Im Januar 2021 hat AMO GmbH ein Projekt gestartet, das auf den ersten Blick im Widerspruch zu ihren üblichen Interessen steht. Das Projekt heißt GRACED und zielt darauf ab, eine technische Lösung für den Nachweis von Verunreinigungen durch beispielsweise E.coli, Salmonellen, Mykotoxine und Pestizide auf allen Stufen der Wertschöpfungskette der Obst- und Gemüseindustrie zu entwickeln. Die Verbindung zwischen der Überwachung der Lebensmittelqualität und den Kernexpertisen von AMO wird im Titel des Projekts offensichtlich: "Ultrakompakte, kostengünstige plasmo-photonische bimodale Multiplexing-Sensorplattformen als Teil einer ganzheitlichen Lösung für die Überwachung der Lebensmittelqualität"

"Ziel des Projekts ist es, die Fortschritte auf dem Gebiet der Plasmophotonik zu nutzen, um einen Sensor zu entwickeln, der schnell und kostengünstig mehrere Verunreinigungen nachweisen kann", erklärt Dr. Anna Lena Giesecke, Leiterin der Nanophotonic Group bei der AMO GmbH. "Ein wichtiger Punkt ist, dass der Sensor portabel sein muss, damit er auf jeder Stufe der Wertschöpfungskette von Obst und Gemüse eingesetzt werden kann - von den Produktionsorten bis auf unseren Tisch." 

Das Projekt steht in direktem Zusammenhang mit den Zielen der europäischen "Farm-to-Fork"-Strategie und ist eine Antwort auf die Notwendigkeit, das Risiko mikrobiologischer und chemischer Verunreinigungen in der Lebensmittelindustrie zu minimieren. Heutzutage werden Kontrollen von Obst und Gemüse meist am Produktionsstandort oder in der lebensmittelverarbeitenden Einrichtung durchgeführt, indem stichprobenartige Chargen mit Labortechniken getestet werden. Diese Tests können zwei oder mehr Tage in Anspruch nehmen, bevor sie Ergebnisse liefern. Der Zeitaufwand und die Kosten pro Analyse führen zu einer reduzierten Anzahl von Inspektionen und implizieren, dass diese nicht in allen Teilen der Wertschöpfungskette stattfinden können - insbesondere nicht in Supermärkten oder Restaurants, die kritische Punkte sind, da die Verbraucher dort ihre Produkte erhalten. GRACED zielt darauf ab, diese Lücke zu schließen, indem es eine modulare Lösung für die Früherkennung von Verunreinigungen in Obst und Gemüse entwickelt, die auf fortschrittlicher Nanophotonik-Technik, Internet-of-Things-Konzepten und ausgefeilter Datenanalyse basiert. 

AMO spielt eine zentrale Rolle in dem Projekt und leitet die technische Entwicklung des plasmophotonischen Sensors selbst. "Aus Sensorsicht werden wir uns die Tatsache zunutze machen, dass Verunreinigungen in einem plasmonischen Wellenleiter eine Brechungsindexänderung hervorrufen kann, wenn dieser mit einem entsprechenden Rezeptor beschichtet wird, und dass selbst kleinste Änderungen mit einem plasmo-photonischen Interferometer detektiert werden können", erklärt Giesecke. "Mit einigen Partnern haben wir im Rahmen des Projekts PLASMOfab bereits ein extrem kompaktes und empfindliches plasmophotonisches Interferometer entwickelt, das den Ausgangspunkt für die von GRACED angedachten Sensoren darstellt." 

Das komplette System wird in verschiedenen Produktions- und Vertriebssystemen getestet, darunter a) ein konventionelles Anbausystem in Freilandbetrieben in Italien und die folgenden Schritte der Lebensmittelverarbeitung für die Zubereitung von gekochten Mahlzeiten und Tiefkühlgemüsepaketen; b) ein neuartiges, urbanes Farming-Ökosystem in Frankreich, das Obst und Gemüse produziert, das in In-situ-Restaurants verwendet wird; c) ein Agrarökologie-Modell mit kurzer Wertschöpfungskette in Frankreich mit direktem Vertrieb von den Landwirten an Verbraucher und Restaurants; d) eine halbautomatische Farm in Ungarn, die Pilze produziert und an Supermärkte und Großhändler vertreibt.

Das Projekt wird von CyRIC - Cyprus Research and Innovation Centre (Zypern) koordiniert und ist eine Initiative der Photonics Public Private Partnership. Zu den Projektpartnern gehören: CyRIC - Cyprus Research and Innovation Centre (Zypern), National Research Council (Italien), Tecnoalimenti S.C.P. A (Italien), Easy Global Market SAS (Frankreich), Bialoom Ltd (Zypern), Mutitel (Belgien), Centre National De La Recherche Scientifique CNRS (Frankreich), Sous Les Fraises (Frankreich), Aristotle University of Thessalonini (Griechenland), Pour Une Agriculture Du Vivant (Frankreich), AMO GMBH (Deutschland), Pilze-Nagy Kereskedelmi Es Szolgaltato Kft (Ungarn), ISS BioSense S. r.l. (Italien), Lumensia Sensors S.L. (Spanien).

Das Projekt wird aus dem Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon 2020 der Europäischen Union unter der Fördervereinbarung Nr. 101007448 finanziert.

Pressemitteilung der AMO vom 23.03.2021.