Intelligente Tupperware gegen Lebensmittelverschwendung

Ist der Käse noch haltbar? Kann ich die Milch noch trinken? Alltägliche Fragen, die jeder kennt. Häufig genügt der Geruchs- oder Geschmackstest, um zu prüfen, ob die Lebensmittel im Kühlschrank noch gefahrlos genießbar sind.
Aber nicht selten landet noch gutes Essen im Müll, um einer möglichen Lebensmittelvergiftung auch ganz sicher zu entgehen. Ein Forschungsteam hat sich nun dem Thema angenommen und eine Frischhaltebox entwickelt, die darin befindliches Essen auf ihre Haltbarkeit bewertet und so sicherstellt, dass kein Essen verschwendet wird und der Körper vor unangenehmen Bakterien und Pilzen geschützt ist. Wir erklären euch, wie das funktioniert!

Das Team

Nicht nur in der heimischen Küche wird regelmäßig Essen weggeworfen, sondern insbesondere Supermärkte werfen Unmengen an Essen weg – Essen, das eigentlich noch essbar wäre, doch das Haltbarkeitsdatum bereits überschritten hat.
Und da nicht einfach alle Lebensmittel von jemandem auf Verträglichkeit kontrolliert werden können, wandert die Nahrung schlussendlich im Müll.

Genau diesem Thema widmet sich eine europäische Gruppe von Forschern und Unternehmern, zu denen auch der Messtechniker Professor Andreas Schütze und der promovierte Ingenieur Christian Bur von der Universität Saarland gehören. Weitere Partnerinstitutionen befinden sich in Belgien, Italien und Spanien und auch das Unternehmen BOSCH Sensortec GmbH und die Saarbrücker 3S GmbH sind an dem Projekt beteiligt.

Das Projekt heißt “Serenade” und konzentriert sich auf einen intelligenten Vorratsbehälter, der seinen Inhalt kontrollieren und Aufschluss darüber geben kann, ob ein Lebensmittel noch verzehrt werden sollte oder nicht.
Mitglieder des besagten Teams sind für die Entwicklung eines geeigneten Sensors und die Herstellung eines nachhaltigen und spülmaschinengeeigneten Materials verantwortlich.

Die Frischhaltebox von Morgen

Um die Genießbarkeit von Nahrung prüfen zu können, greifen wir Menschen oft auf unseren Geruchssinn zurück. Riecht es unangenehm süß oder im Falle von Milch sauer, weiß man: Lieber die Finger davon lassen! Dafür verantwortlich sind die Pilze und Bakterien, die sich im Essen eingenistet haben und das Essen zersetzen. Die Gerüche sind Teil des Verwesungs- und Gärungsprozesses. Am Anfang sind es nur geringe Mengen Geruchsstoffe wie Ammoniak, Schwefelwasserstoff, Ethen oder Essigsäure. Doch mit dem Fortschreiten des Prozesses erhöht sich auch die Konzentration der genannten Stoffe. Unsere Nasen können diese Stoffe dank Millionen von Riechzellen wittern und unserem Gehirn weitergeben, um uns vor Salmonellen und Co. zu schützen.

Doch nicht nur wir Menschen sollen zwischen diesen Geruchsstoffen unterscheiden können, sondern auch die Sensoren der Tupperware werden auf Geruchserkennung verdorbener Lebensmittel trainiert. Möglich wird dies durch den Einsatz künstlicher Intelligenz.

Die KI wird so trainiert, dass sie bereits einzelne Moleküle der schädlichen Stoffe unter Milliarden Luftmolekülen erkennen kann. Dabei kann die KI, anders als der Mensch, sogar Kohlenstoffdioxid und Ethen erfassen.
Über einen gewissen Zeitraum hinweg erfasst die KI also die in der Tupperbox aufbewahrten Lebensmittel, ihre enthaltenen Stoffe und ihre Konzentration in der Luft. Deshalb ist auch der Abstand zum Obst oder Gemüse kein Problem.
Die einzelnen Gerüche hinterlassen nämlich eine eigene Signatur in der Luft – einen sogenannten “Smellprint” – der sich aus den verschiedenen Konzentrationen unterschiedlicher Stoffe zusammensetzt. Anhand dieser Smellprints kann schlussendlich der Zustand der Lebensmittel abgeleitet werden.
Beispielsweise kann die KI dem Menschen auf einem Display mitteilen “Noch 2 Tage haltbar!”. Diese Technik soll vor allem Supermärkten zu Gute kommen, um die Lebensmittelverschwendung zu reduzieren.

An diesem Projekt dürfen übrigens auch junge Nachwuchsforscher:innen teilnehmen und die Möglichkeit eines interessanten Themas für die Doktorarbeit wahrnehmen.

Auch Nachwuchsforscher:innen wie Luigi Masi und Motahareh Khalafi dürfen sich am Projekt beteiligen. Copyright: Pressefoto der Uni Saarland von Iris Maurer

Diese wichtige Forschung wird im Rahmen des HORIZON-Programms “Marie Sklodowska-Curie Doctoral Networks” und von der EU in Höhe von 1,8 Millionen Euro gefördert.