Automatiske detaljmålinger av råstoff

I tillegg til å bruke sin fysikkunnskap til å beregne hva som må til for å få ut informasjonen man ønsker fra råvarenes lysspekter, lærer hun stadig mer om matvarenes kjemi.

Kontroll på matkvaliteten gjennom hele verdikjeden

Det finnes flere ulike spektroskopiske målemetoder. De egner seg til forskjellige råvarer og målebehov. I DigiFoods vil flere av disse målemetodene tas i bruk for å utvikle sanntidsmålinger i stor skala. Målet er å gi matprodusenter mulighet til å kontrollere råvarene og matens kvalitet, hele veien fra merd, hav, jord eller fjøs – til bord.

Ramanspektroskopi er en metode som egner seg spesielt godt til veldig detaljerte målinger, helt ned på molekylnivå. Det betyr at det er mulig å måle ikke bare fordelingen av for eksempel fett, protein og vann i en råvare, men også hvilke typer fett, hva slags proteiner – og hvor mye av hver fett- og proteintype.

– Teknologiutviklingen er på vår side. Vi får tilgang til stadig raskere og mer presis teknologi. I utgangspunktet bestod Raman av én fokusert laser som målte ett millimeterspunkt av en prøve. Nå finnes Raman-prober som kan måle punkter på opptil seks millimeter, og enda viktigere, vi ser at vi kan måle mange punkter på en prøve med en skanning-strategi, slik at målingen blir mer representativ for et større område, forklarer Tiril.

Veileder og leder av DigiFoods-senteret Jens Petter Wold er enig.

– Når Ramanteknologien blir rimeligere og bedre, øker bruksområdene. Tidligere ble Raman brukt i næringer med kostbare råvarer, som farmasi. Nå undersøker vi hvordan Ramanmålinger av matråstoff kan bidra til å øke råstoffutnyttelse, sikre jevn produktkvalitet eller utvikle differensierte produkter.

Måler fettsyresammensetning i laks og beninnhold i restråstoff av kylling

Et av kvalitetsmålene for oppdrettslaks er mengden marine fettsyrer, jo høyere andel av disse omega-3-fettsyrene, desto bedre. I restråstoffet fra kylling skal det være minst mulig benrester. Tiril undersøker hvordan hun kan bruke Raman til å måle fettsyresammensetning i laks og mengden benrester i restråstoff fra kylling.

Hun eksperimenterer med hvor stor fart prøvene kan ha på transportbåndet for at Ramanmålingene skal klare å fange opp nødvendige lysspektre og angi eksakte målinger. Resultatene er lovende.

Hastighetsforsøkene har vært mange. Transportbåndet i Nofimas kjøtthall har til tider vært i konstant bevegelse. Enkelte dager har begre med kvernet laks forflyttet seg nedover transportbåndet, mens Raman-proben har skannet prøvene og fanget opp nok detaljer til å kunne måle fettsyresammensetning. Andre dager har målet vært å undersøke hvor fort kyllingrestråstoff kan fraktes nedover båndet, samtidig som målingene er nøyaktige nok.

– Så langt har jeg testet mest på kvernet råstoff, og jeg har brukt resultatene til å kalibrere instrumentene slik at de måler akkurat det vi ønsker at de skal måle, og i det tempo vi ønsker at de skal måle. Det er vanskeligere å måle på hele stykker eller fileter enn på de kvernede blandingene der fettet eller benrestene er jevnt fordelt, forteller Tiril.

Målingene skal fungere i industrien

Nå skal hun i gang med å teste hva som kreves for å få målingene til å fungere like godt når det er hele laksefileter som beveger seg nedover transportbåndet. Målet er å utvikle strategier som gjør det mulig å måle i samme hastighet som filetene forflytter seg på prosesslinjene i industrien. I tillegg må målingene være like eksakte på hver eneste filet, også når de kommer tett etter hverandre slik de gjør i industrien.

En annen nøtt Tiril har startet å knekke er hvor på laksefileten det lønner seg å måle for å få informasjonen som trengs.

– Undersøkelsene vi har gjort så langt tyder på at buksiden av fileten vil gi best informasjon, rett og slett fordi mer av fettet sitter her. Men det må flere målinger og analyser til før vi vet nøyaktig hvordan vi får de mest representative målingene, påpeker Tiril.

En mer ansvarlig produksjon

I DigiFoods er målet å utvikle roboter med innebygde smarte optiske sensorer. Sensorene skal kunne styres slik at de måler akkurat på de best egnede punktene, med riktig hastighet og frekvens – og gir svar på akkurat det man ønsker å kartlegge.

For Tiril handler det om å være en del av løsningen, å bidra til en mer ansvarlig produksjon.

– Hvis produsentene skal lykkes trenger de riktig og forståelig informasjon som de vet hvordan de skal bruke. Vi må sette bærekraft i system. Målet er å utnytte alle råvarer best mulig. Jeg mener det er riktig å rette søkelyset mot industrien. Her har man allerede mange automatiske prosesser, hvorfor ikke gjøre disse smartere? spør hun retorisk.

Kontaktpersoner