NDIR-Photometer zum Nachweis von Ethylen während der Reifung klimaterischer Früchte

Die Versorgung der Welt mit Lebensmitteln wird mit steigenden Bevölkerungszahlen immer schwieriger. Gleichzeitig verderben bis zu 40 % der frischen Lebensmittel bevor Sie den Konsumenten erreichen. Eine bessere Überwachung während der Lagerung und des Transports kann diese Verluste erheblich reduzieren. Besonders betroffen sind sogenannte klimakterische Früchte, die nach der Ernte unter Freisetzung von Ethylen nachreifen. Ethylen kann als Indikator für den Reifegrad und bei Beaufschlagung zur gezielten Reifung von Früchten genutzt werden. In dieser Arbeit wird ein photometrischer Ansatz ohne Referenzkanal vorgestellt, der die Anforderungen an Messsysteme für Lagerung und Transport - Langzeitstabilität, Robustheit, Auflösung im ppb-Bereich - erreichen kann. Dazu wird ein Einkanalphotometer mit einem rotierenden Interferenzfilter ausgestattet, was die Abstimmung über eine Absorptionslinie bzw. Absorptionsbande ermöglicht. Es wird ein Simulationsmodell für dieses System vorgestellt und mit Messdaten des zugehörigen Versuchsaufbau validiert. Bei einem optischen Weg von 10 cm wurde eine Nachweisgrenze 101 ppm erreicht.