Annonse

Denne artikkelen er produsert og finansiert av Nofima - les mer.

Tiril Lintvedt undersøker hvordan ramanspektroskopi kan brukes i matindustrien for nøyaktige målinger av råvarer.

Kan vi bruke laser til å måle hva maten inneholder?

Spredning av lys fra molekyler kan fortelle mye om hva maten på produksjonslinjen i fabrikken inneholder. En studie viser at såkalt raman-spektroskopi gir mange muligheter.

Publisert

Tiril Lintvedt ved Nofima har undersøkt om det er mulig å bruke såkalt raman-spektroskopi til å måle fettsyrer i laksefileter.

Målemetoden kan kanskje også vise fett, protein, bein og kollagen i restråstoff, altså skrog og rester, fra kylling og kalkun.

Teknologisk utvikling åpner nye muligheter

Den teknologiske utviklingen gir matprodusenter langt bedre muligheter for kontroll på prosesser som handler om kvalitet og sortering av råstoff og råvarer.

Optiske sensorer, som brukes i spektroskopiske målemetoder, blir stadig raskere, rimeligere og mer presise.

Det finnes ulike hurtige og ikke-destruktive spektroskopiske målemetoder som egner seg til å måle forskjellige råvarer.

– Raman-teknologien, som jeg har studert, har blitt både rimeligere og bedre, forteller Tiril Lintvedt.

Raman-spektroskopi

  • Raman-spektroskopi er en teknikk som brukes til å analysere molekyler ved å undersøke spredning av lys. I Raman-spektroskopi brukes en laser til å belyse prøvene.
  • Raman-spektroskopi kan brukes til å bestemme sammensetningen av matvarer, som for eksempel å skille mellom forskjellige fettsyrer eller karbohydrater i et produkt.
  • Fordi Raman-spektroskopi er en ikke-destruktiv analysemetode, kan den brukes til å undersøke mat uten å påvirke dens kvalitet eller smak. I dag er metoden lite brukt i matindustrien, men potensialet for nyttige anvendelser er stort.

Detaljerte målinger direkte på produksjonslinjen er utfordrende

Hun forklarer at det med raman-teknologi nå er mulig å gjøre eksakte målinger over større områder enn tidligere.

Likevel er det utfordrende å måle ved eksponeringstider som er lave nok til å holde tritt med hastighet på for eksempel transportbånd.

Lintvedt sier at målingene også blir påvirket av store variasjoner i arbeidsavstand for måleinstrumentet, fordi råvarene varierer i tykkelse og mengde.

For å måle i laksefileter som beveger seg på produksjonslinjen, må måleinstrumentet, her en rørformet raman-probe, måle både svært detaljert, presist og raskt. Da oppstår en annen utfordring: Hvor lang eksponeringstid trengs for å kunne fange opp nødvendige detaljer i råvarene?

– Det finnes ingen raman-løsninger i produksjonslinjer i i matindustrien i dag. Dagens løsninger for spektroskopi er ikke like sensitive for variasjoner i avstand eller tykkelse. De klarer heller ikke å måle med samme detaljrikdom som raman, sier hun.

Foreløpig er derfor raman-målingene bedre egnet til hurtige målinger ved siden av produksjonslinjen, for enkeltprøver.

Ifølge Lintvedt kan slike målinger også ha høy verdi for industrien. De gir muligheter for hyppige tilbakemelding på kvalitet. Per i dag finnes det ingen slike løsninger.

Fra laboratorier til industriell produksjon

Det må svært detaljerte målinger til, helt ned på molekylnivå, for å kunne kartlegge fettsyresammensetning i laksefileter eller fett, protein, bein og kollagen i restråstoff fra kylling og kalkun.

Til slike målinger egner raman-spektroskopi seg spesielt godt.

– Tidligere ble raman bruk i laboratorier, innen utvikling av kostbare produkter som medisiner. Med bedre og rimeligere løsninger åpner det seg nye muligheter for industriell bruk også innen matproduksjon. Det er dette potensialet jeg har utforsket i min forskning, sier hun.

Lintvedt sier at resultatene viser stort potensial for utvikling av nye raman-applikasjoner innen kvalitetsdokumentasjon, sortering, prosessanalyse og sanntids prosesskontroll i matindustrien.

Hun fortsette nå denne forskningen i DigiFoods - Senter for Forskingsdrevet Innovasjon. Der vil hun fortsette arbeidet med å utvikle raman-applikasjoner for matnæringene.

Referanser:

Tiril Aurora Lintvedt mfl.: Raman spectroscopy and NIR hyperspectral imaging for in-line estimation of fatty acid features in salmon fillets. Talanta: The International Journal of Pure and Applied Analytical Chemistry, 2022. Doi.org/10.1016/j.talanta.2022.124113

Tiril Aurora Lintvedt mfl.: Feasibility of In-Line Raman Spectroscopy for Quality Assessment in Food Industry: How Fast Can We Go? Applied Spectroscopy, 2022. Doi.org/10.1177/00037028211056931

Valeria Tafintseva, Tiril Aurora Lintvedt mfl.: Preprocessing Strategies for Sparse Infrared Spectroscopy: A Case Study on Cartilage Diagnostics. Molecules, 2022. Doi.org/10.3390/molecules27030873

Om doktorgraden

  • Tiril Lintvedt tar doktorgraden med avhandlingen Raman spektroskopi for målinger av matkvalitet i prosesslinjen.
  • I forskningen undersøker hun muligheter for å bruke Raman spektroskopi til å måle matkvalitet i prosesslinjene i industrien eller å gjøre raske målinger ved siden av prosesslinjene.
  • Doktorgraden er finansiert av Norges forskningsråd og Fondet for forskningsavgift på landbruksprodukter (FFL).

forskning.no vil gjerne høre fra deg!
Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? TA KONTAKT HER

Powered by Labrador CMS