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ZIM Projekt "DTMultimodal" - Entwicklung einer online Qualitätskontrolle von opaken Erfrischungsgetränken durch multimodale Spektroskopie

01.05.2019

Bewilligung des Forschungsprojektes DTMultimodal als Kooperation zwischen Dausch Technologies, der Hochschule Reutlingen (AG Process Analysis & Technology)  und des Instituts für Lasertechnologien in der Medizin an der Universität Ulm.

Eine Schwierigkeit bei der spektroskopische Messung von komplexen Getränken ist die natürliche Trübung, die als Streuzentrum in der Flüssigkeit fungiert und je nach Form und Größe des Partikels das eingestrahlte Licht ablenkt und damit auch die Pfadlänge verlängert. Dies kann wiederum das aufgenommene Spektrum verändern und beeinflusst insbesondere die Konzentrationsvorhersage. Grundsätzlich könnten Form und Größe der Trübungsteilchen mit in ein Kalibrationsmodell aufgenommen werden, dies wäre aber eine sehr aufwendige Prozedur, zudem zuerst die Trübungsteilchen (Größe und Verteilung) analysiert werden müssten.

Die in der Getränkeindustrie üblicherweise aufgenommenen Zielgrößen sind z.B. die Leitfähigkeit oder die einfache Trübungsmessung bei einigen vorbestimmten Wellenlängen. Diese einfachen Messgrößen sind jedoch nur Summenparameter und geben keinen Aufschluss über die tatsächliche molekulare Zusammensetzung innerhalb einer Matrix. Das Forschungsprojekt DTMultimodal soll genau hier ansetzen. Im konzipierten System soll die Information der Trübung zuerst von multimodalen Absorptionssignalen separiert werden, um dann die komplexe Information eines molekularen spektralen Fingerprints erfassen zu können. Neben dem Fingerprint können dann auch einzelne Inhaltsstoffe vorhergesagt werden. Um auch opake Getränke wie Orangensäfte mit partikulären Streuzentren untersuchen zu können, sind multimodale spektrale Informationen und deutlich komplexere Auswertealgorithmen notwendig.