Verbundvorhaben: Inline-Milchanalyse durch die Kombination von Mittelinfrarot-Spektroskopie und Ultraschall; Teilvorhaben: Auslegung, Aufbau und Charakterisierung des Ultraschall-ATR-Systems

Ziel des Verbundprojekts ist die Entwicklung eines prozessintegrationsfähigen Mess- und Analysemoduls für die Inline-Überwachung bei der Milchverarbeitung, welches Ultraschalltechnologie und abgeschwächte Totalreflexion (ATR) im mittleren Infrarot (MIR) in einem Multisensor kombiniert. Das Ziel des Teilprojekts des Fraunhofer IPM ist das Zusammenführen des spektroskopischen Moduls mit dem Ultraschall-Modul und die Auslegung und Charakterisierung des kombinierten Messsystems. Das erste Teilziel ist dabei der Aufbau eines Referenz-Teststands auf der Basis eines Fourier-Transform-Spektrometers (FTIR), mit dem artifizielle Milchproben und Rohmilch-Referenzproben in einem geschlossenen System umgepumpt und vermessen werden können. Damit lassen sich spektral hochaufgelöste Infrarot-Spektren mit hohem Signal-Rausch-Abstand aufnehmen, die im ersten Schritt genutzt werden, um die Anforderungen an das geplante Sensorsystems festzulegen. Im weiteren Verlauf nutzt Fraunhofer IPM diese Messungen in optischen Simulationen und Modellen, um das opto-mechanische System des spektroskopischen Sensors zu optimieren. Teilziel ist es dabei, die Messsignale des geplanten Sensors in Abhängigkeit des optischen Designs zu simulieren und zu optimieren und IRPC bei der Entwicklung des spektroskopischen Moduls zu unterstützen. Im nächsten Teilziel führt Fraunhofer das spektroskopische und das Ultraschall-Modul zusammen und integriert die Kombination in den Referenz-Teststand. Das abschließende Ziel ist dann die erfolgreiche Labor-Charakterisierung des Messsystems und das Erreichen der gesetzten Spezifikationen.