Broschüre Fraunhofer Allianz »Food Chain Management

FRAUNHOFER ALLIANz FOOD CHAIN MANAgEMENT
FraunhoFer allianz
»Food Chain management«
Kompetenzen
Netzwerke
Smartphone Applikationen zur Kundeninformation
Anbindung an die Informations- und KommunikationsLebensmittelanalytik
infrastrukturen
Laboranalytik: (An)organische Rückstände und Konta-
Drahtlose Sensornetzwerke
minanten, Spurenanalytik, Bioanalytik, Mikrobiologie,
Wissensplattformen
humansensorische Untersuchungen
Schnellanalytik: Physikalisch, chemisch, biochemisch,
Optische Analyseverfahren
molekularbiologisch; Hochdurchsatz Imaging
3D-Pflanzenscanner
Lebensmittelrecht
Röntgenscanner für Lebensmittel
Laser-Messsysteme für die Qualitätssicherung, Prozess-
Lebensmitteltechnologie
steuerung und Messung geometrischer Größen
Herstellung von ausgewählten Lebensmitteln
Hyperspektrale Bildanalyse (UV bis IR):
im kleintechnischen Maßstab
IdentifikationundKlassifizierung
Verfahren zur Desinfektion, Hygienisierung und
Sterilisation: Hochdruck, Mikrowellen, Plasma,
Sensorik und Mikrosystemtechnik
UV-Desinfektion, Ozon
Sensorik für Lebensmittelkontrolle und Überwachung:
Verfahrens- und Anlagenentwicklung: Prozess-
Bildsensorik; Sensoren: Infrarot, Temperatur, Feuchte,
auslegung;Spezifizierung;Risikoanalyse;HACCP
Schwingung, Schock, Lage
Optimierung der Prozesse: Mikrobielle Stabilität;
Sensorentwicklung für die Analysen- und Prozess-
ErhaltunghochwertigerInhaltstoffe;Energieeffizienz
messtechnik: Gassensor,Chemosensor,Spektroskopie
Molekularbiologie: Optimierte und verbesserte Produk tionz.B.genetischmodifizierteOrganismen,Biosensorik
Hardwareentwicklung, Softwareentwicklung und
Implementierung
Agrar- & Umweltwissenschaften: Anbau- und Boden-
Mikrofluidik: Mikropumpen, -ventile, Dispenser
kunde; Toxikologie, Metabolismus-Studien
Drucksensoren, Flusssensoren, optische Analytik (NIR)
Inspektion und Sichtprüfung; Sortierung von Schüttgütern
Biochiptechnologie und Lab-On-Chip
Verpackungstechnologie
Lebensmittelverpackungen: Aktive Verpackungen und
Indikator-Funktionen; Migration aus Packstoffen; Formen
flexiblerPackstoffe(z.B.Thermoformen);Thermisches
Biohybride Systeme für Lebensmittelkontrolle und
Überwachung: Markerlose quantitative Biosensorik,
biochemische und chemische Systemintegration, Lab-on Chip-Systeme
VerbindenflexiblerMaterialien(Siegeln);EasyOpening
Portable Analytik verschiedener Parameter: Kunden-
Hygienic Analysis, Design und Risk Assessment
spezifischebiochemischeSensorenfürausgewählteProteine
oder Mikroorganismen; Entwicklung von biochemischen
Logistik
Nachweisen
Supply Chain Management: Analyse der Strukturen,
Bio-Funktionalisierung von Metallelektroden und Halb-
Prozesse und Kosten; Alternative Distributionssysteme
leitern mit Enzymen, DNA, Antikörpern
Kettenübergreifende Tracking & Tracing-Dienste:
Überwachung von Versorgungsketten durch Sensornetz-
Dienstleistungen
werke
Beratung
Innovative Lieferdienste für die letzte Meile
Studien und Marktrecherchen
Wirtschaftlichkeitsbewertung
Workshops, Tagungen und Kongresse
Produktentwicklung bis zur Serienreife
Radio Frequency Identification (RFID)
Prozesstransparenz und -optimierung: RFID-basierte
SensorikfürdieSteuerungderSupplyChain;Tracking
bei Lagerung und Transport; RFID mit Mehrwertfunktion
(Data on Tag)
Mikroelektronik für Lebensmittellogistik:
Mikro-Transpondersysteme, Transponder-Design
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1
CHECK
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TRANSPORT
LANDWIRTSCHAFT
Optical Methods:
Quality Of Feed
RFID: Kühlkette
CHECK
gassensor: Stoffwechsel
Biosensor: Bakterien; Tierarzneimittel
CHECK
Optische Methoden:
Futtermittelqualität
gas Sensor: Metabolism
Bio Sensor: Bacteria; Veterinary Drugs
lebensmittel sind
Kostbar
RFID: Cold Chain
Handel, bis zum Verbraucher als einen ganzheitlichen Prozess.
Das Ziel ist die Analyse und Optimierung dieser Prozesse. Food
ChainManagementsorgtdurchverbesserteRückverfolgbarkeit
für Transparenz und hilft Verluste in den Wertschöpfungsketten zu vermeiden.
DieUnternehmenderLebensmittelindustriebefindensichin
einem harten Wettbewerb. In Zeiten umfassender globaler Wa-
Seine wirtschaftliche Bedeutung ist herausragend. Die Lebens-
renströme ist das Gewährleisten der Sicherheit von Lebensmit-
mittelbranche in Europa ist mit ca. 300.000 Unternehmen
teln eine große Herausforderung.
(2011), 4,1 Mio. Arbeitsplätzen und einem Umsatz von rund
956,2 Mrd. € (in Deutschland 163 Mrd. €; 2011) der größte
Die Verbraucher erwarten sichere, gesunde und hochwertige
Wirtschaftszweig.
Lebensmittel zu erschwinglichen Preisen. Aber noch immer
gehen 30 Prozent aller Lebensmittel weltweit auf den Trans-
Die Fraunhofer-Allianz »Food Chain Management«:
portwegen verloren. Die Trends zu kürzeren Reaktionszeiten
ein fachkundiger Ansprechpartner und Problemlöser
inderLebensmittelversorgungforderneineeffizienteLogistik
für schnelle Wege.
Die Allianz bietet Lösungen für Industrielle Partner, kleine und
mittlere Unternehmen und institutionelle Fördermittelgeber
Der zunehmende Wettbewerb um Land, der Klimawandel
auf nationaler, europäischer und globaler Ebene. In gemeinsa-
und Veränderungen der Ernährungsgewohnheiten, wie die Zu-
menProjektenfließenneuestewissenschaftlicheErkenntnisse
nahmedesFleischkonsums,beeinflussendieNachfrageeben-
in innovative Produkte und Lösungen ein.
sowieneueTrendsbeiLebensmitteln:z.B.Convenience-Food;
Functional Food; Gluten-/Lactosefreiheit; mehr Regionalität,
Das Ziel der gemeinsamen Arbeit sind neuartige Ansätze in
Faire Produkte oder alternative Ernährung (Vegan, Halal).
der Lebensmittelsicherheit, Mikroelektronik und Logistik, die
einfach in die gesamte Lebensmittelkette integriert werden
Besonders mit Blick auf die wachsende Weltbevölkerung und
können und eine möglichst hohe Wertschöpfung bei geringen
die zunehmenden Umweltprobleme sind Fragen zur Nachhal-
Kosten sicherstellen.
tigkeitundEffizienzinderLebensmittelproduktionvonzunehmender Bedeutung. Aspekte der Schonung von Umwelt und
In der engen Verknüpfung der Disziplinen entstehen neue
Ressourcen sowie der sozialen Gerechtigkeit, stehen immer
Kompetenzen und Forschungsansätze auf technologischer und
häufigerimBlickpunkt,wieInitiativenzurVermeidungder
anwenderorientierter Basis. Dieser synergistische Ansatz zur
Verschwendung von Lebensmitteln zeigen.
Verbesserung der Lebensmittelsicherheit ist bisher einzigartig.
So wird eine zusätzliche Sicherung der Qualität der Lebensmit-
Sicherheit, Qualität und Rückverfolgbarkeit sind die
Elemente des Food Chain Managements
DasFoodChainManagementbietetdenidealenAnsatzfür
die Sicherstellung der Lebensmittelqualität und der Rückverfolgbarkeit. Es betrachtet die Kette der Lebensmittelherstellung von der Urproduktion, über die Verarbeitung und den
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tel und hohe Akzeptanz der Verbraucher möglich.
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gassensor: Elektrische zunge
Eingangskontrolle
Phys. Parameter, Automatisierung:
Prozesskontrolle
Spektroskopie:
Verpackungskontrolle
MHD:
Intelligente Verpackung
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PROzESSKONTROLLE
gas Sensor: Electronic Tongue
Incoming Inspection
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SICHERHEIT
QUALITäT
TRANSPARENz
5
CHECK
CHECK
CHECK
CHECK
LOREM IPSUM DOLOR SIT
VERBRAUCHER
Phys. Parameter, Automation:
Process Control
Food is preCious
Spectroscopy:
Packaging Control
MHD:
Intelligent Packaging
high economic importance. The European food sector consists
of about 300,000 companies (2011), 4.1 million jobs, and a
sales volume of about 956.2 billion € (163 billion € in Germany;
Food enterprises compete in a tough market environment.
2011),andassuch,isthetopEuropeanbusinessfield.
The safeguarding of secure and sustainable food becomes more
andmorechallengingintimesofcomplexglobalgoodflows.
The Fraunhofer »Food Chain Management« Alliance:
The customers seek safe and healthy food in good quality and
Your Comprehensive Contact Point and Problem Solver
at a favourable price. However, even today, about 30 percent
of the global produced food is spoiled during transport. Emer-
The Fraunhofer alliance offers food chain management servi-
ging trends in the food sector target faster food supply times
ces for industrial partners, small and medium sized enterprises,
requiringhighlyefficientlogisticsforfasthandling.
as well as institutional investors on a national, European and
global level.
The increasing competition for land, climate change, and
changed nutrition behaviour such as the increasing meat
Injointprojectscuttingedgescientificknow-howandinnova-
consumption,influencethefooddemandjustasrecentfood
tive products come together. The goals of the co-operation are
trends have. These include convenience foods, functional
new approaches in food safety, microelectronics, and logistics,
food, gluten and lactose-free products, regionality, fair trade
which can be easily integrated in the entire food chain to en-
products, and foods for alternative nutrition forms (vegan,
sure a high value added at low cost.
halal).
Unique opportunities for new competencies and research
Having a major focus on the growing global population and
development on both a technological and application oriented
rising environmental risks, approaches targeting sustainability
level emerge due to synergy of the involved disciplines. This
andefficiencyinfoodprocessingareofincreasingimportance.
achives a high level of consumer acceptance in relation to
Concernsforresponsiblehandlingoftheenvironmentandits
food security and quality.
resources, as well as social justice, are frequently the focus of
consumer and producer perspectives, shown by growing initiatives to reduce food waste.
Safety, Quality, and Traceability are the Cornerstones
of Food Chain Management
Food chain management provides an ideal tool for ensured
food quality and traceability. It considers the food chain from
the primary production and trade, to the consumer as an integral process. Food chain management aims at the analysis and
optimization of the involved processes.
By supplying traceability and transparency, food chain management avoids losses in the involved added-value steps. This is of
Quellen: 1+2+8: aboutpixel.de, 3: pgm - pixelio.de, 4: © Fraunhofer IML, 5: © Fraunhofer IPM, 6+7: © Tetra Pak Deutschland
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Radio Frequency Identification (RFID)
Transparency and optimization of processes: RFID based
sensors for monitoring storage and transport of the supply
chain; RFID with additional functions (Data-on-Tag)
Microelectronics for food logistics: Micro transponder
systems, Transponder Design
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Networks
Smartphone Applications for customer information
Connection to information and communication
CompetenCies
Food Analysis
infrastructures
Wireless Sensor Networks
Knowledge platforms
Optical Analysis
Lab Analysis: In/organ. residues and contaminants, trace-
3D Scanner for plants
analysis, bioanalysis, microbiology, sensory panel evaluation
X-ray Scanner for food
Rapid Analysis: physical, chemical, biochemical, molecular
Laser sensor systems for quality assurance, process control
biological, High Performance Imaging
and geometrical sizes
Food Legislation
Hyperspectral image analysis (UV to IR): Identification
andclassification
Food Technology
Production of selected foods on a pilot plant scale
Sensors und Microsystem Technology
Processes for disinfection, hygienization and steriliza-
Sensors for food control: Infrared, Image sensors; Sensors
tion: High pressure, microwave, plasma, UV, ozone
for measurement of temperature, humidity, vibrations, position
Process and plant development: Process design;
Sensors for analysis and process controlling: Gas sensors,
Specification;Riskanalyses;HACCP
Optimizing Processes: Microbial stability; preserving
high-valuecomponents;Energyefficiency
Chemosensormodules,Spectroscopy
Hardware development, software development and
implementation
Molecular Biology: Optimized and improved production
Microfluidic actuators: Micro pumps, Micro valves, Dispenser
such as GMO, Biosensors
Pressure sensors, Flow sensors, Optical Analysis (NIR)
Agricultural & Environmental sciences: Science of cultivation and soil; Environmental toxicology, Metabolism studies
Visual and Surface Inspection; Sorting of bulk materials
Bio Chip Technology and Lab-On-Chip
Bio hybrid systems for food control and monitoring:
Markerless, quantitative biosensors, bio chemical and
Packaging Technology
Food Packaging: active and indicator function; Migration
chemicalsystemintegration,Lab-on-ChipSystems
Portable analysis of various parameters: Customized
frompackingmaterials;Formingofflexiblepackagingma-
biochemical sensors for selected proteins or microorganisms;
terials;Thermalbondingofflexiblematerials;Easyopening
development of biochemical evidence
Hygienic Analysis, Design and Risk Assessment
Biofunctionalization of semiconductors and metal
electrodes with enzymes, DNA, antibodies
Logistics
Supply Chain Management: Analysis of structures,
Consulting Services
processes and costs; Alternative Distribution Systems
Consulting
Tracking and Tracing: Monitoring by sensor networks
Studies and market research
Innovative delivering services for the last mile
Workshops, conferences and conventions
Evaluation of economic efficiency
Product development till start of production
9: Food Chain-App, © Fraunhofer SCS
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Die Fraunhofer-Institute für
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Kontakt / Contact
Integrierte Schaltungen IIS
Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie
Grenzflächen-undBioverfahrenstechnikIGB
und Angewandte Oekologie IME
Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME
Auf dem Aberg 1, 57392 Schmallenberg
MaterialflussundLogistikIML
www.fcm.fraunhofer.de
Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS
Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB
Dr. Mark Bücking
Physikalische Messtechnik IPM
Allianzsprecher / Speaker
Photonische Mikrosysteme IPMS
Telefon +49 2972 302 - 304
Siliziumtechnologie ISIT
E-Mail: [email protected]
Verfahrenstechnik und Verpackung IVV
Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM
Dr. Andreas Hengse
Koordination und stellv. Sprecher / Dept. Speaker
The Fraunhofer Institutes for
Büro Berlin
Telefon +49 30 5306 - 2177
IntegratedCircuitsIIS
E-Mail: [email protected]
Interfacial Engineering and Biotechnology IGB
Molecular Biology and Applied Ecology IME
Material Flow and Logistics IML
MicroelectronicCircuitsandSystemsIMS
Optronics, System Technologies and Image
Exploitation IOSB
Physical Measurement Techniques IPM
Redaktion: Dr. Andreas Hengse
Photonic Microsystems IPMS
Quellen: Titel: Thorwald Hoffmann - www.geschossen.com,
Silicon Technology ISIT
10: Weinberg Chateau Giraud, © Fraunhofer IGB, 11: Optisches
Process Engineering and Packaging IVV
Sortiersystem, © Fraunhofer IOSB, 12: PODID II, © Fraunhofer ISIT,
Reliability and Micro Integration IZM
13: Chateau Giraud, © Fraunhofer IGB
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