Fødevarescanner i lommestørrelse

Ifølge en undersøgelse foretaget af miljøorganisationen WWF Tyskland. ti millioner tons mad bliver smidt i skraldespanden hvert år i Tyskland, selv om det stadig er spiseligt. En mobil madscanner vil gøre det muligt for forbrugere og supermarkedsoperatører i fremtiden at teste, om fødevarer er gået dårligt. Enheden i lommestørrelse bruger infrarøde målinger til at bestemme modenhed og holdbarhed af produkter og vise resultaterne via en app. Fraunhofer-forskere udviklede systemet, som findes i demonstrationsform, sammen med partnere i et projekt bestilt af det bayerske fødevareministerium, Landbrug og Skovbrug.

Er denne yoghurt stadig god? Er de grøntsager stadig spiselige? Når der er tvivl, folk har en tendens til at smide mad i affaldet. Mange produkter bliver smidt ud, simpelthen fordi de ikke længere ser appetitlige ud eller har overfladiske pletter, eller fordi de er forbi deres bedst-før-dato. Alene i Bayern, 1,3 millioner tons mad havner unødigt i skraldet hvert år. Gennem "We Rescue Food" -alliancen, det bayerske fødevareministerium, Landbrug og Skovbrug ønsker at bekæmpe affald ved hjælp af 17 initiativer. Et af projekterne omhandler en fødevarescanner, der er designet til at hjælpe med at reducere spild i slutningen af ​​værdikæden – i butikker og hjemme hos forbrugere. I fremtiden, den billige enhed i lommestørrelse bestemmer madens faktiske friskhed, uanset om det er pakket eller uemballeret. Forskere ved Fraunhofer Institute for Optronics, Systemteknologier og billedudnyttelse IOSB, Fraunhofer Institute for Process Engineering and Packaging IVV, Deggendorf Institute of Technology og Weihenstephan-Triesdorf University of Applied Sciences udvikler den kompakte fødevarescanner, som er bygget som en demonstrator med data for to fødevarer og giver mulighed for at estimere holdbarheden af ​​produkter.

Brug af infrarødt lys til at bestemme madens ægthed

Kernen i den mobile scanner er en nær-infrarød (NIR) sensor, der måler madens modenhed og identificerer mængden og sammensætningen af ​​dens indhold. "Infrarødt lys stråler med høj præcision på det produkt, der skal undersøges, og derefter måler scanneren spektret af det reflekterede lys. De absorberede bølgelængder giver os mulighed for at konkludere om fødevarens kemiske sammensætning, " forklarer Dr. Robin Gruna, projektleder og videnskabsmand hos Fraunhofer IOSB. "I

laboratorium, vi har længe været i stand til at kvantificere individuelle komponenter ved hjælp af nær-infrarød spektroskopi. Det nye er, at dette nu kan gøres med små, billige sensorer, " tilføjer Julius Krause, et medlem af Grunas team. "Fødevarer er ofte forfalskede – f.eks. lakseørred sælges som laks. Når først de er uddannet, vores enhed kan bestemme et produkts ægthed. Det kan også identificere, om produkter som olivenolie er blevet forfalsket, " siger fysikeren. Men der er grænser for systemet, også:Det kan kun vurdere produktkvaliteten af ​​homogene fødevarer. På nuværende tidspunkt, det kæmper for at inspicere heterogene produkter, der indeholder forskellige ingredienser såsom pizza. Til denne ende, forskerne undersøger teknologier med høj rumlig opløsning, såsom hyperspektral billeddannelse og fusionsbaserede tilgange ved hjælp af farvebilleder og spektrale sensorer.

For at kunne bestemme kvaliteten af ​​fødevarer baseret på sensordata og de målte infrarøde spektre og beregne holdbarhedsforudsigelserne, forskerholdene udvikler intelligente algoritmer, der søger efter sigende mønstre og regelmæssigheder i dataene. "Gennem maskinlæring, vi kan øge genkendelsespotentialet. I vores test, vi studerede tomater og hakket oksekød, " siger Gruna. F.eks. vi brugte statistiske teknikker til at korrelere de målte NIR-spektre for hakket oksekød med hastigheden af ​​mikrobiel fordærvelse og udledte kødets resterende holdbarhed ud fra resultaterne. Omfattende opbevaringstest, hvorved forskerholdene målte mikrobiologisk kvalitet og andre kemiske parametre under forskellige opbevaringsforhold, viste god sammenhæng mellem de beregnede og faktiske totale kimtal.

App viser holdbarhed på mad

Scanneren sender de målte data via Bluetooth til en database til analyse. Denne database er en specialudviklet cloud-løsning, hvor evalueringsmetoderne er gemt. Næste, testresultaterne overføres til en app, der viser dem til brugeren og viser, hvor længe fødevaren forbliver frisk under forskellige opbevaringsforhold, eller angiver, at dens holdbarhed allerede er udløbet. Ud over, forbrugeren får tips om alternative måder at bruge fødevarer på, der er overskredet bedst-før-datoen. En testfase skal begynde i supermarkeder i starten af ​​2019, som vil undersøge, hvordan forbrugere reagerer på enheden. Mere bredt, det forventes, at den alsidige teknologi vil blive brugt i hele værdikæden, fra råvare til slutprodukter. Dens evne til at opdage ændringer i kvalitet på et tidligt tidspunkt letter alternative anvendelser og hjælper med at reducere spild, men scanneren er mere end blot et instrument til at teste fødevarer. Det kan bedre beskrives som en generel brug, omkostningseffektiv scanningsteknologi, der let kan tilpasses. For eksempel, systemet kunne bruges til at sortere, adskille og klassificere plast, træ, tekstiler og mineraler. "Rækken af ​​potentielle applikationer er meget bred; enheden skal blot trænes i overensstemmelse hermed, siger Gruna.