Das Spektroskopie-Labor am Institut für Optik und atomare Physik in Berlin. Der Chemiker Heinar Schmidt bringt zwei Stückchen Fleisch. Die Portionen sind in durchsichtige Folie eingeschweißt, so wie es im Supermarkt üblich ist.
"Sie sehen ja, die beiden verschieden alten Fleischsorten, von der Farbe her sehen die eigentlich einigermaßen gleich aus. Das eine ist einen Monat alt, und das andere ist halt fünf Tage alt."
In einer Halterung über dem Tisch hängt eine handliche Laserpistole. Schmidt nimmt eine der Fleischproben und setzt die Pistole auf die Verpackung. Intensives rotes Laserlicht durchdringt die durchsichtige Folie und trifft auf das Fleisch. In der Pistole sitzen Sensoren, die das reflektierte Laserlicht messen. Sie nutzen den so genannten Raman-Effekt: Das einfarbige Licht verändert sich, wenn es zurückgeworfen wird - je nach molekularer Struktur der Fleischprobe. Vor allem die Proteine verändern sich mit dem Alterungsprozess. Der Bildschirm zeigt eine Kurve mit mehreren Ausschlägen.
"Und dann erscheint erst das Spektrum der Verpackung, und dann haben Sie daneben noch die Signatur vom Fleisch. So, und dass muss dann halt ausgewertet werden. Das sieht man nicht auf den ersten Blick, das muss rechnergestützt gemacht werden."
Das Prinzip bleibt immer gleich. Aber die Pistole kann später in verschiedenen Varianten gebaut werden und die Ergebnisse dann entweder detailliert oder ganz einfach anzeigen. So soll es künftig aufwendige Modelle geben, für professionelle Lebensmittelprüfer. Sie können aus den Informationen der Analyse den Weg der Ware nachvollziehen. Chemiker Schmidt:
"Viel Fleisch wird ja eingefroren, und nun ist es so, wenn Fleisch eingefroren wird, dann platzen einige Zellen, und dadurch verändern sich natürlich die Struktur und auch die Spektren, das heißt wir können also in der Tat erkennen, ob Fleisch eingefroren und wieder aufgetaut oder im nativen Zustand ist."
Aber auch einfache Ausführungen sind möglich. Für Supermarktkunden etwa, so dass sie oder die Kassierer die Ware sofort überprüfen können. Je nach Frischegrad würden verschiedene Dioden aufleuchten: grün für "frisch", gelb für "bald zu verzehren" und rot für "verdorben". Die Wissenschaftler können sich auch vorstellen, dass die winzigen Scanner künftig in Handys eingebaut werden. So kann sie der Konsument immer bei sich tragen. Fragt sich bei all den Fleischskandalen der letzten Jahre nur, warum solche Testgeräte erst jetzt entwickelt werden. Ingenieur Heinz-Detlef Kronfeldt:
"Man musste wirklich warten, bis solche kleinen Laserdioden entwickelt werden, wir brauchen eine Lichtquelle, die sehr frequenzstabil ist, und sie muss noch eine gewisse Leistung zeigen. Diese Diodenlaser sind erst in den letzten Jahren wirklich so frequenzstabil und klein geworden. Wir haben hier beispielsweise einen Laser, der speziell vom Ferdinand-Braun-Institut entwickelt wurde, dieser Diodenlaser ist hier nur wenige Millimeter groß und kann daher gut in solche Systeme, ich sage mal, Kugelschreiber, integriert werden."
Wann die Geräte für Lebensmittelprüfer und Verbraucher bereit stehen werden, können die Wissenschaftler noch nicht sagen. Jetzt hänge alles vom Interesse möglicher Produzenten ab. Wenn es groß ist, könnten die Geräte in wenigen Jahren in ausreichender Stückzahl zu Verfügung stehen. Dass die Methode wirklich funktioniert, zeigt Heinar Schmidt am einen Monat alten Fleisch:
"Ja. Das ist jetzt also eine ganz alte Fleischprobe. So, jetzt sehen Sie im Prinzip eine völlig andere Struktur, das Verpackungsmaterial ist ja das gleiche geblieben, das ist noch da, aber das Fleischspektrum hat sich total verändert. Das macht so eine Art Badewannenkurve durch. Also man kann da schon Unterschiede sehen, also Zeitabschnitte einteilen, so zu sagen die ersten acht Tage, und dann bis 14 Tage, und dann ist es eigentlich auch schon nicht mehr verzehrsfähig."
"Sie sehen ja, die beiden verschieden alten Fleischsorten, von der Farbe her sehen die eigentlich einigermaßen gleich aus. Das eine ist einen Monat alt, und das andere ist halt fünf Tage alt."
In einer Halterung über dem Tisch hängt eine handliche Laserpistole. Schmidt nimmt eine der Fleischproben und setzt die Pistole auf die Verpackung. Intensives rotes Laserlicht durchdringt die durchsichtige Folie und trifft auf das Fleisch. In der Pistole sitzen Sensoren, die das reflektierte Laserlicht messen. Sie nutzen den so genannten Raman-Effekt: Das einfarbige Licht verändert sich, wenn es zurückgeworfen wird - je nach molekularer Struktur der Fleischprobe. Vor allem die Proteine verändern sich mit dem Alterungsprozess. Der Bildschirm zeigt eine Kurve mit mehreren Ausschlägen.
"Und dann erscheint erst das Spektrum der Verpackung, und dann haben Sie daneben noch die Signatur vom Fleisch. So, und dass muss dann halt ausgewertet werden. Das sieht man nicht auf den ersten Blick, das muss rechnergestützt gemacht werden."
Das Prinzip bleibt immer gleich. Aber die Pistole kann später in verschiedenen Varianten gebaut werden und die Ergebnisse dann entweder detailliert oder ganz einfach anzeigen. So soll es künftig aufwendige Modelle geben, für professionelle Lebensmittelprüfer. Sie können aus den Informationen der Analyse den Weg der Ware nachvollziehen. Chemiker Schmidt:
"Viel Fleisch wird ja eingefroren, und nun ist es so, wenn Fleisch eingefroren wird, dann platzen einige Zellen, und dadurch verändern sich natürlich die Struktur und auch die Spektren, das heißt wir können also in der Tat erkennen, ob Fleisch eingefroren und wieder aufgetaut oder im nativen Zustand ist."
Aber auch einfache Ausführungen sind möglich. Für Supermarktkunden etwa, so dass sie oder die Kassierer die Ware sofort überprüfen können. Je nach Frischegrad würden verschiedene Dioden aufleuchten: grün für "frisch", gelb für "bald zu verzehren" und rot für "verdorben". Die Wissenschaftler können sich auch vorstellen, dass die winzigen Scanner künftig in Handys eingebaut werden. So kann sie der Konsument immer bei sich tragen. Fragt sich bei all den Fleischskandalen der letzten Jahre nur, warum solche Testgeräte erst jetzt entwickelt werden. Ingenieur Heinz-Detlef Kronfeldt:
"Man musste wirklich warten, bis solche kleinen Laserdioden entwickelt werden, wir brauchen eine Lichtquelle, die sehr frequenzstabil ist, und sie muss noch eine gewisse Leistung zeigen. Diese Diodenlaser sind erst in den letzten Jahren wirklich so frequenzstabil und klein geworden. Wir haben hier beispielsweise einen Laser, der speziell vom Ferdinand-Braun-Institut entwickelt wurde, dieser Diodenlaser ist hier nur wenige Millimeter groß und kann daher gut in solche Systeme, ich sage mal, Kugelschreiber, integriert werden."
Wann die Geräte für Lebensmittelprüfer und Verbraucher bereit stehen werden, können die Wissenschaftler noch nicht sagen. Jetzt hänge alles vom Interesse möglicher Produzenten ab. Wenn es groß ist, könnten die Geräte in wenigen Jahren in ausreichender Stückzahl zu Verfügung stehen. Dass die Methode wirklich funktioniert, zeigt Heinar Schmidt am einen Monat alten Fleisch:
"Ja. Das ist jetzt also eine ganz alte Fleischprobe. So, jetzt sehen Sie im Prinzip eine völlig andere Struktur, das Verpackungsmaterial ist ja das gleiche geblieben, das ist noch da, aber das Fleischspektrum hat sich total verändert. Das macht so eine Art Badewannenkurve durch. Also man kann da schon Unterschiede sehen, also Zeitabschnitte einteilen, so zu sagen die ersten acht Tage, und dann bis 14 Tage, und dann ist es eigentlich auch schon nicht mehr verzehrsfähig."