Pestizidfrei? Neue Technologie mit "blinkendem UV-C" verlängert Haltbarkeit von Guaven

Pestizidfrei? Neue Technologie mit "blinkendem UV-C" verlängert Haltbarkeit von Guaven

Die im Supermarkt gekauften Früchte sind plötzlich voller schwarzer Flecken – obwohl sie eigentlich genießbar sein sollten, werden sie aufgrund ihres Aussehens oder ihrer Verderblichkeit nicht gegessen und letztendlich weggeworfen. Ein typisches Beispiel für diese Verschwendung ist die stark duftende tropische Frucht „Guave“. Guaven sind aufgrund von Stößen während des Transports und der schwierigen Handhabung leicht zu beschädigen, wodurch Krankheitserreger eindringen können und nach der Ernte die Anthraknose-Krankheit leicht ausbreiten kann. Schätzungen zufolge gehen in Entwicklungsländern 20 bis 40 % der gesamten Produktion verloren.


Die Ursache der schwarzen Flecken: Anthraknose tritt „nach der Ernte“ auf

Die Schwierigkeit bei der Anthraknose-Krankheit liegt darin, dass sie nach der Ernte plötzlich fortschreiten kann, auch wenn sie auf dem Feld nicht auffällig ist. Verantwortlich dafür sind Mikroorganismen, die zur Colletotrichum gloeosporioides-Komplex gehören. Sie verursachen dunkle Flecken auf der Fruchtschale und mindern den Handelswert erheblich. Die Flecken erscheinen grundsätzlich an der Oberfläche, können aber auch durch kleine Verletzungen, die durch Schädlingsbefall, unsachgemäße Handhabung oder mechanische Schäden während des Transports entstehen, ins Fruchtfleisch gelangen.


Bisher lag der Fokus auf „Pestiziden nach der Ernte“

Im Mittelpunkt der Maßnahmen steht der Einsatz von „Post-Harvest-Pestiziden“ (hauptsächlich Fungizide), bei denen die Früchte unmittelbar nach der Ernte in eine chemische Lösung getaucht oder besprüht werden. Anschließend werden sie getrocknet und gekühlt gelagert. Allerdings gibt es Bedenken hinsichtlich der Rückstände und der Umweltbelastung durch chemische Mittel. Forscher der brasilianischen Landwirtschaftsforschungsgesellschaft (EMBRAPA) betonen, dass die in der Nacherntebehandlung verwendeten Chemikalien die Gesundheit der Menschen (insbesondere der Kinder) und die Umwelt beeinträchtigen können, und streben eine „saubere und nachhaltige Technologie an, die keine Rückstände hinterlässt und die Integrität der Lebensmittel bewahrt“.


Die Einführung von UV-C, das „nicht kontinuierlich“, sondern „gepulst“ eingesetzt wird

Der Kern der aktuellen Forschung liegt darin, UV-C (kurzwelliges ultraviolettes Licht zur Desinfektion) nicht „kontinuierlich“, sondern „gepulst“ (periodisch) einzusetzen. Anders ausgedrückt: Anstatt das Licht ständig zu leuchten, wird es in regelmäßigen Abständen ein- und ausgeschaltet. Dadurch soll die Inaktivierung von Krankheitserregern erreicht werden, während die übermäßige Belastung der Fruchtschale reduziert und der Energieverlust minimiert wird – das ist der Designansatz.


Geräteinnovation: Spiegel und drei Lampen reduzieren „Bescheinungsungleichmäßigkeiten“

Das von dem Forschungsteam verwendete Behandlungsgerät besteht aus einer zylindrischen Struktur mit Spiegeln und drei UV-C-Desinfektionslampen im Inneren.

  • Eine Lampe strahlt senkrecht zur Struktur und bildet einen „Lichtzylinder“

  • Eine weitere Lampe ist auf den Spiegel gerichtet und beleuchtet die Guave mit reflektiertem Licht

  • Die dritte Lampe bestrahlt die Frucht direkt


Diese Kombination sorgt dafür, dass die Fruchtoberfläche so viel UV-C wie möglich aufnimmt und die Bestrahlungslücken minimiert werden. Die absorbierte Strahlung wird auf der Oberfläche in Wärme umgewandelt, was zur Inaktivierung von Mikroorganismen führt.


Nicht nur „Desinfektion“: Die Idee, die Resistenz der Früchte zu „aktivieren“

Interessant ist, dass nicht nur der Fokus auf „Abtöten von Keimen“ liegt, sondern auch auf der Aktivierung der Abwehrreaktionen der Früchte. Die Forscher erklären, dass durch moduliertes UV-C die Wechselwirkung zwischen Licht und Frucht präzise gesteuert werden kann, wodurch der Energieverlust des Lichts verringert und die Schäden an der Schale minimiert werden. Dadurch wird nicht nur die Ausbreitung von Krankheitserregern gehemmt, sondern auch die natürlichen Resistenzmechanismen der Früchte „aktiviert“, was die Haltbarkeit verlängert, ohne die Qualität zu beeinträchtigen.


Die Wirkung variiert je nach Bedingungen: Die „Frequenz“ der Modulation ist ebenfalls entscheidend

Zusammenfassende Informationen aus externen Datenbanken deuten darauf hin, dass die Kontrolle der Anthraknose-Krankheit von den Modulationsbedingungen abhängt und eine bestimmte Einstellung (z. B. 0,99 kJ m−2 / 30 Hz) besonders effektiv war. Das bedeutet, dass nicht „jedes UV-C“ geeignet ist, sondern die Art des „Blinkens“ das Gleichgewicht zwischen Wirksamkeit und Qualitätserhaltung stark beeinflussen kann. Bei der Einführung in der Praxis wird es wichtig sein, die Modulation an den Reifegrad der Frucht, die Sorte, den Oberflächenzustand und den Durchsatz (Verarbeitungsmenge pro Stunde) anzupassen.


Derzeit jedoch nur „vielversprechend im Labor“: Der nächste Schritt ist der Praxistest

Die Ergebnisse wurden jedoch bisher nur unter Laborbedingungen erzielt. Der nächste Schritt besteht darin, zu überprüfen, ob die Methode auch unter „realen Bedingungen“ in den Produktionsanlagen wirksam ist und das Gerät an die Fruchtverarbeitungslinien anzupassen. Im Labor und in der Praxis gibt es viele Faktoren, die die Wirksamkeit beeinflussen können, wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit, anhaftender Schmutz, individuelle Unterschiede der Früchte und die Haltung während des Transports. Erst wenn diese Herausforderungen gemeistert sind, kann sich die Technologie zu einem „nutzbaren Werkzeug“ entwickeln.


Erwarteter Einfluss: Reduzierung von Verlusten und „Null Rückstände“

Sollte die Einführung in der Praxis voranschreiten, sind die Erwartungen groß.

  • Reduzierung von Lebensmittelverlusten: Schwarze Flecken, die den Verkauf verhindern, den Verzehr verhindern und zum Wegwerfen führen, können reduziert werden

  • Reduzierung der Abhängigkeit von Pestiziden: Die Anzahl der Pestizidbehandlungen nach der Ernte kann reduziert werden, wodurch Bedenken hinsichtlich Rückständen und Umweltbelastungen verringert werden

  • Stärkung von Transport und Export: Wenn die Haltbarkeit verlängert wird, eignet sich die Frucht besser für den Ferntransport und Export

  • Anwendung auf andere Früchte: Die Methode könnte auch auf Früchte mit ähnlichen Pilzkrankheiten angewendet werden


UV-C als „saubere physikalische Behandlung“ ist seit langem bekannt, aber der aktuelle Schwerpunkt liegt auf der gleichzeitigen Verbesserung von Qualität und Hemmwirkung durch „Modulation (Puls)“ und „Design der Bestrahlungseffizienz“.


Reaktionen in den sozialen Medien

  • „Wenn die Haltbarkeit ohne Pestizide verlängert wird, ist das großartig. Besonders bei Früchten, die Kinder essen, sind Rückstände ein Problem.“

  • „UV klingt beängstigend, aber wenn es keine Rückstände hinterlässt, ist es vielleicht sogar beruhigend.“

  • „Es ist interessant, dass das Blinken die Wirkung verändert. Die Optimierung der Frequenz klingt nach Ingenieurwesen.“

  • „Kann es in der Praxis eingeführt werden? Die Geschwindigkeit der Verarbeitungslinie ist entscheidend.“

  • „Es hängt von den Kosten ab. Wenn das Gerät teuer ist, wird es wahrscheinlich nur für große Landwirte zugänglich sein.“

  • „Es wäre toll, wenn es auch auf andere Früchte wie Mangos oder Erdbeeren angewendet werden könnte.“

  • „Die Idee, nicht nur zu ‚desinfizieren‘, sondern die Resistenz der Früchte zu erhöhen, hat etwas Zukünftiges.“


Quellen-URL

Verwandte Artikel