Spektroskopi i lommeformat

Alt blir mindre, og det gjør måleinstrumenter også. Ett eksempel er MicroNIR – et instrument i lommestørrelse, utviklet i USA. MicroNIR er et svært kompakt, lett og kostnadseffektiv nær infrarød (NIR) spektrometer. Ny optisk teknologi og miniatyrisering kombinert med høy presisjon. 4,4 x 4,5 centimeter i omfang. Vekta er 60 gram.

«Dette er representativt for en rekke typer instrumenter av samme type. Snart har du det i smarttelefonen din om du vil», sier Nofima-forsker Jens Petter Wold.

Se inni maten

Spektrometer er et optisk instrument som måler lysintensitet på ulike bølgelengder. Slike målinger kan brukes til å beregne kjemisk sammensetning av en matvare med stor nøyaktighet. I dag brukes spektrometer – dog ikke lommeformatversjonen – blant annet innen astronomien for å analysere hvilke grunnstoff en stjerne inneholder, eller innen kjemien for å studere detaljert kjemisk sammensetning av ulike stoffer.

Allerede på midten av 1990-tallet startet Nofima grunnforskningsprosjekt med mål om å utvikle robuste måleteknikker og instrumenter for bruk i matproduksjon. Seniorforsker Jens Petter Wold, har vært en av de drivende kreftene siden starten – da instrumentene var store og bruken betydelig mer avansert og mindre tilgjengelig for produsentene enn dagens mikroutgave bærer bud om.

Nofima har vært med å utvikle online-instrumentering for industriell bruk, blant annet QVision 500 for TOMRA. Disse målingene brukes nå verden over til måling av fett i kjøtt, fett i laksefilet, og for å finne krabbene med høyest kjøttinnhold hos Norges største krabbeprodusent Hitramat. Ved å bruke spektroskopi er det mulig å «se» inni matvarene og ikke bare på overflaten.

Rikelig med muligheter

De nye mikroinstrumentene, som man kan ta med seg hvor som helst, gir rikelig med muligheter for målinger i felt. Resultatet åpenbarer seg umiddelbart.

«Slike mikroinstrumenter kan være av varierende kvalitet, men vi har sett at denne lille tassen her kan måle for eksempel sammensetning i korn omtrent like bra som et større laboratorieinstrument. Nå ønsker vi å teste det ut bredt. På fisk, på kjøtt, på frukt, og på alle andre typer mat. For eksempel på brøddeig – for å kunne avgjøre når elteprosessen er optimal. Vi ønsker å bruke det for å ta stikkprøver av varepartiet eller for å gjøre systematiske kvalitetsmålinger i en produksjonsprosess», sier Jens Petter Wold.

«Vi har brukt den til å studere sammensetningen på slipestøvet fra bygg. Det fungerer bra», legger han til.

Matforskeren med stor sans for innovasjon har ennå ikke oversikt over alt den lille «NIR-en» kan brukes til, men Jens Petter Wold gleder seg til å utforske mulighetene.

«Dette er generisk teknologi – teknologi som kan ha mange anvendelsesområder. Instrumentene er foreløpig ikke i utstrakt bruk, men det har vi tenkt å få gjort noe med. Vi har tenkt å finne ut hva det kan brukes til innenfor matvareproduksjon i ulike faser. Dette åpner utvilsomt mange muligheter for næringsmiddelindustrien», sier Wold og plukker opp den halvrunde lille saken, som lett får plass mellom to fingere.

«Inni her sitter det en sensor. Og her er lyset, forklarer forskeren», og peker, før han lukker fingrene rundt det som altså faktisk er et avansert måleinstrument. NIR-en forsvinner lett i en knyttet hånd.

«Det at teknologien er blitt så liten og hendig, gjør at vi i Nofima ønsker å bidra til å utvikle anvendelsen av den på flere områder, sier Wold.

Teknologien i NIR-en er så avansert og så enkel på en gang, at man ved hjelp av det nær infrarøde lyset kan stå ved en industriell linje og måle innhold i mat mens den farer forbi: Mengde vann i saltfisk, prosent fett i kjøtt eller fisk, mengde protein i kornprodukter.

Teste ny teknologi

Forskeren ønsker å ta teknologien i bruk for å gjøre målinger både i felt og i produksjon.

«Vi ser interessant og spennende muligheter med denne nye teknologien», slår han fast. «Vi har for eksempel et artig samarbeid med bjørneforskere, som skal bruke dette til å måle på bjørnebæsj i skogen! Målingen kan si om bæsjen kommer fra en hann eller en hunn – og det er viktig for bjørneforskeren».

Utforskningen av MicroNIR er en del av Nofimas strategiske forskningsprogram «Spektral avbildning av matkvalitet» og koblet til forskningsområdet som omhandler hurtige målemetoder av kvalitet.

«En del av vårt basisprosjekt og vårt samfunnsoppdrag innenfor denne forskningen, er å holde oss oppdatert på ny teknologi og nye instrumenter og teste bruksmulighetene for dem. Det er skikkelig spennende», slår forskeren fast.

Han mottar gjerne henvendelser fra produsenter, industri eller andre som måtte fatte interesse for mulighetene som åpner seg med kvalitetsmålingsinstrumenter i lommeformat til overkommelig pris.

«Man kan selvsagt skaffe seg teknologien selv ved å bestille det fra produsenten. Prisen i dag begynner å bli overkommelig for flere. Men man kan også sende meg en e-post, og legge fram hva slags målinger man ønsker seg, så skal vi se hva vi kan få til, smiler Jens Petter Wold.

Kontaktperson