IntelliDate - Entwicklung eines intelligenten (Verpackungs-)systems zur sensorgestützten Prognose des tatsächlichen Verfallsdatums von Lebensmitteln

Vorhersage des tatsächlichen Verfallsdatums von ESL-Milch 

Laufzeit: 01.04.2018 - 30.06.2020

Förderprogramm: BMEL – Programm zur Innovationsförderung

Förderer: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft

Träger: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE)
 

Verbundpartner:

• Micro-Sensys GmbH
• QuoData GmbH
• REWE Markt GmbH
• DMK GmbH
• Fraunhofer-IVV
• Institut für Distributions- und Handelslogistik (IDH) des VVL e. V.

QuoDatas Ziel:

Am Beispiel von ESL-Milch soll der Zeitpunkt des Verderbs von Lebensmitteln vorhergesagt werden, um eine unnötige verfrühte Entsorgung zu verhindern, und damit zur Reduktion von Lebensmittelabfällen beizutragen.

Worum geht es?

Häufig werden Lebensmittel, die das Mindesthaltbarkeitsdatum erreicht oder überschritten haben, vom Endverbraucher entsorgt, obwohl sie noch zum Verzehr geeignet sind.
 

Ein wesentlicher Grund für die Entsorgung liegt darin, dass nur ungenaue Informationen zur tatsächlichen Haltbarkeit von Produkten verfügbar sind.
 

Die wesentliche Zielstellung im Rahmen des Forschungsvorhabens IntelliDate liegt darin, am Beispiel von ESL-Milch einen Prognosealgorithmus mit einem Konzept für die gesamte Wertschöpfungskette zu entwickeln, mit dessen Hilfe der voraussichtliche Zeitpunkt des tatsächlichen Verderbs eines Lebensmittels möglichst genau abgeschätzt werden kann.

Hierfür soll ein Prognosealgorithmus entwickelt werden, der dies in Abhängigkeit von äußeren Einflussparametern, wie etwa Temperatur oder Lichteinfall, ermöglicht.
 

Äußere Einflüsse werden durch ein zu entwickelndes Sensorlabel erfasst, welches in die Produktverpackung integriert wird.
 

Die notwendigen Daten werden mithilfe einer neuartigen Smartphone-App ausgelesen und zur Berechnung an eine Cloud gesendet. Im Anschluss erhält der Anwender eine genaue Prognose darüber, wie lange das Produkt noch haltbar ist.

QuoDatas Beitrag im Projekt

QuoData hat einen innovativen Prognosealgorithmus entwickelt, um auf Basis der Veränderung von Umwelteinflüssen wie Temperatur und Licht das tatsächliche Verfallsdatum von ESL-Milch abzuschätzen.
 

Zudem wurde eine Smartphone-App für das Auslesen der Sensordaten und die Übermittlung an eine Cloud implementiert. In der Cloud erfolgt die Berechnung des tatsächlichen Datums des Verderbs, welches dann in der Smartphone-App dem Benutzer angezeigt wird.
 

QuoData hat in das Projekt ihre Expertise aus unterschiedlichen Bereichen eingebracht. Zum einen im Bereich der statistischen Versuchsplanung, der Modellierung von Verderbsprozessen, der Validierung von Messverfahren sowie der Ermittlung der Messunsicherheit. Andererseits wurden Kompetenzen im Bereich der App-Entwicklung und Cloud-basierten-Datenanalyse eingebracht.

Das haben die Verbundpartner gemeinsam erreicht

Es wurden chemisch/physikalischen und sensorischen Qualitätsveränderungen von ESL-Milch während der Alterung systematisch untersucht. Auf Basis dieser Ergebnisse wurde der Zusammenhang zwischen Milchqualität und Alterung mathematisch modelliert, und ein Prognosealgorithmus für das tatsächliche Datum des Verfalls entwickelt.
 

Es wurde ein Sensor-Datenlogger für sichtbares Licht, UV und Temperatur mit NFC-Schnittstelle entwickelt. Dieser dient der Erfassung von Umweltparametern, die auf das Lebensmittel einwirken, von der Herstellung bis zum Verbrauch.
 

Zudem wurde eine Smartphone-App zum Auslesen der Sensordaten, Übermittlung an eine Cloud, und zur Darstellung des prognostizierten Verfallsdatums implementiert. Die Berechnung des Verfallsdatums wird dabei in einer Cloud realisiert.
 

Es wurden Funktionsprüfungen hinsichtlich der Hard- und Softwarekomponenten in einem Auto-ID Prüflabor durchgeführt. Zudem konnte durch Belastungstests die notwendige Robustheit des Sensorlabels nachgewiesen werden.