{"id":62233,"date":"2025-03-26T00:01:56","date_gmt":"2025-03-25T23:01:56","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=62233"},"modified":"2025-03-26T09:44:23","modified_gmt":"2025-03-26T08:44:23","slug":"frische-von-lebensmitteln-mit-3d-druck-und-neuronalen-netzen-ueberwachen-260320251","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/frische-von-lebensmitteln-mit-3d-druck-und-neuronalen-netzen-ueberwachen-260320251\/","title":{"rendered":"Wie kann man die Frische von Lebensmitteln mit 3D-Druck und neuronalen Netzen \u00fcberwachen?"},"content":{"rendered":"

K\u00f6nnen wir uns auf unsere f\u00fcnf Sinne verlassen, um zu erkennen, ob Obst und Gem\u00fcse frisch sind oder nicht? Im Normalfall gen\u00fcgt es, das Lebensmittel anzusehen, zu riechen oder zu ber\u00fchren, um festzustellen, dass es unbedenklich zu essen ist. In solchen F\u00e4llen besteht normalerweise kein gro\u00dfes Risiko. In der Lebensmittelindustrie<\/a> k\u00f6nnen die Qualit\u00e4tsstandards jedoch anspruchsvoller sein und die Gew\u00e4hrleistung der Frische von Obst und Gem\u00fcse w\u00e4hrend des Transports und der Lagerung kann zu einer noch gr\u00f6\u00dferen Herausforderung werden. Als L\u00f6sung wurde in einer aktuellen Studie der Jiangnan-Universit\u00e4t in China ein neues System entwickelt, das 3D-Druck<\/a> mit tiefen neuronalen Netzen (DCNN) kombiniert, um die Qualit\u00e4t von Obst und Gem\u00fcse in Echtzeit zu \u00fcberwachen und die Frische dieser Lebensmittel festzustellen.<\/p>\n

Dank des 3D-Drucks wurden Etiketten mit Farbindikatoren hergestellt, die Ver\u00e4nderungen des CO\u2082-Gehalts erkennen, die bei der Zersetzung von Obst und Gem\u00fcse auftreten. K\u00fcnstliche neuronale Netze wurden eingesetzt, um die auf den Etiketten angezeigten Ergebnisse zu interpretieren. Die Kombination dieser beiden Technologien bietet die perfekte Methode zur \u00dcberwachung der Frische von Lebensmitteln wie Obst und Gem\u00fcse.<\/p>\n

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3D-gedruckte Etiketten \u00fcberwachen Ver\u00e4nderungen des CO\u2082-Gehalts w\u00e4hrend der Lagerung von Gem\u00fcse wie Gr\u00fcnzeug, Gurken, Okra, Pflaumen und Jujubes (Bild: Tiantian Tang, Min Zhang, Huijie Jia, Bhesh Bhandari, Zhimei Guo)<\/p><\/div>\n

Wie kann man die Frische von Lebensmitteln mit 3D-Druck und neuronalen Netzen \u00fcberwachen?<\/h3>\n

Bevor wir auf die Details der Studie eingehen, ist es notwendig zu erw\u00e4hnen, was tiefe neuronale Netze (Deep Convolutional Neural Networks, DCNN) sind. Dabei handelt es sich um eine Klasse von k\u00fcnstlichen neuronalen Netzen, die h\u00e4ufig zur Analyse verschiedener Bilder verwendet werden. Unter Ausnutzung der Designflexibilit\u00e4t des 3D-Drucks enthalten die Etiketten Farbindikatoren auf der Basis von Bromthymol in Blau und Methyl in Rot. Auf diese Weise zeigen die Etiketten die Ver\u00e4nderungen des CO\u2082-Gehalts an, die bei der Zersetzung von Obst und Gem\u00fcse auftreten.<\/p>

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Die 3D-Drucktechnologie erwies sich als vielseitige L\u00f6sung f\u00fcr die Herstellung dieser Etiketten, die aus biokompatiblen Materialien wie Natriumalginat, St\u00e4rke und Polysacchariden bestehen und somit auch f\u00fcr Lebensmittelverpackungen sicher sind. In der Studie wurde ein direkter Zusammenhang zwischen den Farbver\u00e4nderungen der Etiketten und dem Frischegrad der Lebensmittel festgestellt. Ein erh\u00f6hter CO\u2082-Gehalt in der Lagerumgebung korrelierte auch mit einem erh\u00f6hten Gewichtsverlust und einer geringeren Festigkeit der Produkte.<\/p>\n

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Universit\u00e4t Jiangnan in China (Bild: Wuxi China)<\/p><\/div>\n

Wie bereits erw\u00e4hnt, interpretierten k\u00fcnstliche neuronale Netze die aus den Etiketten gewonnenen Daten. Die Netze analysierten die Etikettenbilder und klassifizierten die Lebensmittel in drei Kategorien: frisch, noch frisch und verdorben. Die Verwendung von DCNN erm\u00f6glichte eine hohe Genauigkeit bei der Erkennung des Zustands der Produkte. Die Studie wurde durch die Entwicklung einer mobilen Anwendung auf der Grundlage dieses Modells fortgesetzt, die es erm\u00f6glicht, die Etiketten zu scannen und eine sofortige Diagnose der Frische der Lebensmittel zu erhalten.<\/p>\n

Die Kombination von 3D-Druck mit k\u00fcnstlichen neuronalen Netzen k\u00f6nnte neue M\u00f6glichkeiten f\u00fcr die \u00dcberwachung der Lebensmittel-Lieferkette er\u00f6ffnen. Vielleicht k\u00f6nnte die Methode in Zukunft auf andere Produkte wie Fleisch und Milchprodukte ausgeweitet werden, indem zus\u00e4tzliche Sensoren zur Erkennung von Temperatur und Feuchtigkeit integriert werden. Die Forscher haben sogar erw\u00e4hnt, dass die Aufnahme von antimikrobiellen Wirkstoffen in die gedruckten Etiketten dazu beitragen k\u00f6nnte, die Haltbarkeit von Lebensmitteln zu verl\u00e4ngern. HIER<\/a> k\u00f6nnen Sie die gesamte Studie lesen.<\/p>\n

Was halten Sie von dieser Methode, um die Frische von Lebensmitteln festzustellen? Lassen Sie uns dazu einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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