DE102015226160A1

DE102015226160A1 - Verwendung eines Messgeräts zur Untersuchung von Lebensmitteln

Info

Publication number: DE102015226160A1
Application number: DE102015226160.3A
Authority: DE
Inventors: Klaus Marx; Reiner Krapf; Ulli Hoffmann; Andreas Graessl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2017-06-22
Also published as: FR3045830B1; FR3045830A1

Abstract

Es wird vorgeschlagen, ein handgehaltenes, energieautonomes Messgerät (10) mit einem Gehäuse (12), in dem zumindest ein Kernspinresonanz-Sensor (32), eine Steuervorrichtung (28) zur Steuerung des Messgeräts (10), eine Auswertevorrichtung (30) zur Auswertung eines von dem Kernspinresonanz-Sensor (32) gelieferten Messsignals, eine Ausgabevorrichtung (16, 16') zur Ausgabe von ermittelten Informationen sowie eine Energieversorgungsvorrichtung (22) des Messgeräts (10) in Form einer Batterie, insbesondere einer wiederaufladbaren Batterie, vorgesehen sind, zur Untersuchung eines Lebensmittels (42) zu verwenden.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines mobilen, insbesondere handgehaltenen Messgeräts, mit einem Kernspinresonanz-Sensor.
Aus DE 10 2014 218 375 A1 und DE 10 2014 218 371 A1 sind mobile Messgeräte mit jeweils einer Sensorvorrichtung bekannt, wobei die Sensorvorrichtung zumindest einen Kernspinresonanz-Sensor aufweist, der zur Bestimmung eines Feuchtewerts bzw. zur Detektion und/oder Analyse und/oder Unterscheidung von Materialkennwerten eines zu untersuchenden Werkstücks vorgesehen ist.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird die Verwendung eines handgehaltenen, energieautonomen Messgeräts mit einem Gehäuse, in dem zumindest

• ein Kernspinresonanz-Sensor,
• eine Steuervorrichtung zur Steuerung des Messgeräts,
• eine Auswertevorrichtung zur Auswertung eines von dem Kernspinresonanz-Sensor gelieferten Messsignals,
• eine Ausgabevorrichtung zur Ausgabe von ermittelten Informationen sowie
• eine Energieversorgungsvorrichtung des Messgeräts in Form einer Batterie, insbesondere einer wiederaufladbaren Batterie,

Unter einem „handgehaltenen Messgerät” soll hier insbesondere verstanden werden, dass das Messgerät ohne Zuhilfenahme einer Transportmaschine lediglich mit den Händen, insbesondere mit einer Hand, transportiert und insbesondere auch während eines Messvorgangs an ein und/oder entlang eines zu untersuchenden Lebensmittels geführt werden kann. Dazu beträgt die Masse des handgehaltenen Messgeräts insbesondere weniger als 20 kg, vorteilhaft weniger als 10 kg und besonders vorteilhaft weniger als 2 kg. In einer Ausführungsform weist das Messgerät einen Griff oder einen Griffbereich auf, mit dem das Messgerät über ein zu untersuchendes Lebensmittel geführt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann auch das zu untersuchende Lebensmittel zu dessen Untersuchung an das Messgerät und/oder entlang des Messgeräts geführt werden.
In einer Ausführungsform des handgehaltenen Messgeräts sind die Komponenten des Messgeräts, insbesondere der Kernspinresonanz-Sensor, die Steuervorrichtung, die Auswertevorrichtung sowie die Energieversorgungsvorrichtung des Messgeräts, zumindest teilweise in dem Gehäuse des Messgeräts untergebracht. Insbesondere sind die Komponenten in ihrem Gesamtvolumen zu mehr als 50%, bevorzugt zu mehr als 75% und besonders bevorzugt zu 100% in dem Gehäuse des Messgeräts untergebracht. Bei einem derart gestalteten Messgerät kann eine vorteilhafte Verwendung durch leichtes einhändiges Führen des Messgeräts an ein und/oder über ein zu untersuchendes Lebensmittel realisiert sein. Des Weiteren sind die Komponenten auf diese Weise vor Beschädigungen und Umwelteinflüssen, beispielsweise Feuchtigkeit und Staub, geschützt.
Das Messgerät ist als ein energieautonomes Messgerät realisiert. Unter „energieautonom” ist zu verstehen, dass das Messgerät zumindest vorübergehend, bevorzugt zumindest während der Dauer einer Untersuchung eines Lebensmittels, unabhängig von einem Stromnetz, d. h. insbesondere kabellos, betrieben werden kann. Dazu weist das Messgerät eine Energieversorgungsvorrichtung in Form eines stromnetzunabhängigen Energiespeichers, insbesondere in Form einer Batterie, bevorzugt in Form einer wiederaufladbaren Batterie, auf. Die Energieversorgungsvorrichtung ist dazu vorgesehen, das Messgerät zur Inbetriebnahme und während des Betriebs mit elektrischer Energie zu versorgen. Der stromnetzunabhängige Energiespeicher kann in einer alternativen Ausführungsform als eine Brennstoffzelle, ein Kondensator, ein hybrider Superkondensator oder als ein anderweitiger, dem Fachmann sinnvoll erscheinender Energiespeicher oder eine Kombination/Mehrung derer realisiert sein. Insbesondere eignen sich zur Energieversorgung des Messgeräts Akkumulatoren mit einer Zellchemie, die eine hohe Leistungs- und/oder Energiedichte bereitstellt. Eine hohe Leistungs- und/oder Energiedichte erlaubt eine verbesserte, d. h. langlebigere und an einen hohen Leistungsbedarf des Kernspinresonanz-Sensors angepasste, Energieversorgung des Messgeräts. Dazu gehören derzeit beispielsweise Akkumulatoren der Lithium- und Lithium-Ionen-Zellchemie, insbesondere Lithium-Eisenphosphat-, Lithium-Manganoxid-, Lithium-Nickel-Cobalt-Mangan-Oxid-, überlithiierte Lithium-Nickel-Cobalt-Mangan-Oxid-, Lithium-Schwefel-, Lithium-Polymer- und Lithium-Sauerstoff-Akkumulatoren. In einer Ausführungsform ist die Energieversorgungsvorrichtung mittels einer Formschluss- und/oder Kraftschlussverbindungsschnittstelle vom Messgerät lösbar realisiert. Unter „lösbar” soll in diesem Zusammenhang insbesondere zerstörungsfrei trennbar verstanden werden. Somit ist die Energieversorgungsvorrichtung bevorzugt abnehmbar und austauschbar an und/oder in dem Messgerät anordenbar. In Form eines derartigen Energiespeichers lässt sich die abnehmbare Energieversorgungsvorrichtung in und/oder außerhalb des Messgeräts wieder mit Energie aus einem Stromnetz versorgen und laden. In einer Ausführungsform der Energieversorgungsvorrichtung ist diese dazu vorgesehen, neben der Verwendung zur Energieversorgung des Messgeräts auch zur Energieversorgung anderer Geräte, insbesondere anderer Messgeräte und/oder anderer Handwerkzeugmaschinenvorrichtungen, nutzbar zu sein.
Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell „programmiert”, „ausgelegt” und/oder „ausgestattet” verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion „vorgesehen” ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt oder dazu ausgelegt ist, die Funktion zu erfüllen.
Das mobile Messgerät weist eine Steuervorrichtung zu dessen Steuerung auf. Die Steuervorrichtung ist mit den anderen Komponenten des Messgeräts, insbesondere dem Kernspinresonanz-Sensor, der Auswertevorrichtung, der Ausgabevorrichtung, ferner beispielsweise einer Eingabevorrichtung, der Energieversorgungsvorrichtung sowie einer Datenkommunikationsschnittstelle, signaltechnisch verbunden. Die Steuervorrichtung ist dazu vorgesehen, während des Betriebs des Messgeräts mit diesen Komponenten zu kommunizieren. Unter der „Steuervorrichtung” soll insbesondere eine Vorrichtung mit zumindest einer Steuerelektronik verstanden werden, die Mittel zur Kommunikation mit den anderen Komponenten des Messgeräts, beispielsweise Mittel zur Steuerung und/oder Regelung des Kernspinresonanz-Sensors, Mittel zur Datenverarbeitung, Mittel zur Datenspeicherung und/oder weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Mittel aufweist. In einer Ausführungsform ist unter der Steuerelektronik der Steuervorrichtung eine Prozessoreinheit in Verbindung mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm zu verstehen, das während des Steuervorgangs ausgeführt wird. Insbesondere können die elektronischen Bauteile der Steuervorrichtung auf einer Platine (Leiterplatte) angeordnet sein, beispielsweise in Form eines Mikrokontrollers.
Zur Untersuchung des Lebensmittels weist das Messgerät einen Kernspinresonanz-Sensor auf. Die Funktionsweise des Kernspinresonanz-Sensors basiert auf dem kernphysikalischen Effekt, bei dem Atomkerne in dem zu untersuchenden Lebensmittel in einem ersten Magnetfeld, bezeichnet mit B₀, elektromagnetische Wechselfelder absorbieren und emittieren. Dabei beruht die Kernspinresonanz auf der Präzession (Larmorpräzession) von Kernspins der Atomkerne in dem zu untersuchenden Lebensmittel um die Magnetfeldlinien des ersten, insbesondere konstanten und/oder statischen, Magnetfelds. Insbesondere werden die Kernspins der Atomkerne in dem zu untersuchenden Lebensmittel durch das erste Magnetfeld ausgerichtet. Wird Energie in Form eines zweiten elektromagnetischen Feldes, insbesondere eines Wechselfeldes, beispielsweise eines gepulsten Magnetfeldes, auf die Atomkerne eingestrahlt, die mit der Larmorpräzession deren Kernspins in Resonanz ist (Energiequanten), so können die Atomkerne die Orientierung ihrer Spins relativ zum ersten Magnetfeld durch Absorption dieser Energie ändern. Das zweite eingestrahlte Magnetfeld dient daher der Anregung der Kernspins, die unter Energieaufnahme ihre Kernspinzustände ändern. Äquivalent führt die Emission von Energiequanten in Folge einer Rückkehr der angeregten Kernspins in ein anderes, niedrigeres Energieniveau, zur Emission eines elektromagnetischen Wechselfeldes, welches sich mittels einer Vorrichtung zur Detektion einer Magnetfeldänderung, insbesondere mittels einer Antenne und/oder einer Spule, beobachten lässt. Unter den Atomkernen sind insbesondere Protonen (H) und andere kernspinresonanz-aktive Kerne wie beispielsweise 13C, 15N, 19F, 31P zu verstehen.
Der Kernspinresonanz-Sensor des Messgeräts erlaubt somit, Atomkerne in dem zu untersuchenden Lebensmittel mittels elektromagnetischer Wechselfelder anzuregen sowie ein Ausgangssignal aufgrund eines Kernspinresonanzeffektes zu generieren. Unter Anregung von Atomkernen soll insbesondere verstanden werden, dass die Energie der eingestrahlten elektromagnetischen Felder, insbesondere Wechselfelder, eine Änderung der Kernspins der Atomkerne bewirkt. Es sei angemerkt, dass im Folgenden davon ausgegangen wird, dass insbesondere veränderliche Magnetfelder mit elektrischen Feldern gekoppelt sind (vgl. Maxwell-Gleichungen), sodass keine Unterscheidung zwischen elektrischem Feld und Magnetfeld vorgenommen wird. Zur Anregung von Kernspinresonanz-Effekten kommt es auf die durch eine eingestrahlte elektromagnetische Strahlung übertragene Energie an. In einer Ausführungsform lässt sich diese Energie mittels gepulster elektromagnetischer Felder übertragen.
Bei geeigneter Wahl der Betriebsparameter des Kernspinresonanz-Sensors kann unter Verwendung des Messgeräts mittels des gemessenen Antwortsignals bei geeigneter Auswertung unmittelbar auf das Lebensmittel sowie auf dessen Eigenschaften, zumindest in einem untersuchten Volumen des Lebensmittels, geschlossen werden. Die Eigenschaften können dabei beispielsweise die Qualität, Herkunft, Echtheit oder dergleichen des Lebensmittels betreffen.
Unter der „Auswertevorrichtung” zur Auswertung zumindest eines von dem Kernspinresonanz-Sensor gelieferten Messsignals soll zumindest eine Vorrichtung verstanden werden, die einen Informationseingang zur Annahme der Messsignale des Kernspinresonanz-Sensors, eine Informationsverarbeitungseinheit zur Bearbeitung, insbesondere Auswertung der angenommenen Messsignale, sowie eine Informationsausgabe zur Weitergabe der bearbeiteten und/oder ausgewerteten Messsignale aufweist. In einer Ausführungsform weist die Auswerteeinheit Komponenten auf, die zumindest einen Prozessor, einen Speicher und ein Betriebsprogramm mit Auswerte- und Berechnungsroutinen umfassen. Insbesondere können die elektronischen Bauteile der Auswertevorrichtung auf einer Platine (Leiterplatte) angeordnet sein, insbesondere auf einer gemeinsamen Platine mit der Steuervorrichtung. In einer Ausführungsform kann die Auswertevorrichtung in Form eines Mikrokontrollers realisiert sein. Des Weiteren können die Steuervorrichtung und die Auswertevorrichtung als ein einzelnes Bauteil ausgeführt sein. Die Auswertevorrichtung ist vorgesehen, die von dem Kernspinresonanz-Sensor erhaltenen Messsignale auszuwerten und daraus zumindest Informationen betreffend das untersuchte Lebensmittel abzuleiten.
Unter der „Ausgabevorrichtung” des Messgeräts soll zumindest ein Mittel verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, zumindest eine wechselnde Information akustisch, optisch und/oder taktil an einen Bediener auszugeben. Die Ausgabevorrichtung dient der Ausgabe zumindest derjenigen Informationen an den Bediener des Messgeräts, die unter Verwendung des Messgeräts über das untersuchte Lebensmittel erhalten werden. Die Ausgabe kann dabei beispielsweise mittels eines Displays, eines Touch-Displays, eines Tonsignals, eines Vibrationsgebers und/oder einer LED-Anzeige realisiert werden. In einer Ausführungsform der Ausgabevorrichtung kann die Information grafisch oder alphanumerisch als Messergebnis der Untersuchung ausgegeben werden. Die Ausgabevorrichtung ist im Gehäuse des handgehaltenen Messgeräts untergebracht. Ferner können auszugebende Informationen, beispielsweise Informationen über ein untersuchtes Lebensmittel, auch an die Steuervorrichtung und/oder, insbesondere zur Erhöhung des Nutzerkomforts, an ein Daten verarbeitendes System ausgegeben werden. Letzteres umfasst zumindest eine Ausgabe einer Information an ein externes Geräte wie ein Smartphone, ein Tablet-PC, ein PC sowie an ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes externes Datengerät, das über eine Datenkommunikationsschnittstelle mit der Auswertevorrichtung des Messgeräts verbunden ist. Somit ist die Ausgabevorrichtung direkt im Gehäuse des Messgeräts untergebracht und kann zusätzlich auch über externe Ausgabevorrichtungen ergänzt werden. Letztere Realisierungsmöglichkeit umfasst explizit die Steuerung, Auswertung und Ausgabe der ermittelten Informationen über drahtgebundene und/oder drahtlose externe Systeme wie beispielsweise Fernbedienungen, Computersteuerungen, Tablet-PCs und/oder andere mobile Geräte wie Mobiltelefone, Smartphones etc.
Unter „Lebensmittel” sollen insbesondere jegliche Form von Substanzen verstanden werden, die dazu vorgesehen sind, zur Ernährung eines menschlichen oder tierischen Körpers von einem Menschen bzw. einem Tier konsumiert zu werden. Der Begriff Lebensmittel umfasst dabei sowohl flüssige als auch feste Nahrungsmittel. Beispiele derartiger Lebensmittel sind Fleisch, Fisch, Gemüse, Obst, weiterverarbeitete Lebensmittel, Limonade, Alkoholika, Säfte oder dergleichen. In einer Ausgestaltung der Verwendung können auch Lebensmittel in einer Verpackung untersucht werden.
Unter „Verwendung zur Untersuchung eines Lebensmittels” soll insbesondere verstanden werden, unter Verwendung des Messgeräts aus den von dem Kernspinresonanz-Sensor erhaltenen Messsignalen Informationen zu bestimmen und somit Aussagen abzuleiten, die die Eigenschaften und insbesondere den Zustand von Lebensmitteln betreffen. Insbesondere lassen sich bei geeigneter Auswertung der Messsignale des Kernspinresonanz-Sensors Informationen ermitteln hinsichtlich Herkunft und Aufzuchtart (wild oder gezüchtet, biologisch oder konventionell), hinsichtlich Qualität (Wasserverteilung, Wassergehalt, Frische bzw. Alterung, Verunreinigungen, Zusammensetzung), hinsichtlich Inhaltsstoffe (gesundheitsschädliche Inhaltsstoffe, verbotene Inhaltsstoffe, Pestizide, Fungizide, Hormone, Antibiotika) oder dergleichen. Aus diesen ausgewerteten Informationen kann ein Bediener des Messgeräts somit die Qualität, Herkunft, Echtheit oder dergleichen des Lebensmittels auf einfache Weise untersuchen und prüfen. Ferner lassen sich die erhaltenen Informationen mit Herstellerangaben zu dem untersuchten Lebensmittel vergleichen und somit dessen Authentizität prüfen. Fälschungen und/oder Falschetikettierungen lassen sich auf einfache Weise durch eine kurze Untersuchung des Lebensmittels aufdecken.
Zur Durchführung der Messung wird das mobile Messgerät, insbesondere der Kernspinresonanz-Sensor, nahe an das zu untersuchende Lebensmittel herangebracht oder umgekehrt. Die Verwendung des Messgeräts erlaubt dabei die Untersuchung eines Lebensmittels ohne Beeinträchtigung des Lebensmittels, d. h. insbesondere ohne Zerstörung, Kontamination oder dergleichen. Insbesondere handelt es sich bei dem Kernspinresonanz-Messverfahren um ein nicht zerstörendes, insbesondere kontaktloses Messverfahren, sodass ein Lebensmittel ohne jeglichen Kontakt des Messgeräts zu dem Lebensmittel untersucht werden kann. Das Positionieren des Messgerätes, insbesondere des darin enthaltenen Kernspinresonanz-Sensors, in unmittelbare Nähe eines zu untersuchenden Lebensmittels (oder umgekehrt) ermöglicht die Untersuchung des Lebensmittels bis zu einer Materialtiefe von einigen Zentimeter in das Lebensmittel hinein. Somit kann ebenfalls ein verpacktes Lebensmittel ohne Zerstörung (Öffnen) der Verpackung untersucht werden.
Das handgehaltene, energieautonome Messgerät stellt ein spezialisiertes Messgerät dar, das im Vergleich zu wissenschaftlichen Kernspinresonanz-Messgeräten eine stark eingeschränkte, auf die Untersuchung eines Lebensmittels optimierte Funktionalität aufweist. Insbesondere die Auswertevorrichtung mit ihren Auswerteroutinen ist auf die Untersuchung von Lebensmitteln, die Bewertung der erhaltenen Informationen sowie deren aufbereiteter Darstellung und Ausgabe mittels der Ausgabevorrichtung zugeschnitten. Bei Verwendung des Messgeräts zur Untersuchung eines Lebensmittels werden die Messergebnisse, d. h. die das untersuchte Lebensmittel betreffenden Informationen, für den Bediener des Messgeräts geräteintern und der Messung unmittelbar folgend aufbereitet, sodass eine schnelle, eindeutige und vor allem von weiteren Geräten wie Computern oder gar von Laboratorien unabhängige Beurteilung des untersuchten Lebensmittels vor Ort möglich ist. Vorteilhaft ist eine einfache und intuitive Bedienung des Messgeräts erreichbar, die keine besondere Vorerfahrung des Bedieners voraussetzt.
Darüber hinaus sind die Baugröße, die Energieversorgung sowie die Konstruktion des Messgeräts hinsichtlich Anordnung des Kernspinresonanz-Sensors an die mobile, handgehaltene und energieautonome Verwendung des Messgeräts zur Untersuchung von Lebensmitteln angepasst. In einer Ausführungsform des Messgeräts weist dieses eine plane Auflagefläche auf, an die ein Lebensmittel angelegt werden kann. In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform des Messgeräts weist dieses in dem Gehäuse eine Aufnahme für eine Getränkeflasche, insbesondere für einen Flaschenhals und/oder für einen Flaschenboden, und/oder eine Aufnahme für ein zu untersuchendes Lebensmittel auf. Diese Aufnahme kann in einer Ausführungsform rund und/oder zylindrisch ausgestaltet sein. In einer alternativen Ausführungsform kann diese Aufnahme auch eine offene, C-förmige Form aufweisen.
Durch Verwendung des handgehaltenen, energieautonomen und speziell auf den Anwendungsfall der Untersuchung von Lebensmitteln zugeschnittenen Messgeräts zur Untersuchung eines Lebensmittels ist es möglich, auf schnelle und zerstörungsfreie Weise und damit wirtschaftlich besonders kostengünstig eine präzise und umfassende Untersuchung eines Lebensmittels mobil vor Ort, beispielsweise in einem Lagerhaus, einem Einkaufsladen, auf einem Großhandel oder dergleichen, zu realisieren. Vorteilhaft ermöglicht die erfindungsgemäße Verwendung des handgehaltenen, energieautonomen Messgeräts die schnelle und präzise Untersuchung von Lebensmitteln an beliebigen Orten, d. h. auch unabhängig von einem Labor.
In einer Ausgestaltung wird das Messgerät zur Untersuchung eines Lebensmittels verwendet, wobei mittels der Auswertevorrichtung des Messgeräts das von dem Kernspinresonanz-Sensor gelieferte Messsignal, insbesondere ein Spektrum und/oder eine Relaxationszeit des Messsignals resultierend aus der Anregung von Kernspins in dem zu untersuchenden Lebensmittel durch den Kernspinresonanz-Sensor, ausgewertet wird.
Erfindungsgemäß wird das mobile Messgerät dazu verwendet, ein Lebensmittel insbesondere hinsichtlich verschiedener Merkmale wie beispielsweise Qualität, Verunreinigung, Echtheit, Zusammensetzung oder dergleichen umfassend zu charakterisieren. Dabei lassen sich bei Verwendung des Messgeräts mittels des Kernspinresonanz-Sensors Spektren und/oder Relaxationszeiten messen, die eine von dem untersuchten Lebensmittel abhängige Signatur bzw. Charakteristik aufweisen, genauer gesagt, eine von dem atomaren Aufbau des Lebensmittels abhängige Signatur bzw. Charakteristik aufweisen. Die Auswertevorrichtung ist speziell zur zügigen Auswertung der von dem Kernspinresonanz-Sensor gelieferten Messsignale ausgebildet. Zügig bedeutet insbesondere innerhalb von 10 Minuten, bevorzugt innerhalb von 60 Sekunden, besonders bevorzugt innerhalb von 5 Sekunden.
Bei geeigneter Wahl der Betriebsparameter des Kernspinresonanz-Sensors kann mittels eines Spektrums und/oder Relaxationszeiten des Antwortsignals unmittelbar auf Eigenschaften des zu untersuchenden Lebensmittels geschlossen werden. In einem Chemometrie-Ansatz kann dabei beispielsweise durch Auswertung mittels einer Hauptkomponentenanalyse (PCA) eine Untersuchung des Lebensmittels erfolgen, ohne konkrete Ursache-Wirkungszusammenhänge zu kennen. Dabei werden das Spektrum oder mehrere Spektren, chemische Verschiebungen, Kopplungskonstanten, Korrelationen und/oder Relaxationszeiten oder dergleichen als Eingangsdaten der Auswertung verwendet. Erhalten werden Punktwolken bzw. grafisch darstellbare Bereiche, die sich durch Vergleich mit Referenzdaten auf einfache und zügige Weise weiter auswerten und insbesondere interpretieren lassen. Beispielsweise kann in einer Verwendungsform des Messgerät mittels der Auswertevorrichtung aus den mit dem Kernspinresonanz-Sensor erhaltenen Messsignalen zumindest eine Information aus einer Liste von Informationen ausgewertet, insbesondere tiefenaufgelöst ausgewertet werden, wobei die Liste zumindest

• einen relativen und/oder absoluten Kohlenwasserstoffgehalt und/oder
• Bindungszustände chemischer Verbindungen und/oder
• einen Konzentrationsgradienten eines Materials und/oder einer Verbindung und/oder eines Elements in das Lebensmittel hinein und/oder
• zeitlich-dynamische Prozesse chemischer Verbindungen und/oder
• einen relativen und/oder absoluten Feuchtegehalt und/oder
• weitere biochemisch relevante Parameter

Aussagen zu den Bindungszuständen in dem Lebensmittel erlauben festzustellen, um welches Material bzw. welchen Bestandteil des Lebensmittel es sich handelt Beispielsweise lassen sich auf diese Weise unterschiedliche Bestandteile, Einschlüsse oder dergleichen detektieren und unterscheiden. Ebenfalls kann eine Bestimmung einer Materialkonzentration in dem untersuchten Lebensmittel realisiert werden, sofern eine Kalibrierung des Kernspinresonanz-Sensors vor der Messung erfolgt. In einer Ausführungsform kann diese Materialkonzentration mit einem zulässigen Grenzwert (Schwellenwert) verglichen werden und bei Überschreiten des Grenzwerts eine Warnung durch das Messgerät ausgegeben werden.
Mit der Aufnahme und Auswertung zeitlich-dynamischer Prozesse chemischer Verbindungen können Prozesse wie Diffusion von Feuchtigkeit und/oder Zersetzung in einem Lebensmittel untersucht werden. Rückschlüsse auf einen möglichen Verderb und somit Aussagen zur Frische des Lebensmittels lassen sich daraus ableiten. Darüber hinaus kann das Messgerät ebenfalls eingesetzt werden, ein Lebensmittel hinsichtlich Feuchtigkeit umfassend zu charakterisieren. Aussagen über den relativen und/oder absoluten Feuchtegehalt sowie über einen Feuchtegradienten in das Lebensmittel hinein ermöglichen eine zuverlässige Bewertung des Lebensmittels insbesondere hinsichtlich Frische, Alterung, Trockenheit, Schimmelgefahr und/oder Festigkeit.
Weitere biochemisch relevante Parameter, die unter Verwendung des Messgeräts mit der Auswertevorrichtung ausgewertet werden können, umfassen insbesondere einen Wassergehalt, einen Fettgehalt, einen Zuckergehalt, einen Salzgehalt, eine Dichte des untersuchten Lebensmittels oder dergleichen. Somit können beispielsweise Aussagen dazu getroffen werden,

• wieviel Wasser in einem verpackten Fleisch enthalten ist,
• wieviel Fett Käse, Joghurt, Milch, Kuchen oder Nüsse enthalten ist,
• wieviel Saccharose/Fructose (Zuckergehalt) in einem Lebensmittel enthalten ist,
• wie viele Kalorien basierend auf Fett und Zucker ein Lebensmittel enthält,
• wieviel Laktose, Allergene, Transfette, Cholesterin ein Lebensmittel enthält,
• wieviel Methanol eine Spirituose enthält,
• wieviel Melamin ein Milchpulver und somit auch ein Milchpulver enthaltendes Lebensmittel enthält,
• wieviel Biozide/Insektizide auf einem Obst, Getreide, Gemüse vorhanden sind,
• ob Fremdstoffe in einem Lebensmittel enthalten sind, die nicht enthalten sein dürfen (beispielsweise Holzspäne, Metallsplitter, Gifte oder dergleichen),
• zu welchem Anteil eine Verpackung mit Lebensmittel gefüllt ist (Füllhöhe und Füllvolumen).

Je nach gewünschter Information misst der Kernspinresonanz-Sensor ein Spektrum und/oder Relaxationskurven und/oder Relaxationszeiten, wobei die Auswertevorrichtung die gezielte Auswertung dieser Messsignale hinsichtlich der gewünschten Information durchführt.
In einer Ausgestaltung wird das Messgerät zur Untersuchung eines Lebensmittels verwendet, wobei mittels der Auswertevorrichtung des Messgeräts eine ermittelte Information, insbesondere ein Spektrum und/oder eine Relaxationszeit, mit Referenzdaten einer Referenzdatenbank verglichen wird.
Auf diese Weise kann eine besonders einfache und umfassende Auswertung und/oder Bewertung und/oder Interpretation eines gemessenen Messsignals des Kernspinresonanz-Sensors erfolgen. Beispielsweise kann ein aufgenommenes Spektrum und/oder aufgenommene Relaxationskurven, insbesondere Relaxationszeiten, mit Referenzspektren, Referenzrelaxationskurven bzw. Referenzrelaxationszeiten verglichen werden. Der Vergleich der Messsignale mit im Detail bestimmten und bekannten Referenzdaten dient dabei der schnellen und einfachen Zuordnung des Messsignals, um eine bestimmte Information aus dem gemessenen Messsignal abzuleiten. Durch den Vergleich mit bekannten Referenzdaten kann ferner – neben einer sehr hohen Auswertegeschwindigkeit – ein besonders genaues Ergebnis, d. h. eine besonderes genaue Information über das untersuchte Lebensmittel erhalten werden. Beispielsweise kann in einem Vergleich mit einem Referenzspektrum eine Verschiebung eines gemessenen Spektrums sehr leicht und schnell erkannt werden, sodass aus dieser Verschiebung eine Information betreffend das untersuchte Lebensmittel ableitbar ist.
Vorteilhaft können durch den Vergleich der gemessenen Messsignale mit Referenzdaten auf besonders einfache Weise Abweichungen der Messsignale von den Referenzdaten identifiziert werden. Übersteigen diese Abweichungen eine definierte Toleranzschwelle, können sie als Indiz für Unregelmäßigkeit und/oder Unstimmigkeiten betreffend das untersuchte Lebensmittel interpretiert werden.
Die Referenzdaten, insbesondere Referenzkurven und/oder Referenzwerte und/oder Referenzspektren, können dabei geräteintern in einer Datenbank auf einer Speichereinheit, insbesondere einer Speichereinheit der Steuer- und/oder der Auswertevorrichtung, gespeichert sein. In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform können die Referenzdaten auch in einer geräteexternen, vorteilhaft stets aktuellen, Referenzdatenbank gespeichert sein, beispielsweise in einer Referenzdatenbank auf einem Computer, einem Server oder auf einem anderen, einem Fachmann sinnvoll erscheinenden Datenspeicher und/oder Datenverarbeitungsgerät. Insbesondere kann der Vergleich der gemessenen Messsignale mit den Referenzdaten über einen Internetzugang des Messgeräts erfolgen. Alternativ oder zusätzlich können geräteintern gespeicherte Referenzdaten ebenfalls über einen Internetzugang des Messgeräts aktualisiert werden, beispielsweise durch einen Abgleich mit einer geräteexternen Referenzdatenbank.
In einer Ausgestaltung wird das Messgerät zur Untersuchung eines Lebensmittels verwendet, wobei mittels der Ausgabevorrichtung des Messgeräts, insbesondere mittels eines Displays, eine ermittelte Information, insbesondere ein Spektrum und/oder eine Relaxationszeit, und/oder eine Abweichung einer ermittelten Information von Referenzdaten einer Referenzdatenbank, ausgegeben werden/wird, insbesondere dargestellt werden/wird.
Unter Verwendung der mittels der Ausgabevorrichtung dargestellten Information ist es dem Bediener des Messgeräts möglich, nach Durchführung der Untersuchung des Lebensmittels zu einem intuitiv verständlichen Ergebnis zu gelangen.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die das untersuchte Lebensmittel betreffenden Informationen in einer intuitiv verständlichen, insbesondere aufbereiteten Weise dem Bediener des Messgeräts ausgegeben. Intuitiv ist die Ausgabe insbesondere dann, wenn der Bediener ohne Vorkenntnisse eine Untersuchung eines Lebensmittels durchführen kann und anschließend eine Aussage, bevorzugt eine Bewertung, aus den angezeigten Informationen ableiten kann. In einer Ausführungsform kann eine Aufbereitung der ermittelten Information beispielsweise in Form einer Farbzuordnung erfolgen. Dabei kann beispielsweise Rot eine ermittelte bedenkliche Abweichung einer untersuchten Zielgröße – beispielsweise Qualität – von einer Vorgabe – beispielsweise definiert durch die Referenzdaten in der Referenzdatenbank – signalisieren. Gelb hingegen signalisiert eine Abweichung innerhalb einer zulässigen Toleranz und Grün eine ermittelte Abweichung in zulässigem und/oder unbedenklichem Maße. Alternativ oder zusätzlich kann eine Ausgabe der ermittelten Information in Form einer Kurznachricht erfolgen, die auf dem Display dargestellt wird. Diese Kurznachricht kann beispielsweise eine Spezifikation der zur Bewertung des untersuchten Lebensmittels herangezogenen Referenzdaten beinhalten, ferner eine Bewertung der Abweichung, sofern ermittelt, sowie daraus abgeleitete Empfehlungen wie „nicht zum Verzehr geeignet” oder „entspricht Herstellerangaben – zum Verzehr geeignet” oder dergleichen.
In einer Ausgestaltung wird das Messgerät zur Untersuchung eines Lebensmittels verwendet, wobei mittels des Messgeräts ein Lebensmittel ortsaufgelöst, insbesondere positionsaufgelöst und/oder tiefenaufgelöst, untersucht wird.
Eine lateral ortsaufgelöste Untersuchung kann beispielsweise unter Verwendung einer Positionsbestimmungsvorrichtung des Messgeräts zur Erfassung zumindest einer momentanen Position des Messgeräts, insbesondere bezogen auf das Lebensmittel, erfolgen. Unter der Position ist ebenfalls eine Ausrichtung des Messgeräts, insbesondere bezogen auf das Lebensmittel, zu verstehen. Die Positionsbestimmungsvorrichtung des Messgeräts kann dazu beispielsweise insbesondere einen oder mehrere Sensoren aus einer Gruppe von Sensoren aufweisen, die zumindest neigungs-, winkel-, abstands-, translations-, beschleunigungs- sowie drehratensensitive Sensoren umfasst. Beispielsweise kann die Positionsbestimmungsvorrichtung unter Verwendung von am Gehäuse des Messgeräts angeordneten Rädern realisiert sein, die beim Verfahren des Messgeräts bezogen auf das Lebensmittel die Positionsänderung aufnehmen. In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform kann eine ortsaufgelöste Untersuchung auch mittels eines elektrisch durch Ansteuerung schwenkbaren und/oder mittels eines mechanisch schwenkbaren Kernspinresonanz-Sensor erfolgen. Dabei stellt ein mechanisch schwenkbarer Kernspinresonanz-Sensor eine besonders einfache Realisierung eines richtungs- und somit ortsauflösenden Kernspinresonanz-Sensors dar. In einer Ausführungsform kann der mechanisch schwenkbare Kernspinresonanz-Sensor auch unter Verwendung einer elektrischen Schaltung in Verbindung mit Motoren oder vergleichbaren Aktuatoren automatisiert geschwenkt werden. Ferner kann der Kernspinresonanz-Sensor auch in Folge seiner elektrischen Ansteuerung ortsaufgelöst messen, indem beispielsweise eine definierte Verzerrung des ersten Magnetfelds mittels Gradientenspulen (Shim-Spulen) erfolgt.
Eine tiefenaufgelöste Untersuchung des Lebensmittels kann beispielsweise erfolgen, indem der Kernspinresonanz-Sensor in Richtung der Tiefe mechanisch linear verschoben oder verfahren wird. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass der für den Kernspinresonanz-Sensor charakteristische sensitive Bereich im Innern des zu untersuchenden Lebensmittels verschoben wird, sodass auf einfache und besonders wirtschaftliche Weise eine tiefenaufgelöste Messung realisiert werden kann. Alternativ kann über eine Änderung der Frequenz, mit der das elektromagnetische Wechselfeld in das zu untersuchende Lebensmittel eingestrahlt wird, der sensitive Bereich in dem Lebensmittel, aus dem mittels des Kernspinresonanz-Sensors Messsignale empfangen werden, in der Tiefe – d. h. in Richtung in das zu untersuchende Lebensmittel hinein – verschoben werden.
Bei Verwendung des Messgeräts zur ortsaufgelösten Untersuchung eines Lebensmittels werden mittels der Auswertevorrichtung Messsignale des Kernspinresonanz-Sensors in Abhängigkeit der Position des Messgeräts, insbesondere bezogen auf das Lebensmittel, und/oder in Abhängigkeit der Tiefe in das Lebensmittel hinein ausgewertet. Somit kann erreicht werden, dass ausgewertete Informationen mit einer Position des Messgeräts auf dem Lebensmittel korreliert werden können. Ferner lassen sich durch sukzessives Umpositionieren des Messgeräts bezogen auf das Lebensmittel mehrdimensionale Karten, in denen ausgewertete Informationen zu Positionen des Messgeräts, insbesondere bezogen auf das Lebensmittel, erfasst sind, erstellen. Analog kann eine tiefenaufgelöste Information ermittelt werden, aus der beispielsweise Verläufe in dem Lebensmittel, d. h. in das Lebensmittel hinein, entnehmbar sind. Derart lassen sich in einer Ausführungsform beispielsweise Feuchtigkeitsverläufe in ein Lebensmittel hinein ermitteln, unter deren Verwendung Verderb schnell und genau beurteilen werden können.
Eine unter Verwendung des Messgeräts ortsaufgelöst, insbesondere positionsaufgelöst und/oder tiefenaufgelöst, durchgeführte Untersuchung eines Lebensmittels erlaubt, auf besonders effektive und effiziente Weise an umfassende Informationen über das Lebensmittel zu gelangen. Beispielsweise kann mittels einer Relativ- oder Vergleichsmessung, bei der das Messgerät über das Lebensmittel bewegt wird, eine Untersuchung auf Grundlage positionsabhängiger Schwankungen der von dem Kernspinresonanz-Sensor gelieferten Messsignale erfolgen. In dem Lebensmittel verborgene Unregelmäßigkeiten und/oder Unstimmigkeiten führen beim Bewegen des Messgeräts über das Lebensmittel zu eindeutigen, positionsabhängigen Änderungen der Messsignale. Auf Grundlage einer derartigen Vergleichsmessung lassen sich auf einfache und schnelle Weise Informationen über die Homogenität des Lebensmittels ermitteln.
Ferner kann in Folge einer tiefenaufgelösten Untersuchung eines Lebensmittels eine Verpackung des Lebensmittels, sofern vorhanden, sicher aus der Auswertung ausgeschlossen werden. Beispielsweise kann zunächst eine tiefenaufgelöste Messung erfolgen, aus der die Schichtdicke der Verpackung abgeleitet wird. Anschließend kann dann eine Kernspinresonanz-Messung in einer solchen Tiefe in dem Lebensmittel erfolgen, in der ein Einfluss der Verpackung auf ein Messsignal des Kernspinresonanz-Sensors ausgeschlossen ist.
Ferner kann in Folge einer tiefenaufgelösten Untersuchung eines Lebensmittels ein Gradient einer ausgewerteten Eigenschaft in das Lebensmittel hinein ermittelt werden. In einer Ausführungsform kann beispielsweise ein Temperatur-Gradient in das Lebensmittel hinein zerstörungsfrei bestimmt werden. Insbesondere bei tiefgefrorenen Lebensmitteln kann derart aus einer mangelnden Homogenität der Innentemperaturverteilung auf Mängel in der Kühlkette, beispielsweise während des Transports des Lebensmittels, geschlossen werden. In einer Ausgestaltung wird das Messgerät zur Untersuchung eines Lebensmittels verwendet, wobei mittels einer Eingabevorrichtung Angaben zu einem Lebensmittel durch Bedienereingaben spezifiziert und dem Messgerät zur Verfügung gestellt werden.
Unter einer Eingabevorrichtung soll insbesondere ein Mittel verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, zumindest eine Information von einem Bediener des Messgeräts über eine akustische, optische, gestengestützte und/oder taktile Eingabe anzunehmen und an die Steuervorrichtung des Messgeräts weiterzuleiten. Beispielsweise kann die Eingabevorrichtung aus einem Betätigungselement, einer Tastatur, einem Display, insbesondere einem Touch-Display, einem Spracheingabemodul, einer Gestenerkennungseinheit und/oder einem Zeigegerät (beispielsweise einer Maus) bestehen. Alternativ oder zusätzlich kann die Eingabevorrichtung auch außerhalb des Messgeräts realisiert sein, beispielsweise in Form eines externen Datenverarbeitungsgeräts wie einem Smartphone, einem Tablet-PC, einem PC, oder dergleichen, das über eine Datenkommunikationsschnittstelle mit der Steuervorrichtung des Messgeräts verbunden ist.
Durch die Eingabe von Angaben zu einem Lebensmittel lassen sich eine Informationsverarbeitung, insbesondere die Auswertung des Messsignals, der Vergleich eines Messsignals und/oder einer ermittelten Information mit Referenzdaten oder dergleichen, vorteilhaft an das zu untersuchende Lebensmittel anpassen. Beispielsweise kann in Abhängigkeit einer Bedienereingabe eine Referenzdatenbank gewählt werden. Ferner können insbesondere im Zusammenhang mit der Spezifikation ein Betriebsprogramm der Steuervorrichtung, Regelroutinen, Steuerroutinen, Auswerteroutinen und/oder Berechnungsroutinen angepasst werden.
„Angaben zu einem Lebensmittel” können beispielsweise das Lebensmittel selbst charakterisieren („Fisch”, „Rindfleisch”) und/oder einen Hersteller des Lebensmittels betreffen. Alternativ oder zusätzlich können weitere, insbesondere die physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften des Lebensmittels betreffende Angaben sinnvoll und/oder notwendig sein, wie beispielsweise Angaben zu „fest oder flüssig”, „Kühlware, Tiefkühlware, nichtgekühlte Ware”, oder dergleichen.
In einer Ausgestaltung wird das Messgerät zur Untersuchung eines Lebensmittels verwendet, wobei vor Untersuchung eines Lebensmittels unter Verwendung einer geräteintern vorgesehenen Standardprobe, insbesondere unter Verwendung einer geräteintern vorgesehenen Tetramethylsilan-Probe, eine Kalibrierung des Messgeräts durchführt wird.
Zur genaueren Untersuchung eines Lebensmittels kann somit vor Durchführung der Untersuchung eine Kalibrierung des Messgeräts, insbesondere eine Kalibrierung des Kerspinresonanz-Sensors, erfolgen. Die Kalibrerung erfolgt in einer Ausführungsform unter Verwendung einer reinen Materialprobe, bevorzugt unter Verwendung einer, insbesondere geräteintern vorgesehenen, Tetramethylsilan-Probe (TMS), die als Standard verwendet wird. Alle im Anschluss an die Kalibrierung folgenden Messungen, insbesondere Messungen an einem zu untersuchenden Lebensmittel, werden in Bezug zu dieser Kalibriermessung ausgewertet.
Des Weiteren wird ein erfindungsgemäßes handgehaltenes, energieautonomes Messgerät zur Untersuchung von Lebensmitteln vorgeschlagen, das ein Gehäuse umfasst, in dem zumindest

• ein Kernspinresonanz-Sensor,
• eine Steuervorrichtung zur Steuerung des Messgeräts,
• eine Auswertevorrichtung zur Auswertung eines von dem Kernspinresonanz-Sensor gelieferten Messsignals,
• eine Ausgabevorrichtung zur Ausgabe von ermittelten Informationen sowie
• eine Energieversorgungsvorrichtung in Form einer Batterie, insbesondere einer wiederaufladbaren Batterie

Die bereits ausgeführten Beschreibungen bezüglich der Verwendung des Messgeräts, insbesondere die Ausführungen zur Auswertevorrichtung und zum Kernspinresonanz-Sensor, gelten entsprechend natürlich auch für das Messgerät selbst.
In einer Ausführungsform des handgehaltenen Messgeräts ist ferner eine Speichervorrichtung zum Speichern von Messergebnissen und/oder Arbeitsparametern vorgesehen. Diese Speichervorrichtung kann alle Formen an externen und internen elektronischen, insbesondere digitalen Speichern, umfassen, insbesondere auch Speicherchips wie USB-Sticks, Memory-Sticks, Speicherkarten, etc.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Steuervorrichtung und/oder die Auswertevorrichtung des erfindungsgemäßen Messgeräts eine Datenkommunikationsschnittstelle zur, insbesondere drahtlosen, Kommunikation aufweist, mittels der das Messgerät Messergebnisse und/oder Arbeitsparameter senden und/oder empfangen kann. Bevorzugt verwendet die Datenkommunikationsschnittstelle ein standardisiertes Kommunikationsprotokoll zu einer Übertragung von elektronischen, insbesondere digitalen Daten. Vorteilhaft umfasst die Datenkommunikationsschnittstelle eine drahtlose Schnittstelle, insbesondere beispielsweise eine WLAN-, Bluetooth-, Infrarot-, NFC-, RFID-, GSM-Schnittstelle oder eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende drahtlose Schnittstelle. Alternativ kann die Datenkommunikationsschnittstelle auch einen kabelgebunden Adapter aufweisen, beispielsweise einen USB- oder Mikro-USB-Adapter. Vorteilhaft können mittels der Datenkommunikationsschnittstelle Messergebnisse und/oder Arbeitsparameter von dem Messgerät an ein externes Datengerät, beispielsweise an ein Smartphone, einen Tablet-PC, einen PC, einen Drucker oder weitere einem Fachmann als sinnvoll erscheinende externe Geräte gesendet werden oder von diesen empfangen werden. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine Übertragung von Referenzdaten ermöglicht werden, die zu einer weiteren Auswertung von mit dem Messgerät erfassten Messsignalen nutzbar ist. Insbesondere werden die Referenzdaten dabei von einer geräteinternen Referenzdatenbank abgerufen. Ferner können vorteilhaft vielfältige Zusatzfunktionen ermöglicht und eingebunden werden, die insbesondere auch eine direkte Kommunikation mit Smartphones (insbesondere über programmierte Apps) oder ähnlichen portablen Datengeräten erfordern. Diese können beispielsweise automatische Kartierungs-Funktionen, Firmware-Updates, Datennachbearbeitung, Datenaufbereitung, Datenabgleich mit anderen Geräten, etc. umfassen.
Ferner wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Untersuchung von Lebensmitteln mittels eines handgehaltenen, energieautonomen Messgeräts vorgeschlagen. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens kann das Verfahren insbesondere durch zumindest folgende Schritte gekennzeichnet sein:

i. Spezifizieren von Angaben betreffend ein zu untersuchendes Lebensmittel unter Verwendung einer Eingabevorrichtung
ii. Kalibrieren des Kernspinresonanz-Sensors unter Verwendung einer Standardprobe, insbesondere unter Verwendung einer geräteintern vorgesehenen Tetramethylsilan-Probe
iii. Anlegen des Messgeräts an das zu untersuchende Lebensmittel oder Anlegen des zu untersuchenden Lebensmittels an das Messgerät
iv. Messung zumindest eines Spektrums und/oder einer Relaxationszeit resultierend aus der Anregung von Kernspins in dem zu untersuchenden Lebensmittel
v. Auswertung von Messsignalen des Kernspinresonanz-Sensors durch Vergleich der Messsignale mit Referenzdaten einer Referenzdatenbank
vi. Ausgabe der Auswerteergebnisse, insbesondere einer ermittelten Information und/oder einer Abweichung einer ermittelten Information von Referenzdaten einer Referenzdatenbank.

Zeichnungen
Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Gleiche oder ähnliche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche oder ähnliche Elemente.
Es zeigen:
1 ein perspektivische Darstellung einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen mobilen Messgeräts,
2 eine Ansicht der ersten Gehäuseseite einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Messgeräts,
3 eine schematische Seitenansicht einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Messgeräts,
4a eine schematische Schnittdarstellung einer Ausführungsform der den Kernspinresonanz-Sensor bildenden Komponenten sowie der damit erzeugten Magnetfelder,
4b eine schematische Schnittdarstellung einer alternativen Ausführungsform der den Kernspinresonanz-Sensor bildenden Komponenten sowie der damit erzeugten Magnetfelder,
5 ein Verfahrensdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 und 2 zeigen zwei Ansichten einer beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen handgehaltenen, energieautonomen Messgeräts 10 in perspektivischer Darstellung bzw. in vereinfachter, schematischer Aufsicht.
Das beispielhaft ausgeführte Messgerät 10 weist ein Gehäuse 12 auf. In dem Gehäuse 12 ist eine Eingabevorrichtung 14 in Form von Betätigungselementen 14', geeignet zum Ein- und Ausschalten des Messgeräts 10, zum Starten und Konfigurieren eines Messvorgangs und zum Eingeben von Arbeitsparametern, untergebracht Ferner ist in dem Gehäuse 12 eine Ausgabevorrichtung 16 zur Ausgabe von ermittelten Informationen sowie zur Ausgabe von Arbeitsparametern in Form eines Displays 16' vorgesehen. Das Messgerät 10 verfügt zum Transport und zu dessen Führung über einen Handgriff 18. Der Handgriff 18, die Betätigungselemente 14' sowie das Display 16' befinden sich auf einer ersten Gehäuseseite 20 des Messgeräts 10 (auch „Frontseite”), die bei einer Bedienung des Messgeräts typischerweise dem Bediener zugewandt ist.
Zur Energieversorgung des Messgerät 10 weist das Messgerät 10 auf der, der ersten Gehäuseseite 20 geräterückseitig gegenüberliegenden, zweiten Gehäuseseite 40 (im Folgenden auch Rückseite des Messgeräts genannt) eine Aussparung auf, die der Aufnahme von stromnetzunabhängigen Energiespeichern 22 in Form von wiederaufladbaren Akkus dient (vgl. 3). Auf Grund des stromnetzunabhängigen Energiespeichers 22 kann das Messgerät 10 zumindest vorübergehend energieautonom, d. h. unabhängig von einem Stromnetz und somit insbesondere auch kabellos, betrieben werden. Das beispielhaft vorgestellte Messgerät 10 besitzt Lithium-Ionen-Akkus, deren hohe Energie- und Leistungsdichte vorteilhaft zur Energieversorgung des Messgeräts 10 geeignet ist In einer alternativen Ausführungsform kann der Energiespeicher 22 auch im Handgriff 18 des Messgeräts 10 untergebracht sein. Vorzugsweise weist die Energieversorgungsvorrichtung eine lösbare Formschluss- und/oder Kraftschlussverbindungsschnittstelle auf, sodass der Energiespeicher 22 (im Allgemeinen auch mehrere) abnehmbar und austauschbar anordenbar ist. Darüber hinaus lässt sich der Energiespeicher 22 in und/oder außerhalb des Messgeräts 10 mit Energie aus einem Stromnetz versorgen und laden.
Das Messgerät 10 weist eine Positionsbestimmungsvorrichtung in Form von vier Rädern 24 auf, mittels der das Messgerät 10 entlang der Oberfläche 44 eines Lebensmittels 42 verfahren werden kann (vgl. insbesondere 3). Sensoren, die auf eine Drehung der Räder 24 sensitiv sind, erfassen eine Bewegung des Messgeräts 10 und erlauben somit Messergebnisse in Bezug zu einer Position des Messgeräts 10, insbesondere bezogen auf das Lebensmittel 42, zu setzen. Nach Aufsetzen des handgehaltenen Messgeräts 10 auf der Oberfläche 44 eines zu untersuchenden Lebensmittels 42 wird die Positionsänderung des Messgeräts 10 in Folge eines Verfahrens des Messgeräts 10 auf dem Lebensmittel 42 ermittelt. Diese Positionsdaten werden zur weiteren Auswertung an eine Auswertevorrichtung 30 weitergegeben.
Auf einem Trägerelement 26, insbesondere einer Systemplatine oder Leiterplatte innerhalb des Gehäuses 12, sind weitere Komponenten des Messgeräts 10, insbesondere ein Kernspinresonanz-Sensor 32, eine Steuervorrichtung 28 zur Steuerung des Messgeräts 10, eine Auswertevorrichtung 30 zur Auswertung von von dem Kernspinresonanz-Sensor 32 gelieferten Messsignalen, sowie eine mit der Steuer- und/oder Auswertevorrichtung verbundene Datenkommunikationsschnittstelle 54, untergebracht (siehe insbesondere 2).
Der Kernspinresonanz-Sensor 32, der im Detail in der Beschreibung zu den 4a und 4b erläutert wird, ist zur Anregung einer Kernspinresonanz in Atomkernen des Materials des Lebensmittels 42 vorgesehen. Erfindungsgemäß wird das gemessene Resonanzsignal, insbesondere ein Spektrum, Relaxationskurven und/oder Relaxationszeiten, zumindest zur zerstörungsfreien Unterscheidung und Untersuchung des Lebensmittels 42 verwendet. Auf diese Weise können Informationen ermittelt werden, die unter anderem die Qualität, Herkunft, Echtheit oder dergleichen des Lebensmittels 42 betreffen.
Die Steuervorrichtung 28 weist eine Steuerelektronik umfassend Mittel zur Kommunikation mit den anderen Komponenten des Messgeräts 10 auf, beispielsweise Mittel zur Steuerung und Regelung des Kernspinresonanz-Sensors 32, der Auswertevorrichtung 30 und dergleichen. Die Steuervorrichtung 28 umfasst insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit, einer Speichereinheit und einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm. Die Steuervorrichtung 28 ist dazu vorgesehen, zumindest ein Betriebsfunktionsparameter des Messgeräts 10 in Abhängigkeit von zumindest einer Eingabe durch den Bediener, durch die Auswertevorrichtung 30 und/oder durch die Datenkommunikationsschnittstelle 54 einzustellen.
Die Auswertevorrichtung 30 zur Auswertung von von dem Kernspinresonanz-Sensor 32 gelieferten Messsignalen weist insbesondere einen Informationseingang, eine Informationsverarbeitung und einen Informationsausgang auf (nicht näher dargestellt). Vorteilhaft besteht die Auswertevorrichtung 30 zumindest aus einem Prozessor, einem Speicher mit einem darauf gespeicherten und ausführbaren Betriebsprogramm und erlaubt, zumindest ein Messsignal des Kernspinresonanz-Sensors 32 auszuwerten und somit Informationen betreffend die Qualität, Herkunft, Echtheit oder dergleichen des Lebensmittels 42 zu bestimmen. Ferner weist die Auswertevorrichtung 30 gespeicherte Korrektur- und/oder Kalibriertabellen auf, die es erlauben, die Auswerteergebnisse zu interpretieren, umzurechnen, zu inter- und/oder extrapolieren sowie das Messgerät 10, insbesondere die Auswerteroutinen, hinsichtlich eines Lebensmittels 42 zu kalibrieren. Die Auswerteergebnisse werden von der Auswertevorrichtung 30 zur weiteren Verwendung über die Steuervorrichtung 28 entweder direkt an einen Bediener des Messgeräts 10 oder zur Versendung der Daten an die Datenkommunikationsschnittstelle 54 ausgegeben. Insbesondere können die Auswerteergebnisse und/oder Messsignale unter Verwendung der Datenkommunikationsschnittstelle 54 mit in einer Referenzdatenbank gespeicherten Referenzdaten verglichen werden.
In 3 ist die Ausführungsform des handgehaltenen Messgeräts 10 der 1 und 2 in einer vereinfachten schematischen Seitenansicht dargestellt. Der Kernspinresonanz-Sensor 32 umfasst zwei Vorrichtungen zur Erzeugung von Magnetfeldern, insbesondere eine Permanentmagnetanordnung 46, 46' (vgl. 4a, 4b), die ein erstes Magnetfeld 34 erzeugt (B₀), sowie eine Hochfrequenzspule 48 (vgl. 4a, 4b), die ein zweites Magnetfeld 36 erzeugt. Der Kernspinresonanz-Sensor 32 ist derart konfiguriert, dass das erste Magnetfeld 34 im Wesentlichen parallel zu der zweiten Gehäuseseite 40 ausgerichtet ist, während das zweite Magnetfeld 36 im Wesentlichen senkrecht zu den Magnetfeldlinien des ersten Magnetfeldes 34 ausgerichtet ist. Die beiden Magnetfelder überlagern sich in einem ausgedehnten Bereich, in dem sich der sensitive Bereich 38 des Kernspinresonanz-Sensors 32 als insbesondere schichtförmiger Bereich befindet. Das handgehaltene Messgerät 10 wird mit der zweiten Gehäuseseite 40 in unmittelbarer Nähe an ein zu untersuchendes Lebensmittel 42 derart positioniert, dass der Abstand zwischen der zweiten Gehäuseseite 40 und der Oberfläche 44 des Lebensmittels 42 minimiert ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Magnetfelder 34, 36 in das Lebensmittel 42 eindringen und der sensitive Bereich 38 in dem Lebensmittel 42 zu liegen kommt.
Durch Variation des durch die zweite Vorrichtung erzeugten zweiten Magnetfeldes 36, d. h., insbesondere durch Variation der Hochfrequenzspule 48 und/oder Variation der Frequenz und/oder Variation des Stroms und/oder Variation der Spannung in der Hochfrequenzspule 48, ist es möglich, den sensitiven Bereich 38 in seinem Abstand zu der zweiten Gehäuseseite 40 (in Richtung 66 in das Lebensmittel hinein) zu verändern und somit den Abstand des sensitiven Bereichs 38 im Lebensmittel 42 zu dessen Oberfläche 44 zu modifizieren. Alternativ und/oder zusätzlich kann der Kernspinresonanz-Sensor 32 im Gehäuse 12 des Messgeräts 10 derart umpositioniert werden, dass der Abstand des Kernspinresonanz-Sensors 32 zur zweiten Gehäuseseite 40 verändert wird und folglich auch der Abstand des sensitiven Bereichs 38 im Lebensmitte 42 zu dessen Oberfläche 44. Besonders vorteilhaft lassen sich auf diese Weise Tiefenprofile der auszuwertenden Informationen erstellen. Beispielsweise ist es möglich, über ein Tiefenprofil eines Feuchteverlaufs in einem Lebensmittel 42 eine Aussage über den Fortschritt eines Zersetzungsprozesses zu treffen.
In 4a sind in schematischer Schnittdarstellung eines Details eines Ausführungsbeispiels des Messgeräts 10 der Kernspinresonanz-Sensor 32 zusammen mit einem zu untersuchenden Lebensmittel 42 dargestellt. Zwei senkrecht zur zweiten Gehäuseseite 40 und antiparallel zueinander angeordnete Permanentmagnete 46, 46' erzeugen ein erstes, insbesondere statisches, Magnetfeld 34, das im Wesentlichen parallel zur Oberfläche der zweiten Gehäuseseite 40 verläuft. Dieses zur Ausrichtung der Kernspins der in dem Lebensmittel 42 vorhandenen Atomkerne vorgesehene erste Magnetfeld 34 weist beispielhaft insbesondere eine Magnetfeldstärke von 0.5 Tesla auf, wobei die Permanentmagnete 46, 46' aus einer Neodym-Eisen-Bor-Legierung hergestellt sind. In einer alternativen Ausführungsform kann das Magnetfeld 34 auch mittels eines Elektromagneten erzeugt werden. Die zweite Vorrichtung zur Erzeugung des zweiten Magnetfeldes wird in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Hochfrequenzspule 48 gebildet. Sobald durch diese Spule Strom fließt, wird ein elektromagnetisches Feld, insbesondere das zweite Magnetfeld 36, induziert. Die beiden Magnetfelder überlagern sich in einem Bereich, der im Wesentlichen außerhalb des Gehäuses 12 des Messgeräts 10 liegt. Der sensitive Bereich 38 des Kernspinresonanz-Sensors 32 liegt ebenfalls in dem Überlagerungsfeld der Magnetfelder 34 und 36. In Abhängigkeit der Frequenz des eingestrahlten elektromagnetischen Felds 36 und der statischen Magnetfeldstärke des ersten Magnetfelds 34 wird der sensitive Bereich im Idealfall durch eine Fläche definiert, auf der die Magnetfeldstärke des ersten Magnetfelds 34 konstant ist und insbesondere einen definierten Betrag aufweist. In Realität ist die Fläche auf Grund nicht exakter Frequenzen tatsächlich schichtförmig. Da die Magnetfeldlinien 34 nicht exakt parallel zur zweiten Gehäuseseite 40 verlaufen, ist somit auch der sensitive Bereich 38 folglich entsprechend der Magnetfeldlinien gekrümmt. Die Krümmung und Ausformung des ersten Magnetfelds 34 und damit des sensitiven Bereichs 38 kann unter Verwendung weiterer Mittel, beispielsweise einer Shim-Spule 56 und einer magnetischen Schirmung 58, beeinflusst und insbesondere homogenisiert werden.
Die Oberfläche 40 des Gehäuses 12 des Messgeräts 10 stellt in diesem Ausführungsbeispiel eine ebene Fläche dar, an der das Lebensmittel 42 angelegt werden kann.
In 4b sind in schematischer Schnittdarstellung eines Details einer alternativen Ausführungsform des Messgeräts 10 der Kernspinresonanz-Sensor 32 zusammen mit einem zu untersuchenden Lebensmittel 42 dargestellt. Dabei ist das durch die erste Vorrichtung, hier zwei parallel zur zweiten Gehäuseseite und kollinear angeordnete Permanentmagnete 46, 46' (in Nord-Süd/Nord-Süd-Abfolge), erzeugte erste, insbesondere statische, Magnetfeld 34 im Wesentlichen parallel zu einer zweiten Gehäuseseite 40 des Messgeräts 10 und das durch die zweite Vorrichtung, hier eine Hochfrequenzspule 48, erzeugte zweite Magnetfeld 36 im Wesentlichen senkrecht zu dem ersten Magnetfeld 34 ausgerichtet. Zwischen den beiden Permanentmagneten 46, 46' befindet sich eine Hochfrequenzspule 48, deren Wicklungsebene kollinear zur Erstreckungsrichtung der Permanentmagnete 46, 46' und parallel zur zweiten Gehäuseseite 40 liegt. Diese Anordnung ist in unmittelbarer Nähe zur zweiten Gehäuseseite 40 positioniert. Sobald durch diese Spule Strom fließt, wird ein elektromagnetisches Feld, insbesondere das zweite Magnetfeld 36, induziert. Die beiden Magnetfelder überlagern sich in einem Bereich, der im Wesentlichen außerhalb des Gehäuses 12 des Messgeräts 10 liegt. Der sensitive Bereich 38 des Kernspinresonanz-Sensors 32 liegt ebenfalls in dem Überlagerungsfeld der Magnetfelder 34 und 36. In Abhängigkeit der Frequenz des eingestrahlten elektromagnetischen Felds 36 und der statischen Magnetfeldstärke des ersten Magnetfelds 34 wird der sensitive Bereich im Idealfall durch eine Fläche definiert, auf der die Magnetfeldstärke des ersten Magnetfelds 34 konstant ist und insbesondere einen definierten Betrag aufweist. In Realität ist die Fläche auf Grund nicht exakter Frequenzen tatsächlich schichtförmig. Da die Magnetfeldlinien 34 nicht exakt parallel zur zweiten Gehäuseseite 40 verlaufen, ist somit auch der sensitive Bereich 38 folglich entsprechend der Magnetfeldlinien gekrümmt. Die Krümmung und Ausformung des ersten Magnetfelds 34 und damit des sensitiven Bereichs 38 kann unter Verwendung weiterer Mittel, beispielsweise einer Shim-Spule 56 und einer magnetischen Schirmung 58, beeinflusst und insbesondere homogenisiert werden.
Die Oberfläche 40 des Gehäuses 12 des Messgeräts 10 stellt in diesem Ausführungsbeispiel keine ebene Fläche dar, sondern weist eine speziell zur Aufnahme eines zu untersuchenden Lebensmittels 42 ausgeformte Vertiefung 50 auf. Die Vertiefung 50 sowie die Anordnung des Kernspinresonanz-Sensors 32 sind derart aufeinander abgestimmt, dass das Lebensmittel 42, beispielsweise ein in einer Flasche befindliches Getränk, in die Vertiefung 50 eingeführt wird. Der sensitive Bereich 38 des Kernspinresonanz-Sensors 32 kommt dabei unmittelbar im Lebensmittel 42 zu liegen.
In einer Ausführungsform ist die Vertiefung 50 als ein zylindrisch umschlossener Hohlraum realisiert, wobei die Vertiefung selbst von einem zylindrischen Permanentmagneten, beispielsweise in Halbach-Anordnung, umgeben ist. Somit umschließt der Permanentmagnet ein in das Messgerät 10 eingeführtes Lebensmittel 42 auf der gesamten Länge dessen Umfangs. Ferner ist derart ein besonders homogenes erstes Magnetfeld 34 (B₀) erzeugbar. Alternativ oder zusätzlich kann das erste Magnetfeld 34 in diesem Ausführungsbeispiel auch mit einer oder mehreren runden Spulen oder runden Magneten erzeugt werden.
Weitere Ausformungen des Messgeräts 10, insbesondere dessen Kernspinresonanz-Sensors 32, die auf einen bestimmten Verwendungsort und/oder eine bestimmte Verwendungsart ausgelegt sind, sind denkbar. Beispielsweise kann ein U- oder C-förmiger Permanentmagnet verwendet werden. Je weniger tief der sensitive Bereich 38 des Kernspinresonanz-Sensors 32 in ein Lebensmittel 42 eindringen muss, desto günstiger und kleiner kann das Messgerät 10 realisiert werden, da die erforderliche Magnetfeldstärke B₀ drastisch mit sinkender Eindringtiefe des Magnetfelds 34 abnimmt.
In der 5 ist ein Verfahrensdiagramm gezeigt, dass ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Untersuchung von Lebensmitteln 42 mittels eines handgehaltenen, energieautonomen Messgeräts 10 darstellt. In einem ersten Verfahrensschritt 100 wird das Messgerät 10 eingeschaltet und befindet sich nach einer kurzen Hochlaufzeit in einem Leerlaufmodus. Anschließend werden in Verfahrensschritt 102 unter Verwendung der Eingabevorrichtung 14 Angaben betreffend ein zu untersuchendes Lebensmittel 42 spezifiziert. In Verfahrensschritt 104 findet eine Kalibrierung des Kernspinresonanz-Sensors 32 unter Verwendung einer geräteintern vorgesehenen Tetramethylsilan-Probe statt, in dessen Anschluss das Messgerät 10 für die Untersuchung des Lebensmittels 42 einsatzbereit ist Zur Messung eines Kernspinresonanzsignals in dem Lebensmittel 42 wird das Messgerät 10 in Verfahrensschritt 106 mit seiner zweiten Gehäuseseite 40 flächig in unmittelbarer Nähe zu dem Lebensmittel, insbesondere in Berührung zu dessen Oberfläche 44, positioniert – hier entsprechend der geometrischen Ausführung des Messgeräts 10 nach dem Ausführungsbeispiel aus 4a. Dabei dringen die durch den Kernspinresonanz-Sensor 32 erzeugten Magnetfelder 34, 36 durch die zweite Gehäuseseite 40 aus dem Messgerät 10 aus und in das Lebensmittel 42 ein, wobei der sensitive Bereich 38 in dem Lebensmittel zu liegen kommt (siehe insbesondere die 3 und 4a). Magnetfeldänderungen in Folge eines Kernspinresonanzeffekts der in dem Lebensmittel 42 angeregten Kernspins der Atomkerne, d. h. verursacht durch Absorption und/oder Emission elektromagnetischer Felder durch die Atomkerne einhergehend mit einer Änderung deren Energiezustände, wird mittels der Hochfrequenzspule 48 des Kernspinresonanz-Sensors 32 detektiert (Verfahrensschritt 108). Dieses Messsignal, insbesondere ein Messsignal repräsentierend ein Spektrum und/oder Relaxationskurven, wird an die Auswertevorrichtung 30 weitergeleitet, von der es mittels Auswerteroutinen aufbereitet, insbesondere gefiltert und/oder geglättet wird. Anschließend erfolgt eine Auswertung des Messsignals des Kernspinresonanz-Sensors durch Vergleich des Messsignals mit Referenzdaten einer Referenzdatenbank (Verfahrensschritt 110). Dabei werden die gemessenen Spektren und/oder Relaxationskurven und/oder Relaxationszeiten mit Referenzspektren bzw. Referenzrelaxationskurven bzw. Referenzrelaxationszeiten abgeglichen. Die Erkennung von Übereinstimmungen und/oder Abweichungen des Messsignals mit bzw. von den Referenzdaten erlaubt in diesem Verfahrensschritt die schnelle und präzise Auswertung des Messsignals, bei der Informationen betreffend das untersuchte Lebensmittel 42 erhalten und aufbereitet werden. Die Auswerteergebnisse, insbesondere die ermittelte Information und/oder eine Abweichung der ermittelten Information von Referenzdaten der Referenzdatenbank, werden anschließend an die Ausgabevorrichtung 16 weitergeleitet (Verfahrensschritt 112). Das ausgewertete Messergebnis, d. h. die Information betreffend das untersuchte Lebensmittel 42, wird dem Bediener auf dem Display 16' dargestellt und kann zusätzlich über die Datenkommunikationsschnittstelle 54 an ein weiteres Datenverarbeitungsgerät gesendet werden. Die Ausgabe auf dem Display 16' kann grafisch, numerisch und/oder alphanumerisch, beispielsweise in Form eines Messwerts, einer Messkurve, eines Signalverlaufs, eines Zeitverlauf, als Bilddaten oder in einer Gradientendarstellung sowie in einer Kombination derer erfolgen. Alternativ oder zusätzlich ist eine Darstellung mittels einer Signalanzeige möglich, insbesondere beispielsweise einer Leuchtdiode, die beispielsweise über eine Farbcodierung (z. B. rot, gelb, grün) eine Zielgröße bewertet.
Das Verfahren wiederholt sich bei der weiteren Untersuchung des Lebensmittels 42, angedeutet durch den Pfeil 114.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014218375 A1 [0002]
DE 102014218371 A1 [0002]

Claims

Verwendung eines handgehaltenen, energieautonomen Messgeräts (10) mit einem Gehäuse (12), in dem zumindest ein Kernspinresonanz-Sensor (32), eine Steuervorrichtung (28) zur Steuerung des Messgeräts (10), eine Auswertevorrichtung (30) zur Auswertung eines von dem Kernspinresonanz-Sensor (32) gelieferten Messsignals, eine Ausgabevorrichtung (16, 16') zur Ausgabe von ermittelten Informationen sowie eine Energieversorgungsvorrichtung (22) des Messgeräts (10) in Form einer Batterie, insbesondere einer wiederaufladbaren Batterie, vorgesehen sind, zur Untersuchung eines Lebensmittels (42).
Verwendung des Messgeräts (10) nach Anspruch 1, wobei mittels der Auswertevorrichtung (30) des Messgeräts (10) das von dem Kernspinresonanz-Sensor (32) gelieferte Messsignal, insbesondere ein Spektrum und/oder eine Relaxationszeit des Messsignals resultierend aus der Anregung von Kernspins in dem zu untersuchenden Lebensmittel (42) durch den Kernspinresonanz-Sensor (32), ausgewertet wird.
Verwendung des Messgeräts (10) nach einem der Ansprüche 1–2, wobei mittels der Auswertevorrichtung (30) des Messgeräts (10) eine ermittelte Information, insbesondere ein Spektrum und/oder eine Relaxationszeit, mit Referenzdaten einer Referenzdatenbank verglichen wird.
Verwendung des Messgeräts (10) nach einem der Ansprüche 1–3, wobei mittels der Ausgabevorrichtung (16, 16') des Messgeräts (10), insbesondere mittels eines Displays (16'), eine ermittelte Information, insbesondere ein Spektrum und/oder eine Relaxationszeit, und/oder eine Abweichung einer ermittelten Information von Referenzdaten einer Referenzdatenbank ausgegeben werden/wird, insbesondere dargestellt werden/wird.
Verwendung des Messgeräts (10) nach einem der Ansprüche 1–4, wobei mittels des Messgeräts (10) ein Lebensmittel (42) ortsaufgelöst, insbesondere positionsaufgelöst und/oder tiefenaufgelöst, untersucht wird.
Verwendung des Messgeräts (10) nach einem der Ansprüche 1–5, wobei mittels einer Eingabevorrichtung (14, 14') Angaben zu einem Lebensmittel (42) durch Bedienereingaben spezifiziert und dem Messgerät (10) zur Verfügung gestellt werden.
Verwendung des Messgeräts (10) nach einem der Ansprüche 1–6, wobei vor Untersuchung eines Lebensmittels (42) unter Verwendung einer geräteintern vorgesehenen Standardprobe, insbesondere unter Verwendung einer geräteintern vorgesehenen Tetramethylsilan-Probe, eine Kalibrierung des Messgeräts (10) durchführt wird.
Handgehaltenes, energieautonomes Messgerät (10) zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1–7 umfassend ein Gehäuse (12), in dem zumindest • ein Kernspinresonanz-Sensor (32), • eine Steuervorrichtung (28) zur Steuerung des Messgeräts (10), • eine Auswertevorrichtung (30) zur Auswertung eines von dem Kernspinresonanz-Sensor (32) gelieferten Messsignals, • eine Ausgabevorrichtung (16, 16') zur Ausgabe von ermittelten Informationen sowie • eine Energieversorgungsvorrichtung (22) in Form einer Batterie, insbesondere einer wiederaufladbaren Batterie vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät (10), insbesondere der Kernspinresonanz-Sensor (32) und/oder die Auswertevorrichtung (30), zur Untersuchung eines Lebensmittels (42) vorgesehen ist.
Verfahren zur Untersuchung eines Lebensmittels (42) mittels eines handgehaltenen, energieautonomen Messgeräts (10) nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch zumindest folgende Schritte: i. Spezifizieren von Angaben betreffend ein zu untersuchendes Lebensmittel (42) unter Verwendung einer Eingabevorrichtung (14, 14') (Verfahrensschritt 102) ii. Kalibrieren des Kernspinresonanz-Sensors (32) unter Verwendung einer Standardprobe, insbesondere unter Verwendung einer geräteintern vorgesehenen Tetramethylsilan-Probe (Verfahrensschritt 104) iii. Anlegen des Messgeräts (10) an das zu untersuchende Lebensmittel (42) oder Anlegen des zu untersuchenden Lebensmittels (42) an das Messgerät (10) (Verfahrensschritt 106) iv. Messung zumindest eines Spektrums und/oder einer Relaxationszeit resultierend aus der Anregung von Kernspins in dem zu untersuchenden Lebensmittel (42) (Verfahrensschritt 108) v. Auswertung von Messsignalen des Kernspinresonanz-Sensors (32) durch Vergleich der Messsignale mit Referenzdaten einer Referenzdatenbank (Verfahrensschritt 110) vi. Ausgabe der Auswerteergebnisse, insbesondere einer ermittelten Information und/oder einer Abweichung einer ermittelten Information von Referenzdaten einer Referenzdatenbank (Verfahrensschritt 112)