Elektronische Nasen sind hochentwickelte Sensoren, die digitale Fingerabdrücke von Gerüchen liefern. Sie werden industriell zunehmend für die Qualitätskontrolle und Produktentwicklung genutzt. Auch bei der Lebensmittelherstellung werden die Spürnasen immer wichtiger.

Eine konstant hohe Qualität der Produkte und Rohwaren ist für die Lebensmittelindustrie von entscheidender Bedeutung. Für Früchteverarbeiter ist es beispielsweise sehr wichtig, den Reifegrad bei der Ernte und Lagerung systematisch zu erfassen. Der einheitliche Reifegrad einer Charge ist ein Qualitätsmerkmal für den Endverbraucher. Ingenieure haben jetzt eine elektronische Nase entwickelt, die künftig den Produzenten und dem Verbraucher helfen könnte, das Problem zu lösen.

Traditionell wird die Fruchtreife durch einfaches Probieren bestimmt. Dadurch wird die Frucht jedoch zerstört. Die elektronische Nase hingegen erkennt den Reifegrad anhand des Geruchs. Zudem ist sie lernfähig. Wenn sie ausreichend trainiert ist, kann sie ohne weiteres menschliche Zutun arbeiten, und ihre Trefferquote liegt bei einer Auswertungszeit von nur wenigen Sekunden bei über 92%.

Von allen menschlichen Sinnen ist der Geruchssinn am schwierigsten zu standardisieren. Lange haben Wissenschaftler gebraucht, Funktion und Wirkungsweise des Geruchssinns zu entschlüsseln. Der Geruch eines Lebensmittels wird durch sehr viele einzelne chemische Substanzen bestimmt, deren Kombination letztendlich den individuellen Charakter des Lebensmittels ausmacht. Für die Entwicklung neuer Lebensmittel ist es daher wichtig optimale Aromaentwicklung und geschmackliche Eigenschaften zuverlässig messen und bestimmen zu können.

Bisher war die schwierige Aufgabe einer Gruppe von Geschmackstestern oder Sensorikern vorbehalten, deren Einschätzung aber stets subkectiv war. Auch analytische Verfahren, die letztlich die chemische Stoffzusammensetzung bestimmen, halfen nur bedingt bei der Beurteilung der sensorischen Eigenschaften und sind außerdem kostenintensiv.

Die Ergebnisse der elektronischen Nase sind im Vergleich zum menschlichen "Testriecher" stets objektiv und hochgenau. Die Auswertung geht problemlos und schnell direkt vor Ort. Zudem kann die elektronische Nase - ganz dem menschlichen Vorbild entsprechend - aus Erfahrungen lernen und sich selbst ständig verbessern. Das Funktionsprinzip ist ziemlich komplex. Die Spürnase analysiert und identifiziert flüchtige chemische Substanzen in winzigen Konzentrationen (1 Teilchen pro Milliarde). Die über das Sensorfeld geleiteten Substanzen führen dabei zu Veränderungen des elektrischen Widerstands einzelner Sensoren.

Ursprünglich wurde die elektronische Nase entwickelt, um den Reifegrad von Äpfeln und Bananen zu bestimmen. Das System läßt sich jedoch leicht auf die meisten anderen Früchte übertragen und wurde auch schon zur Qualitätsbestimmung von Kaffee, Bier und Wein erfolgreich angewendet. Die Erweiterung des Anwendungsspektrums liegt absehbar in der Luft.

FOOD TODAY 09/1999