Sensortechnische Detektion von Mykotoxin bildenden pilzlichen Schaderregern an der Getreideähre
 Hierbei wird untersucht, ob unter Anwendung komplexer digitaler Bildauswertung (Thermografie, Chlorophyllfluoreszenz, Farbbilder, hyper-spektrale Bildaufnahme) der Feldbefall mit der wichtigsten Schadpilzgattung Fusarium beurteilt werden kann. Im Projekt wird getestet, ob durch Kombination dieser bildgebenden Verfahren unter Freilandbedingungen die Detektion eines Befalls möglich ist. Die Befallseinschätzung im Getreidefeld dient dazu, befallene Erntepartien schon bei der Ernte abzutrennen und ggf. gesondert zu behandeln. 

Spezifische Verfahrensführung bei der Getreidetrocknung zur Inhibition von Mykotoxin-bildnern durch sensortechnische Erfassung von Produktinhomogenitäten
Indikatoren und Sensortechnik zur Erkennung von Mykotoxinbildnern in der Getreideaufbereitung: Schimmelpilze und ihre Toxine bedrohen die Qualität von Lebens- und Futtermitteln an vielen Stellen der Produktionskette. Bei Getreide ist der Nacherntebereich mit Lagerung, Aufbereitung und Verarbeitung häufig mit belasteten Partien konfrontiert. Projektziel ist die Identifizierung von mit Feld- oder Lagerpilzen oder mit ihren Toxinen belasteten Getreidepartien. Es sollen Sensoren zur Geruchsmustererkennung entwickelt sowie die Nutzung spektroskopischer Eigenschaften von Schimmelpilzen bzw. Mykotoxinen geprüft werden. Im Weiteren werden die Voraussetzungen für die Entwicklung eines Arrays verschiedener Sensortypen geschaffen, welches für das gezielte und dokumentierte Ausschleusen belasteter Getreidepartien geeignet ist.

Indikatoren u. Sensortechnik zur Erkennung von Mykotoxinbildnern in der Getreideaufbereitung
Die Entwicklung eines zur Prozesskontrolle geeigneten In-line-Mikrowellen Getreidefeuchtesensors sowie die technische Umsetzung und Erprobung einer darauf gegründeten modellbasierten Verfahrensführung für Getreidetrockner ist das Ziel eines weiteren Teilvorhabens. Anhand der Arbeitsergebnisse soll die Entstehung von Mykotoxinbildnern vermieden sowie thermische Schädigungen und Verkaufsverluste durch Übertrocknung minimiert werden können. Das vorhandene, dem Regelungskonzept zugrunde liegende mathematische Modell für die Wärme- und Stoffübertragung wird auf kontinuierlich arbeitende Getreidetrockner erweitert. Die Erprobung des Mikrowellen-Sensors und des Regelungssystems erfolgt im Pilotmaßstab sowie an einem industriellen Trockner.

Prozessnahe Qualitätsbestimmung und vorausschauende Bewertung des Verderbsrisikos bei gartenbaulichen Produkten
Die Methodenentwicklung zur prozessnahen Qualitätsbestimmung und vorausschauenden Bewertung des Verderbsrisikos bei gartenbaulichen Produkten ist einer der drei Themenkomplexe entlang der Produktionslinien von Obst, Gemüse und Kartoffel. Ein innovatives spektrometrisches Sensorsystem zur Erfassung der Produktqualität wird hierbei schrittweise entwickelt und erprobt. Die Bewertung stützt sich dabei auf Qualitätsbestimmungen am Anfang der Versorgungskette sowie auf repräsentative Daten der mechanischen Belastung in der Kette, die zuvor mit einem im Vorgängervorhaben PSn1 entwickelten miniaturisierten Stoßsensor erfasst wurden. Dadurch werden frühzeitig Entscheidungen zur optimalen Verwertung einer Produktpartie möglich. Mehrjährige Tests und Optimierungsschritte sind geplant, um die Anforderungen an Sensortechnik und Bewertungsalgorithmen zur Charakterisierung der Produktqualität und ihrer Veränderung durch Einflüsse aus der Prozesskette zu erfüllen.

Entwicklung von Biosensoren zur prozessbegleitenden Detektion von human- u. phytopathogenen Mikroorganismen
 Produkte der Landwirtschaft sind nach der Ernte häufig stark verunreinigt. Hierdurch können sich wechselnd hohe Konzentrationen an human- und phytopathogenen Mikroorganismen einstellen. Die zeitnahe Bestimmung des mikrobiellen Kontaminationsgrades bzw. die Überwachung des Hygienestatus ist mit konventionellen mikrobiologischen Methoden nicht möglich. Im Rahmen des Projektes werden daher Methoden zur spezifischen und quantitativen Detektion mikrobieller Verderborganismen am Beispiel der mikrobiellen Belastung von Waschwasser aus der Gemüseproduktion entwickelt. Ziel ist die Entwicklung robuster und automatisierbarer Applikationen (Biosensoren) auf der Basis molekularbiologischer bzw. durchflusszytometrischer Methoden zur spezifischern Detektion von Verderberregern sowie entsprechender Gebrauchsmuster für den Einsatz in der Verfahrensoptimierung.

Die Entwicklung eines modularen intelligenten Systems zur durchgängigen Qualitätskontrolle in der Logistikkette von pflanzlichen Frischeprodukten
Das System soll helfen, Messwerte lückenlos vom Produzenten über Transport und Zwischenlagerung bis in den Handel bezüglich qualitätsrelevanter Parameter zu erfassen und zu bewerten. Auf der unteren Ebene werden dabei modulare Funklogger zur Messung von Lufttemperaturen und Luftfeuchten (und zur Übertragung von Textinformationen) angeordnet, die sowohl autark als auch in einem internetbasierten, datenbankgestützten System arbeiten (Abb. 2). Durch die zielgerichtete Anwendung des Systems soll im gesamten Nacherntebereich ein wesentlicher Beitrag zur Verbesserung der Nachhaltigkeit in der Wertschöpfungskette am Beispiel der Obst- und Gemüseproduktion geleistet werden.

Technikbewertung 
Die Ketten übergreifende Technikbewertung zur Abschätzung der sozio-ökonomischen und ökologischen Effizienz wird in einem übergeordneten Teilprojekt bearbeitet. Das Ziel des Teilprojektes besteht darin, im Sinne einer Technikfolgenabschätzung die Auswirkungen des Sensoreinsatzes exemplarisch entlang der Getreidekette zu erfassen, zu analysieren und zu bewerten. Diese Auswirkungen bestehen z.B. in Veränderungen der Produktionsverfahren, in verbesserter Produktqualität und höherer Lebensmittelsicherheit, in der Umweltentlastung, in erhöhter Wirtschaftlichkeit sowie in verbesserten Arbeitsbedingungen. Die Ergebnisse sollen sowohl die Hersteller als auch die Anwender der Sensorsysteme unterstützen. Sie erhalten mit den Ergebnissen des Vorhabens Planungsgrundlagen für die Einordnung der Sensortechnik in die Produktionsketten und die Anpassung der Verfahren an sensorbedingte Veränderungen sowie Kenntnisse zur Abschätzung von wirtschaftlichen Folgen und Umweltwirkungen des Sensoreinsatzes.