Magnete für Lebensmittelkontrolle in der Schwebe

Winzige Käsestückchen, Milch- und Öltropfen lassen sich mit magnetischer Levitation günstig und schnell analysieren

Magnetische Levitation
Magnetische Levitation

Cambridge (USA) - Wie von Geisterhand gehalten können Supraleiter über einem Magneten schweben. Die Ursache liegt in einem Phänomen, das bei diamagnetischen Substanzen auftritt: magnetische Levitation. Den gleichen Effekt nutzen nun amerikanische Forscher für die Analyse von Lebensmitteln. Wie sie in der Fachzeitschrift "Journal of Agriculture and Food Chemistry" berichten, konnten sie Milch-, Wasser- und Öltropfen sowie Reiskörner und Käsestückchen in einem Magnetfeld schweben lassen und damit auf Salz- und Fettgehalte zurückschließen.

"Magnetische Levitation ist eine einfache und günstige Methode, um die Dichte von Flüssigkeiten und Feststoffen zu messen", erklären George M. Whitesides und seine Kollegen von der Harvard University in Cambridge. Sie bauten ein handliches Analysegerät mit etwa fünf Zentimetern Kantenlänge. In diesem findet zwischen zwei Permanentmagneten aus der Legierung Neodym-Eisen-Bor eine Mess-Küvette Platz, gefüllt mit paramagnetischen Flüssigkeiten auf der Basis von Wasser, Alkohol oder Toluol. Dort hinein träufelten die Forscher winzige Tropfen aus Milch, Pflanzenölen oder Salzwasser oder ganze Käsestückchen und Reiskörner in die Küvette. Diese Lebensmittel konnten wegen ihrer diamagnetischen Eigenschaften in der Flüssigkeit schweben. Die Höhe – bestimmt durch das individuelle Gleichgewicht zwischen Schwer- und Magnetkraft – bestimmten die Forscher als genaues Maß für die Dichte der untersuchten Substanz. Wegen der hohen Messgenauigkeit von etwa 20 Mikrogramm pro Kubikzentimeter konnten sie aus der Dichte genau auf die Fett- oder Salzgehalte der Lebensmittel zurückschließen.

Zwar gehören Dichtemessungen schon heute zum Standard in den Lebensmittellaboren, doch mit dieser Magnetmethode lassen sich deutlich binnen Sekunden schneller und einfacher Ergebnisse erzielen. Da das neue Messgerät keine Stromversorgung braucht und einfach anwendbar ist, könnte die magnetische Levitation schon bald für zuverlässige Dichtemessungen und Qualitätskontrollen in der chemischen Industrie, der Nahrungsmittelbranche oder Wasserwirtschaft angewendet werden.