Lebensmittelbetrug erkennen mit Quantensensorik
Direkt im Supermarkt kontrollieren ob die Inhaltsstoffe der Lebensmittel korrekt sind – an dieser Vision arbeiten die Partner des Verbund-Projekts QSPEC. Sie wollen quantenmechanische Effekte für eine neue, kompakte Analysemethode für Lebensmittel nutzen.
Im Projekt QSPEC arbeiten sechs Partner an einem Quanten-basierten Messsystem für die Lebensmittelanalyse.
Quelle: Laserzentrum Hannover
Sechs deutsche Partner aus Forschung und Industrie arbeiten im Projekt QSPEC an einer neuartigen Methode zur Lebensmittelanalyse auf Basis von Quantentechnologien. Ziel ist es, Lebensmittelbetrug künftig schneller und kostengünstiger aufzudecken als mit heutigen Laborverfahren. Im Fokus stehen zunächst Honig und Orangensaft, die zu den am häufigsten manipulierten Lebensmitteln zählen, wie das Laserzentrum Hannover mitteilt, das am Projekt beteiligt ist.
Das vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) geförderte Vorhaben setzt auf ein quantenbasiertes Spektroskopieverfahren mit verschränkten Photonenpaaren. Dabei interagiert ein langwelliges Photon mit der Probe, während die gewonnenen Informationen über ein kurzwelligeres Photon ausgelesen werden, das sich einfacher messen lässt.
Nach Angaben der Projektpartner wurden bereits wichtige technische Bausteine fertiggestellt. Toptica und das Laserzentrum Hannover entwickelten Laserquellen zur Erzeugung verschränkter Photonen. Zudem fertigte die AMO GmbH erste nanophotonische Chips, auf denen die Leibniz Universität Hannover bereits erfolgreich Photonenpaare bei einer Wellenlänge von 1550 Nanometern nachweisen konnte.
Für stabile Messbedingungen wurde ausserdem ein modulares Temperaturregelsystem entwickelt. In der nächsten Projektphase soll das Laborsystem zu einem kompakten Prototypen ausgebaut werden. Das Deutsche Institut für Lebensmitteltechnik (DIL) erstellt dafür derzeit eine Referenzdatenbank auf Basis etablierter Analyseverfahren wie NIR- und NMR-Spektroskopie. Die Messergebnisse des Prototyps sollen anschliessend mit diesen Referenzdaten verglichen werden.
Langfristig wollen die Projektpartner die Grundlage für ein industriell einsetzbares Analysesystem schaffen. Die Vision reicht bis zu einer Integration der Technologie in Smartphones, sodass Verbraucherinnen und Verbraucher die Zusammensetzung von Lebensmitteln direkt überprüfen könnten.
