Technik im Gartenbau

 

Einsatz von Etikettensensoren zur Qualitätssicherung von Obst und Gemüse

Was ist ein Etikettensensor? 

- ein kreditkartengroßes Datenerfassungssystem mit Analogeingang zur Temperaturmessung zum Aufkleben auf Verpackungen 
- Medium zum Transport weiterer produktspezifischer Daten

Wozu müssen Daten erfasst werden? 

- zum Erkennen der Stellen in der Kette vom Erzeuger bis zum Verbraucher, in denen die meisten Verluste auftreten 
- zum Ergreifen von wirksamen Gegenmaßnahmen

Welches Ziel wird verfolgt? 

- Verlängerung der Haltbarkeit von Obst und Gemüse nach der Ernte und die Verbesserung der Qualität 
- Verbesserung von Verbraucherinformationen 
- Rückverfolgbarkeit von Produkt- und Prozessinformationen

Was bedeutet Rückverfolgbarkeit bei gartenbaulichen Produkten? 

- Kenntnis von:    - Herkunft (einschließlich Angaben zur Vorernteperiode) 
                           - Aufbereitung des Produkts und Belastungen nach der Ernte 
                           - Verteilung und Verbleib des Produkts nach seiner Auslieferung

Welche Daten sollen erfasst werden? 

- Temperatur-Zeit-Datensätze 
- produktspezifische Daten wie Hersteller, Produktart, Sorte, Handelsklasse, Vorerntebedingungen

Prinzipschema

Funktionsweise 

- Temperaturspeicherung in wählbaren Intervallen 
- Lesen und Schreiben anwenderspezifischer Daten in Datenspeicher 
- interne Prozesse auf Sensorkarte und Temperaturmessung werden durch auf der Karte integrierte Spezialbatterie gespeist 
- Datenübertragung zwischen Schreib-/Leseeinheit und Sensorkarte wird über Antenne mittels Radiowellen gewährleistet

Leistungsparameter 

Abmessungen 86 x 54 x 1,5 mm
Speicherkapazität max. 64 Temperatur-Zeit-Datensätze, alternativ 48 Temperatur- Zeit-Daten + andere relevante Produktdaten (verschlüsselt)
Frequenz 13,56 MHz
Datenzugriff Schreiben, Lesen, Schreibschutz
Messintervall einstellbar zw. 5 s und 43200 s (12h)
Messgenauigkeit 1,0 K (innerhalb eines Anwendungsbereiches von 20 K)
Messbereich -20°C ... +50°C
Überwachungsbereich 2 Grenzwerte (ohne Aufzeichnung der Temperaturen)
Batterielebensdauer ca. 10 Monate (abhängig von Nutzung und Umgebungsbedingungen)

Erprobung der Etikettensensoren unter praktischen Bedingungen am ATB 

- Funktionelle Fragen 

  • Zuverlässigkeit der Temperaturmessung 

  • Lebensdauer der Batterie bei wechselnden Umgebungsbedingungen

  • Randbedingungen für die Datenübertragung 

- Herangehensweise 

  • Bestimmung der thermischen Belastung des Produkts über Temperatursummen 

  • Abrufen allgemeiner Produkteigenschaften über die Sensorkarte 

- Integrationsmöglichkeit in bestehende Organisationssysteme 
- Erweiterung vorhandener Haltbarkeitsmodelle und Anpassung der Etikettensensoren

Beispiel einer Temperaturaufzeichnung aus einer realen Nacherntekette

Thermische Nacherntebelastung von ökologisch erzeugtem Brokkoli auf dem Weg vom Erzeuger zum Verbraucher, parallel mit Datalogger und Etikettensensor erfasst

Praktische Einsatzmöglichkeiten 

- Überwachung von Frischmarktprodukten auf dem Weg vom Erzeuger zum Verbraucher 
- Bereitstellung von Informationen über den Grad des Abbaus von Inhaltsstoffen an jeder Stelle der Nacherntekette auf der Grundlage von Haltbarkeitsmodellen

Welche Produktarten sind geeignet? 

- Produkte mit hohem natürlichen Transpirationsschutz wie Äpfel oder Tomaten 
- Produkte mit hohem künstlichen Transpirationsschutz wie verpackte Produkte in Folie oder Karton 
- Vorverarbeitete Produkte wie Schnittsalate oder Salatmischungen

Welche Produktarten sind nicht geeignet? 

- empfindliche Produkte mit geringem natürlichen und ohne künstlichen Transpirationsschutz

Handhabung des Etikettensensors in der Praxis

Start der Messung und
Einlesen weiterer Daten

Anbringen des Etikettensensors
an der Verpackung

Befüllen der Verpackung und Messen der thermischen Belastung

Auslesen von Mess- und Produktdaten

 

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