Smarte sensorer gir bedre styring og mindre svinn
Når kvalitet kan måles kontinuerlig, kan matprodusentene styre prosessene tettere, utnytte råvarene bedre og redusere svinn. Fagfolkene i DigiFoods utvikler smarte sensorer som kan måle viktige kvalitetsparametere direkte i prosesslinjene; fra fisk og kjøtt til grønnsaker, meieriprodukter og innen bioprosessering.
DigiFoods er et senter for forskningsdrevet innovasjon (SFI) som ledes av Nofima, med SINTEF og NMBU som hovedpartnere og en lang rekke mat- og teknologibedrifter som aktive industripartnere.
Fra forskningssenter til fabrikkgulv
– Vi er nå godt over halvveis i senterperioden, og mye av forskningen har beveget seg fra laboratoriet til fullskala forsøk i industrien, forteller seniorforsker Jens Petter Wold i Nofima og leder av DigiFoods.
En sentral nyvinning i DigiFoods er sensoren SenseInside. Den er utviklet av forskere i Nofima og SINTEF, og bruker nær-infrarød (NIR) teknologi til å måle kvalitet uten å berøre produktet og uten å stoppe produksjonen.
Sensoren er testet på flere områder:
- vann i saltfisk og klippfisk
- kjernetemperatur i fiskekaker
- kjøttinnhold i kongekrabbe
- sødme i jordbær og tomater
- tørrstoff i poteter
– For klippfiskindustrien gir sensoren langt hyppigere og mer presise målinger av vann enn manuelle stikkprøver. Det gjør det lettere å styre tørkingen, unngå feilvare og ta bedre vare på råstoffet, påpeker Jens Petter Wold.
Mer stabil meierikvalitet med sensorer og kunstig intelligens
Innen meierisektoren samarbeider Nofima og Intelecy med TINE for å oppnå mer stabil kvalitet på ost og mysebasert proteinpulver. Her er sensorer og kunstig intelligens en viktig del av løsningen.
Ved TINE Jæren har forskningen tidligere gitt jevnere tørrstoff i ost gjennom bedre temperaturstyring. Nå rettes innsatsen mot tørking av proteinpulver der vanninnholdet påvirker både kvalitet og energiforbruk. Analyse av prosessdata viser hvilke betingelser som gir avvik, og gir grunnlag for tidlig varsling og justering.
– Det handler ikke bare om mer data, men om data som faktisk kan brukes av operatørene i hverdagen, sier Wold.
Nye verktøy for å utnytte restråstoff
Fagfolkene i DigiFoods har også utviklet nye målemetoder som kan hjelpe industrien å utnytte restråstoff bedre. De jobber med restråstoff fra kylling og laks, i samarbeid med henholdsvis Norilia og Biomega.
For proteinhydrolysater har NMBU og Nofima videreutviklet bruk av infrarød (FTIR) spektroskopi. Metoden bruker tørre filmer i stedet for flytende prøver og gir detaljert informasjon om både peptidstørrelse og kollageninnhold. Teknologien gjør det mulig å følge prosessen tettere, justere tidligere og dokumentere kvalitet på en bedre måte.
I et annet forsøk har Nofima og Biomega integrert sensorer direkte i prosessrør der lakseråstoffet strømmer. Sensorene måler blant annet fett- og vanninnhold fortløpende, slik at operatørene vil kunne justere prosessen i sanntid og utnytte restråstoffet mer presist.
Data som blir til bedre beslutninger
Forskerne har også utviklet nye metoder for å studere årsak–virkning i prosessdata. Målet er å skille mellom faktorer som bare følger med, og faktorer som faktisk kan styres for å gi bedre produkter og mindre svinn.
Når slike metoder kombineres med sensorer som SenseInside og NIR-målinger hos TINE, får industrien helt nye muligheter. Produsentene kan styre prosesser basert på oppdatert kunnskap om råvarer og produkter, i stedet for få og sene laboratoriemålinger.
– Vi ser at de beste resultatene kommer når sensorer, prosessforståelse og dataanalyse utvikles sammen med industrien, sier Wold.
De neste stegene i DigiFoods
I det videre arbeidet vil senteret fortsette arbeidet med å:
- utvikle og teste nye sensorkonsepter i linje
- bygge robuste modeller som tåler variasjon i råvarer og drift
- oversette avanserte målinger til enkle verktøy for operatører
- koble sensordata til både prosesskvalitet og forbrukeropplevelse
Målet er at norske matbedrifter skal kunne ta bedre valg, til rett tid, basert på løpende kvalitetsdata. Det gir mer effektiv produksjon, mer stabil kvalitet og mindre svinn gjennom hele verdikjeden.
Kontaktperson
Forskningsanlegg
Matpiloten
Filer og Lenker