Multifunktionale Biomaterialien

Titel

Model-based electronic control device for storage and transport of fresh produce under modified O2 and CO2 atmosphere

Kürzel

iBox

Beginn

01.11.2022

Ende

31.10.2025

Koordinierendes Institut

Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V. (ATB)

Koordination

Projektteam ATB

Angesiedelt im Programmbereich

Zusammenfassung

Ziel dieser Forschungsarbeit ist die Entwicklung eines modellbasierten elektronischen Gaskontrollsystems/-geräts (Box) für die Lagerung und den Transport von Frischwaren unter veränderten O2- und CO2-Atmosphären. Bei der Entwicklung einer solchen intelligenten Box wird ein elektronisches Gerät eingesetzt, das aktiv und/oder passiv die Gaskonzentration im Inneren des Behälters in Abhängigkeit von der Temperatur verändert. Im Rahmen des iBox-Projekts wird eine Kontrollstrategie entwickelt, die auf einem mathematischen Modell basiert, das indirekt mit der Atmungsrate des Frischprodukts korreliert. Das Modell wird die Variabilität des Produkts, die Luftdiffusion durch das Gebläserohr und die Lagerungsparameter berücksichtigen, die sich auf die Modellausgabe auswirken. Live-Sensordaten werden in die Modelle zur Echtzeitvorhersage von O2 und CO2 implantiert. Dazu gehört die Verwendung von Thermoelementen, die zur Temperaturmessung an einen Regler angeschlossen sind. Die Temperatur wird kontinuierlich gemessen und überwacht, und eine Temperaturstörung wird frühzeitig erkannt, bevor sie die Atmosphäre im Behälter aufgrund der hohen Atmungsrate der gelagerten Produkte in kritischer Weise verändert, so dass Korrekturmaßnahmen ergriffen werden können. Die Reaktion wird an das mathematische Modell und anschließend an die Steuereinheit weitergeleitet. Die Steuereinheit steuert das Gebläse und reguliert die Luft im Inneren des Behälters durch den Austausch zwischen der Innen- und Außenatmosphäre. Das Endziel besteht darin, das Modell und die Live-Sensordaten zusammenzuführen, wodurch ein digitaler Zwilling der Lagerung und des Transports ohne den Einsatz teurer Gassensoren erzeugt werden soll.

Förderung

Projektträger

Förderprogramm

Netaji Subhas - ICAR International Fellowship (NS-ICARIF) 2021-22, India