Makellose Optik, perfekter Geschmack – das ist es, was Endkunden beim Kauf von Obst und Gemüse erwarten. Hier lesen Sie, wie photoakustische Sensoren dabei helfen, diese Verbrauchererwartungen zu erfüllen.
Ethylen oder C2H4 wird von nahezu allen Früchten an die Umgebungsluft abgegeben. Die gasförmige Kohlenwasserstoffverbindung ist auch als Pflanzenhormon bekannt, denn sie entsteht auf natürliche Weise während der Reifung von Früchten. Je nach dem Stadium der Reife ändert sich die Menge an Ethylen, die eine Frucht abgibt. In der Vorreife geben die Früchte zunächst nur sehr geringe Mengen an Ethylen ab. Gegen Ende des Reifeprozesses steigt die Ethylenproduktion stark an, bis die Menge des an die Umgebung abgegebenen Ethylens im Stadium der Reife ihr Maximum erreicht.
Ethylenkonzentration gibt Hinweis auf den Reifezustand
Anhand der Ethylenkonzentration in der Umgebungsluft können Produzenten und Spediteure genau erkennen, in welchem Reifezustand sich die Ware befindet. Dieses Monitoring ist unerlässlich, damit Obst und Gemüse im optimalen Reifegrad in die Supermärkte gelangen und um zu verhindern, dass die Reifung zu früh einsetzt und die Ware verdirbt. Um dies sicherzustellen, werden Südfrüchte wie Bananen, Kiwis oder Mangos unreif geerntet und während des Transports unter einer Schutzatmosphäre haltbar gemacht.
Die Schutzatmosphäre wird durch eine je nach Obst- und Gemüsesorte genau definierte Temperatur und mittels exakt gesteuerter Ethylen-, Kohlendioxid- und Sauerstoffkonzentrationen im Lagerraum erzeugt. Durch die gezielte Beeinflussung der Ethylenkonzentration in der Umgebungsluft kann der Reifeprozess während des Transports gestoppt und im Zielland in sogenannten Reifeanlagen wieder gestartet werden.
NDIR-Sensoren zur Ethylen-Messung
Die Grundvoraussetzung für eine präzise Steuerung des Reifeprozesses ist die exakte Messung der Ethylenkonzentration während der gesamten Lieferkette – also von der Ernte bis zur Anlieferung im Supermarkt. Dafür kommen spezielle Sensoren zum Einsatz, die auf unterschiedliche Art und Weise die Gaskonzentration erfassen.
Ein bewährtes Messprinzip ist die nichtdispersive Infrarot-Absorption (NDIR). Hierbei wird die Eigenschaft von Gasmolekülen genutzt, Infrarotstrahlung in bestimmten Wellenlängen zu absorbieren. Je höher die Konzentration des jeweiligen Gases ist, desto mehr Infrarotstrahlung absorbiert es. Der Detektor registriert die abgeschwächte Lichtintensität der Strahlung und wandelt diese in ein Signal um, das die vorhandene Gaskonzentration angibt. Ein vorgeschalteter und auf das jeweilige Gas angepasster Interferenzfilter verhindert, dass der Detektor auf alle Wellenlängen anspricht.
