Fälschungen aufdecken mit berührungslosen Lichtquanten

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Beim Einkaufen im Supermarkt müssen sich Konsumenten auf die Lebensmittel-Kennzeichnung verlassen können. Aber ist die immer korrekt? Betrug bei den Inhaltsstoffangaben von Lebensmitteln kann nicht nur wirtschaftliche Schäden anrichten, sondern auch zu gesundheitlichen Risiken führen. Bisher werden für diese Analysen kernmagnetische Resonanzspektroskopien (NMR) genutzt. Nun wird ein alternatives Prüfverfahren entwickeln: Die quantenbasierte Spektroskopiemethode soll kompakter, günstiger und hochsensitiv sein.

Labore nutzen Authentizitätsprüfungen, um festzustellen, ob bei Lebensmitteln die ausgewiesene geographische Herkunft stimmt, ob tatsächlich auf bestimmte Inhaltsstoffe wie Palmöl verzichtet wurde, oder ob keine weiteren hinzugefügt wurden. Bisher werden für diese Analysen kernmagnetische Resonanzspektroskopien (NMR) genutzt. Die NMR-Spektroskopie ermöglicht es, fast jede organische Substanz in einer bestimmten Probe eindeutig zu identifizieren. Die Analysen sind allerdings sehr teuer – die dafür benötigten Anlagen sind gross, komplex und kosten mehrere Millionen Euro.

Im BMBF-geförderten Projekt QSPEC wollen AMO, LZH, die AG Photonische Quantentechnologien der LUH, TOPTICA, AMOtronics und das DIL nun ein alternatives Prüfverfahren entwickeln: Die quantenbasierte Spektroskopiemethode soll kompakter, günstiger und hochsensitiv sein. „Wir erforschen ein Verfahren, welches es erlaubt mittels verschränkter Photonen die zu analysierende Substanz bei einer Wellenlänge zu messen und die daraus gewonnene Information bei einer anderen Wellenlänge zu detektieren", erklärt Dr. Stephan Suckow, Leiter der Nanophotonik Gruppe bei der AMO GmbH und Verbundkoordinator des Projekts QSPEC.

“Im ersten Schritt wird ein verschränktes Photonenpaar, bestehend aus einem langwelligen und einem kurzwelligen Photon erzeugt”, erläutert Dr. Suckow weiter. Das langwellige Photon interagiert nun mit der Probe und ändert dabei beispielsweise seine Phase. Dieses manipulierte Photonenpaar wird dann in einem weiteren Prozesse eingespeist, in dem noch ein Photonenpaar erzeugt wird. Die im Paar enthaltenen Informationen werden durch Quanteninterferenz umgewandelt, sodass diese schlussendlich einfach durch die Zählrate der kurzwelligen Photonen auslesbar wird.

Die kurzwelligen Photonen sind als Träger der Information mit aktueller Technik besonders gut messbar. Die Bandbreite der Photonenpaare macht es dabei möglich, die Probe spektral aufzulösen. „Die daraus entstehenden Spektren der einzelnen Lebensmittelproben sind dabei wie Fingerabdrücke“, erklärt Dr. Suckow „Wir können diese Fingerabdrücke dann mit anderen Referenzproben vergleichen und dadurch Rückschlüsse auf Inhaltsstoffe und geographische Charakteristika ziehen.“

Notwendig für die Erzeugung der Quantenfrequenzkämme sind neuartige Laserstrahlquellen, die LZH und TOPTICA für das Projekt entwickeln. Die AMO GmbH wird durch nanolithographische Methoden Chips erstellen, die die notwendige Technik auf kleinstem Raum unterbringt. Die für die Detektion notwendige ultraschnelle Elektronik wird AMOtronics beisteuern. Das Institut für Photonik der LUH wird im Anschluss die einzelnen Komponenten zu einem System zusammenführen, so dass das DIL die neue Methode testen und eine Referenzbibliothek aufbauen kann.

Aus der Zusammensetzung der Inhaltsstoffe kann die Herkunft von Olivenöl, Fruchtsaft, Honig und vielen anderen Lebensmitteln zweifelsfrei ermittelt werden. Die Detektion von Schadstoffen in geringsten Konzentrationen ist ebenso möglich. Dies wäre die Grundlage für eine neue Generation von Analysewerkzeugen, die eine umfassende Qualitätssicherung bei der Produktion von Lebensmitteln erlaubt. (Laser Zentrum Hannover e.V. www.lzh.de)

EVENTS

Empack Schweiz

Schweizer Fachmesse für Verpackungslösungen und -technologien

Datum: 28.-29. Januar 2026

Ort: Bern (CH)

Logistics & Automation

Fachmesse für Intralogistik, Distribution, Transport und E-Logistik in der Schweiz

Datum: 28.-29. Januar 2026

Ort: Bern (CH)

Recyclingkongress

Kongress über aktuelle Entwicklungen, Innovationen und Herausforderungen im Bereich Recycling

Datum: 30. Januar 2026

Ort: Biel/online (CH)

ISM

Weltleitmesse für Süsswaren und Snacks

Datum: 1.-4. Februar 2026

Ort: Köln (D)

Pro Sweets Cologne

Internationale Zuliefermesse für die Süßwaren- und Snackindustrie

Datum: 1.-4. Februar 2026

Ort: Köln (D)

CHEESEAFFAIR

Nationale Handelstage für Schweizer Käse

Datum: 2.-3. Februar 2026

Ort: Aarau (CH)

Fruit Logistica

Weltweite Messe aller Frisch-Produkte

Datum: 4.-6. Februar 2026

Ort: Berlin (D)

aqua pro

Schweizer Fachmesse für die Bereiche Trinkwasser, Abwasser und Gas

Datum: 4.-6. Februar 2026

Ort: Bulle (CH)

glug.swiss

Schweizer Fachmesse und ein Treffpunkt für die Getränkeindustrie, insbesondere für Brauer und Getränkeproduzenten

Datum: 5.-6. Februar 2026

Ort: Aarau (CH)

New Food Festival 2025

Konferenz und Messe, die sich mit der Zukunft der Ernährung

Datum: 8.-10. Februar 2026

Ort: Stuttgart (CH)

Glug deguFESTIVAL

Kongress für Trend-Getränke für Handel & Gastronomie

Datum: 9. Februar 2026

Ort: Aarau (CH)

BioFach

Weltleitmesse für Bio-Lebensmittel

Datum: 10.-13. Februar 2026

Ort: Nürnberg (D)

EuroCIS

Fachmesse für Retail Technology (Einzelhandelstechnologie)

Datum: 22.-26. Februar 2026

Ort: Düsseldorf (D)

EuroShop

Fachmesse für den Investitionsbedarf des Handels

Datum: 22.-26. Februar 2026

Ort: Düsseldorf (D)

LOPEC

International führende Fachmesse mit Kongress für gedruckte Elektronik

Datum: 24.-26. Februar 2026

Ort: München (D)

Ostschweizer Food Forum

Fachveranstaltung für die Ernährungswirtschaft in der Ostschweiz

Datum: 5. März 2026

Ort: Weinfelden (CH)

ZHAW-IFM Day

Fachtagung über aktuelle Themen und Herausforderungen im Facility Management (FM)

Datum: 6. März 2026

Ort: Wädenswil (CH)

INTERNORGA

Leitmesse für Hotellerie, Gastronomie, Bäckereien und Konditoreien

Datum: 13.-17. März 2026

Ort: Hamburg (D)

Pro Wein

Internationale Fachmesse für Weine und Spirituosen

Datum: 15.-17. März 2026

Ort: Düsseldorf (D)

LogiMat

Internationale Fachmesse für Intralogistik

Datum: 24.-26. März 2026

Ort: Stuttgart (D)

analytica

Weltleitmesse für Labortechnik, Analytik, Biotechnologie und analytica conference

Datum: 24.-27. März 2026

Ort: München (D)

Schoggifestival

Festival für nachhaltige und faire Schokoladenproduktion

Datum: 29. März 2026

Ort: Zürich (CH)

Global Industrie

Messe für den gesamten industriellen Sektor in Frankreich und darüber hinaus

Datum: 30. März-02. April 2026

Ort: Paris (F)

Hannover Messe

International Messe für alle Technologien rund um die industrielle Transformation

Datum: 20.-24. April 2026

Ort: Hannover (D)

Lebensmitteltag

Führende Schweizer Fachtagung für die Lebensmittelbranche

Datum: 23. April 2026

Ort: Luzern (CH)

IFAT

Weltleitmesse für Wasser-, Abwasser-, Abfall- und Rohstoffwirtschaft

Datum: 4.-7. Mai 2026

Ort: München (D)

VITAFOODS EUROPE

Internationale Messe für Nahrungsergänzungsmittel

Datum: 5.-6. Mai 2026

Ort: Barcelona (ESP)

interpack

Internationale Fachmesse für die Verpackungsindustrie und die zugehörige Prozessindustrie

Datum: 7.-13. Mai 2026

Ort: Düsseldorf (D)

Lebensmittelrecht-Tagung

Veranstaltung für Fachleute aus dem Bereich Lebensmittelrecht

Datum: 8. Mai 2026

Ort: Wädenswil (CH)

SENSOR + TEST

Internationale Fachmesse für Sensorik, Mess- und Prüftechnik

Datum: 9.-11. Juni 2026

Ort: Nürnberg (D)

TUTTOFOOD

Internationale Fachmesse für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie

Datum: 11.-14. Mai 2026

Ort: Mailand (I)

INDEX

Weltweit führende internationale Fachmesse für die Vliesstoffindustrie

Datum: 19.-22. Mai 2026

Ort: Genf (CH)

PLMA die Welt der Handelsmarken

Internationale Fachmesse für Produkte wie Frisch-, Kühl- und TK-Lebensmittel, Getränke und haltbare Lebensmittel sowie Non-Food-Kategorien wie Kosmetika, Gesundheits- und Schönheitsartikel sowie Haushalts- und Küchenprodukte.

Datum: 19.-20. Mai 2026

Ort: Amsterdam (NL)

ArbeitsSicherheit Schweiz

Fachmesse für Arbeitssicherheit, Gesundheitsschutz und Gesundheitsförderung am Arbeitsplatz

Datum: 20.-21. Mai 2026

Ort: Zürich (CH)

Swissmem Industrietag

Konferenz für die Berufsbildung in der Schweizer Tech-Industrie

Datum: 23. Juni 2026

Ort: Bern (CH)

Free From Functional Food Expo

Internationale Fachmesse und Konferenz für funktionelle, vegane und Bio-Lebensmittel sowie deren Zutaten

Datum: 16.-17. Juni 2026

Ort: Wien (A)

GS1 Excellence Days

Konferenz für Innovationen und Lösungen im Bereich der Standardisierung, Identifikation und Geschäftsprozesse

Datum: 18. Juni 2026

Ort: Bern (CH)

FILTECH

Internationale Fachmesse für Filter- und Trenntechnologie

Datum: 30. Juni-02. Juli 2026

Ort: Köln (D)

maintenance Schweiz

Schweizer Fachmesse für industrielle Instandhaltung und Facility Management

Datum: 26.-27. August 2026

Ort: Zürich (CH)

all about automation

Fachmesse für Industrieautomation

Datum: 26.-27. August 2026

Ort: Zürich (CH)

Swiss Green Economy Symposium

Konferenz zum Thema Wirtschaft und Nachhaltigkeit in der Schweiz

Datum: 2.-4. September 2026

Ort: Winterthur (CH)

IN.STAND

Messe für Instandhaltung und Services

Datum: 15.-19. September 2026

Ort: Stuttgart (D)

Lubricant Expo Europe

Fachmesse für Schmierstofftechnologie

Datum: 15.-17. September 2026

Ort: Düsseldorf (D)

Ilmac

Fachmesse für Prozess- und Labortechnologie

Datum: 23.-24. September 2026

Ort: Basel (CH)

Ilmac Lausanne

Fachmesse und Branchentreff für die Chemie- und Life-Science-Industrie in der Westschweiz

Datum: 23.-24. September 2026

Ort: Lausanne (CH)

POWTECH

Internationale Fachmesse für Technologien zur Verarbeitung von Pulvern, Feststoffen und Flüssigkeiten

Datum: 29. September -1.Oktober 2026

Ort: Nürnberg (D)

W3+ Fair Jena

Events für Hightech-Innovationen aus den Schlüsseltechnologien Optik, Photonik, Elektronik und Mechanik

Datum: 23.-24. September 2026

Ort: Jena (D)

Chillventa

Weltleitmesse der Kältetechnik

Datum: 13.-15. Oktober 2026

Ort: Nürnberg (D)

SIAL

Internationale Fachmesse für die Lebensmittelindustrie

Datum: 17.-21. Oktober 2026

Ort: Paris (F)

ZAGG

Fachmesse für die Gastronomie- und Hotelleriebranche

Datum: 18.-21. Oktober 2026

Ort: Luzern (CH)

Südback

Fachmesse für das Bäcker- und Konditorenhandwerk

Datum: 24.-27. Oktober 2026

Ort: Stuttgart (D)

Sensorik Lizenz Schokolade

Weiterbildung für sensorische Eigenschaften von Schokolade systematisch zu erkennen, zu prüfen und nach internationalen Standards zu beurteilen

Datum: 26. Oktober 2026

Ort: Wädenswil (CH)

Brennpunkt Nahrung

Führende Fachkonferenz für Trends und Perspektiven in der Schweizer Land- und Ernährungswirtschaft

Datum: 3. November 2026

Ort: Luzern (CH)

SÜFFA

Fachmesse für das Fleischerhandwerk und die mittelständische Fleischindustrie

Datum: 7.-9. Novmber 2026

Ort: Stuttgart (D)

BrauBeviale

Europäische Fachmesse für die Getränkewirtschaft

Datum: 10.-12. November 2026

Ort: Nürnberg (D)

electronica

Weltleitmesse und Konferenz der Elektronik

Datum: 10.-13. November 2026

Ort: München (D)

ALL4PACK EMBALLAGE

Leitmesse für die Verpackungs- und Intralogistikbranche

Datum: 24.-26. November 2026

Ort: Paris (F)

ZHAW - Lebensmitteltagung

Veranstaltung für Lebensmittel- und Getränkeinnovation

Datum: Februar 2027

Ort: Wädenswil (CH)

Anuga FoodTec

Internationale Zuliefermesse für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie

Datum: 23.-26. März 2027

Ort: Köln (D)

LABVOLUTION

Fachmesse für innovative Laborausstattung und die Optimierung von Labor-Workflow.

Datum: Mai 2027

Ort: Hannover (D)

Achema

Weltleitmesse für Prozessindustrie

Datum: 14.-18. Juni 2027

Ort: Frankfurt am Main (D)

Automatica

Weltleitmesse für intelligente Automation und Robotik

Datum: 22.-25. Juni 2027

Ort: München (D)

SINDEX

Schweizer Messe für industrielle Automatisierung

Datum: 31. August- 2. September 2027

Ort: Bern (CH)

CMS Berlin

Internationale Leitmesse für Reinigung und Hygiene

Datum: 21.-24. September 2027

Ort: Berlin (D)

FachPack

Europäische Fachmesse für Verpackung, Technik, Veredelung und Logistik

Datum: 21.-23. September 2027

Ort: Nürnberg (D)

Anuga

Weltweite Ernährungsmesse für Handel und Gastronomie/Ausser-Haus-Markt

Datum: 9.-13. Oktober 2027

Ort: Köln (D)

LOUPE Europe

Fachmesse für die Etiketten-, flexible Verpackungs- und Faltschachtelindustrie, die sich auf Drucktechnologien, Materialien und Produktionslösungen

Datum: 5.-8. Oktober 2027

Ort: Barcelona (ESP)

A + A

Weltleitmesse für sicheres und gesundes Arbeiten

Datum: 19.-22. Okotber 2027

Ort: Düsseldorf (D)

iba

Führende Weltmesse für Bäckerei, Konditorei und Snacks

Datum: 24.-28. Oktober 2027

Ort: München (D)

transport-CH

Schweizer Fachmesse für Nutzfahrzeuge und Automobil-Werkstattbedarf

Datum: 10.-13. November 2027

Ort: Bern (CH)

AQUA Suisse

Schweizer Fachmesse für kommunales und industrielles Wassermanagement

Datum: 1.-2.Dezember 2027

Ort: Zürich (CH)

Pumps & Valves

Fachmesse für industrielle Pumpen, Armaturen & Prozesse

Datum: 1.-2. Dezember 2027

Ort: Zürich (CH)

drupa

Weltweit führende Fachmesse für Drucktechnologien

Datum: 9.-17. Mai 2028

Ort: Düsseldorf (D)

IFFA

Weltleitmesse der Fleisch- und Proteinwirtschaft

Datum: 13.-18. Mai 2028

Ort: Frankfurt am Main (D)

Drinktec Deutschland

Weltleitmesse für die Getränke- und Liquid-Food-Industrie

Datum: 11.-15. September 2028

Ort: München (D)

Bezugsquellenverzeichnis