><a href="https://hs-flensburg.de" target="_blank">https://hs-flensburg.de</a></ext-link></p><p><ext-link ext-link-type="uri"><a href="https://goo.gl/UBG3p9" target="_blank">goo.gl/UBG3p9</a></ext-link></p><h2>Österreich exportiert Wissenschaftler nach Deutschland</h2><p>Bezogen auf die Bevölkerungsgröße sind mehr Wissenschaftler aus Österreich in Deutschland tätig als umgekehrt. Das zeigt eine Studie der Österreichischen Universitätenkonferenz Uniko. Die österreichischen Wissenschaftler arbeiten in Deutschland besonders häufig in Mathematik und Naturwissenschaften (22 %) sowie in der Medizin (23 %). Angestellt sind sie vor allem als Professoren oder Postdocs. LA</p><p><ext-link ext-link-type="uri"><a href="https://goo.gl/G6266X" target="_blank">goo.gl/G6266X</a></ext-link></p><h2>Mehr Studierende an deutschen Hochschulen als je zuvor</h2><p>Nach Zahlen aus dem statistischen Bundesamt haben sich im laufenden Wintersemester 1,5 % mehr Studierende eingeschrieben als im Jahr zuvor. Insgesamt sind es 2 847 800, davon 1 785 000 an Universitäten, pädagogischen und theologischen Hochschulen. An Fachhochschulen immatrikulierten sich 982 400 Studierende, die verbleibenden an Verwaltungsfachhochschulen und Kunsthochschulen. Dem Centrum für Hochschulentwicklung CHE zufolge wird die Zahl an Studienanfängern in den kommenden Jahren hoch bleiben. MS</p><p><ext-link ext-link-type="uri"><a href="http://che.de/cms/?getObject=5&amp;getNewsID=2105&amp;getCB=398&amp;getLang=dewww.destatis.de/DE/PresseService/Presse/Pressemitteilungen/2017/11/PD17_427_213.html" target="_blank">http://che.de/cms/?getObject=5&amp;getNewsID=2105&amp;getCB=398&amp;getLang=dewww.destatis.de/DE/PresseService/Presse/Pressemitteilungen/2017/11/PD17_427_213.html</a></ext-link></p><h2>Was ist Wissenschaftsfreiheit?</h2><p>Wissenschaftsfreizeit sei ein Recht der Organisation Hochschule, weniger ein persönliches Grundrecht. Dies vertritt ein vom Stifterverband unterstütztes Netzwerk von Wissenschaftsmanagern, die eine Diskussion über die Wissenschaftsfreiheit in Deutschland fordern. In ihrem Positionspapier beklagen die Wissenschaftsmanager, dass das Thema oft nur auf Landeshochschulgesetze reduziert werde.</p><p><ext-link ext-link-type="uri"><a href="https://netzwerk-wissenschaftsmanagement.de/files/positionspapier_wissenschaftsfreiheit_final.pdf" target="_blank">https://netzwerk-wissenschaftsmanagement.de/files/positionspapier_wissenschaftsfreiheit_final.pdf</a></ext-link></p><h2>Schweden investiert am meisten in Forschung und Entwicklung</h2><p>Für Forschung und Entwicklung investierte Schweden im Jahr 2016 mit 3,3 % EU-weit den höchsten Anteil seines Bruttoinlandprodukts (Abbildung). Das ist eine Summe von 15,1 Mrd. Euro. Den höchsten Betrag brachte Deutschland mit 92,4 Mrd. Euro auf, das entspricht 2,9 %. Damit liegt Deutschland über dem EU-Schnitt von 2 %. Dies ist weniger als in anderen Volkswirtschaften wie Südkorea und Japan. Sie gaben 2015 einen Anteil von 4,2 % und 3,3 % aus. Insgesamt mobilisierten die EU-Länder 300 Mrd. Euro. MS</p><p><ext-link ext-link-type="uri"><a href="http://dpaq.de/jaeXH" target="_blank">http://dpaq.de/jaeXH</a></ext-link></p><figure><img src="https://media.graphcms.com/3xAerwglRoaDDf7mlJVN"><figcaption><label>Abb. 1: </label></figcaption></figure>


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