Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Systementwicklungstool zur effizienten Entwicklung tragbarer GC-Systeme mit MOS-Detektor für die Kontrolle der Lebensmittelqualität

In dem Projekt wird ein Systementwicklungs-Tool (SENT) erforscht, das eine einfache, modellbasierte, kosteneffiziente, anwendungsoptimierte Gaschromatographie-Systementwicklung für verschiedene Anwendungsfelder ermöglicht. Hierfür werden neuartige Detektormodule auf Basis miniaturisierter Halbleitergassensoren sowie eine Analytenanreicherung mittels Präkonzentratoren erforscht. Auf Basis der Plattform wird am Beispiel zweier Musteranwendungen aus der Lebensmittelindustrie zur Identifikation von Fettsäure-Oxidationsprodukt-Schwellen und Schimmelpilzbefall ein GC-Analysesystem („OxiVOC-GC“) bis zu TRL 6 entwickelt. Die aus der Fettoxidation resultierenden VOC werden vom Menschen als ranzig-fettiger Geruchseindruck wahrgenommen. Dies führt z.B. in der Schokoladenherstellung (Nüsse, Saaten) bei Kunden zur Ablehnung des Produktes. Der zu entwickelnde Demonstrator soll Oxidationsprodukte vor der menschlichen Wahrnehmung detektieren und Schimmelpilzbefall von Fettoxidation diskriminieren. Dies wird durch ein portables, robustes Gaschromatographie-Detektor-System ermöglicht, das Analyten mittels einer kontaktfreien Probenahme aufnimmt, an einer miniaturisierten Gaschromatographie-Säule aufgetrennt und mit einem empfindlichen Halbleitergassensor detektiert und quantifiziert. Die frühzeitige Detektion von Qualitätsveränderungen von ölhaltigen Rohstoffen und Produkten steigert die Wettbewerbsfähigkeit der Lebensmittelhersteller und -verarbeiter des PA maßgeblich. Zusätzlich lassen sich die im Projekt gewonnenen Erkenntnisse für miniaturisierte, modulare GC-Detektor-Handgeräte zur VOC-Analyse auf weitere Anwendungen und Branchen übertragen. Dadurch ergibt sich nach Projektende für die Komponenten- und Messsystemhersteller des KMU-geprägten PA ein schneller Markteintritt über die Musteranwendung und perspektivisch ein nachhaltiges Leistungsangebot auf dem Gebiet der miniaturisierten, modularen GC-Detektor-Handgeräte.