Tilbake til søkeresultatene

BIONÆR-Bionæringsprogram

Novel sensor technology and automation for improved quality and process control

Tildelt: kr 23,8 mill.

Dette prosjektet imøtekommer næringsmiddelindustriens behov for avanserte prosesstyringsverktøy som kan brukes til å optimalisere bruk av råstoffer, forbedre logistikk, øke lønnsomhet og redusere svinn. Prosjektet er meget tverrfaglig og innbefatter utvik ling av ny sensorteknologi, anvendt spektroskopi, matteknologi, datamodellering, automatisering og robotisering, alt for å muliggjøre automatisert prosesstyring basert på ikke-destruktive målinger av viktige kvalitetsegenskaper på ulike næringsmidler unde r produksjon. I prosjektet utvikles det et svært rimelig spektrometer, et såkalt Fabry-Perot mikrospektrometer da dette har stort potensial for bruk i framtidige instrumenter. Vi har nå demonstrert et spektrometer som fungerer mellom 1.7 og 2.8 ?m. I prosjektet vektlegges betydningen og forståelse av lysspredning i optiske målinger på mat. I samarbeid med Universitetet i Leuven, Belgia, har vi utviklet instrumentering og algoritmer for å kunne skille de to fenomenene. Eksempler: Måling av varmebe handling av overflate på torskefilet viser at endring i lysspredning er viktig, mens forskjeller i absorbsjon gir lite informasjon. Påvisning av blod og melanin i laksefileter fungerer bedre når lysspredningen blir matematisk redusert. For melk har vi vis t at lysspredning har mye å si for hvilken del av lyset som induserer mest fotooksidasjon (solsmak). Sist: Lysspredningsmålinger kan karakterisere sensoriske kvalitetsegenskaper på Hollandaise-sauser. FT-IR målinger er gjort for estimering av fettsyre r og proteinsammensetning i melk i samarbeid med prosjektet ?Milk genomics? i Wagningen. Gode modeller for fettsyrer er oppnådd, resultater for kvantifisiering av kaseiner foreligger i løpet av høsten 2013. I samarbeid med et pågående EU prosjekt som No fima koordinerer har vi i samarbeid med Labman i England utviklet et prototypesystem for automatisert prøvehåndtering av både mikroorganismer og melk til FTIR spektroskopi. Systemet har mange fordeler sammenlignet med eksisterende teknologi. Kommersialise ring er aktuelt. Med veterinærhøyskolen (NVH) undersøkes det om FTIR målinger av melk kan brukes til å bestemme fysiologisk status og progesteronnivået til kua. Resultatene er lovende. Det er utviklet metoder som gjør at man får sikre resultater med FTIR på melk av ulik kvalitet. Dette er generisk metodikk som kan brukes også på andre produkter og spektroskopiske målemetoder. Et brukergrensesnitt er utviklet og algoritmene gjøres tilgjengelig på en hjemmeside. Innen maskinsyn er det utviklet en prototyp som gjør multimodal avbildning av objekter med hensyn til 3D, lysspredning, farge og polarisering - også med mulighet for avbildning i nær-UV og NIR. Med multimodal avbildning er man i stand til å avbilde flere av de egenskapene som det menneske lige øye og den menneskelige hjerne observerer når den kvalitetsgraderer fisk. I dette prosjektet har FoodScanner blitt benyttet til avbildning av hel sild, hel makrell med og uten skader, hel laks og laksefilet. Det går nå mot industrialisering av et sys tem for automatisk sortering av fisk ihht vekt, art og skader i et separat prosjektløp. Ved Sintef Fiskeri og Havbruk er det i år fokusert på å integrere alt arbeid inn mot ett case: prototyp for robotisert ettertrimming av laksefilet ? med fokus på halek utt. I samarbeid med SINTEF IKT er det utviklet et helhetlig programvaresystem for integrasjon av sensor, data og robot anvendt på fisk. Arbeidet er gjennomført ved SINTEF Imaging and Automation Lab, som er lokalisert hos SINTEF Fiskeri og havbruk AS i T rondheim. Det er utviklet nye strategier for robotstyring anvendt på håndtering og prosessering av fisk. Vi har vist at fleksible og lette kniver kan gjennomføre forutsigbare kutt i laksefilet. Roboten har tilstrekkelig hastighet til å gjøre gode kutt, se lv uten sylskarp kniv. Videreutvikling av denne teknologien åpner mulighet for å erstatte finprosessering av filet og andre fiskeprodukter - arbeid som i dag gjøres manuelt med kniv. Vi har også sett på nye konsepter for automatisert prosesskontroll base rt på maskinsyn og robotikk. Eksempler er: Fjerning av svarthinne fra torskefileter. Automatisert pakking av klippfisk. I samarbeid med SINTEF IKT og SINTEF RM, er det bygget og demonstrert ulike deler av et helhetlig automasjonskonsept - kalt "RoboTrim" - for fremtidens filetbearbeiding. Konseptet viser at maskinsyn og robotikk i fremtiden vil kunne inngå i en mer helhetlig og dypere automatisering av dagens prosesseringslinjer. En video som beskriver "RoboTrim"-konseptet er lagt ut på YouTube her: http ://www.youtube.com/watch?v=DvAQILpVAsk

Today's markets demand that the food industries improve the efficiency of production while maintaining or amending product quality. Also modern consumers are more critical and ask for full exploitation of raw materials in order to minimize production wast e. In order to obtain target quality, reduce production waste and increase efficiency by automation, a thorough characterization of raw materials followed by differentiation prior to production is required. To perform a full scale raw material characteriz ation, rapid in-/at-line methods for industrial use are needed. Technology development for new processing strategies is necessary to meet the new and future market trends. Wider diversification of products demands new technology for efficient and automate d processing. Focus will be on integrated systems for automation involving robots, and intelligent sensing and detection. The present project addresses these industrial needs for process control tools, which can optimize the use of raw materials, improve logistics, increase profitability and reduce waste. It is a highly multidisciplinary undertaking involving top level sensor technology research, applied spectroscopy, food raw material know-how and modern data modelling in order to enable rapid and non-de structive assessment of critical food quality attributes throughout the processing lines. Novel and potentially very low-cost instruments for FT-IR and near-infrared spectroscopy will be developed based on state-of-the-art Norwegian technology. Such instr uments will greatly lower the threshold for food companies to take advantage of these effective control measurements, which in turn will strengthen the social and environmental impacts of the project results and findings. The project will focus on importa nt foods and key processes regarding milk, meat, salmon and herring. The developed methodology will have generic value and applicability within all food sectors. The project is intended to spark long-term innovative future collaboration between the resear ch communities and the food industry.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

BIONÆR-Bionæringsprogram