如何确定食物是否新鲜?弗劳恩霍夫研究说:研发微型NIR我们是认真的

包锞炜    2019-01-24


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Fraunhofer正在开发的微型NIR来确定食物的新鲜度(图片来源:Fraunhofer IOSB)
 
每年,全世界都有数百万吨的美食被浪费,因为人们不确定它是否仍然新鲜。为了减少浪费现象,Fraunhofer的研究人员正在开发一种名为近红外光谱技术的微型扫描仪,让消费者,超市和其他食品处理相关人员可以实时确定食品是否变质甚至成熟程度。
 
据联合国粮食和农业协会称,世界上生产的粮食中有三分之一是丢失或浪费的。这数量大约是每年13亿吨。在垃圾处理比例最高的发达国家,每年垃圾处理量达到6800亿美元。
 
这种浪费也是触目惊心的,然而浪费也有很多原因,但一个很大的因素是消费者往往难以确定食品是否仍然可以食用。通常肉类和农产品将以美学为由进行评判,或者“销售日期”将与“使用日期”混淆。
 
为了解决这个问题,巴伐利亚食品部的“We Rescue Food”联盟推出了17项举措,其中一项是Fraunhofer近红外光谱微型扫描仪。该设备旨在成为一种性价比最好的解决方案,用于确定从农场到餐桌的食品的可食性和保质期。
 
该微型扫描仪是基于高精度近红外(NIR)传感器来工作的。具体是将红外光束照射在食物上,并且在IR光谱上测量反射光,然后通过比较来自食物的吸收光谱与已知样品的吸收光谱,该装置不仅可以确定食物是否仍然可食用,而且还可以确定其成熟度,并且可以定性分种类,比如是鳟鱼还是鲑鱼。
 
这是一种已经在实验室中成熟使用的技术,但棘手的是需要在不牺牲功能的情况下减小设备的尺寸和成本。目前通过使用新型,微型,廉价的传感器来实现。
 
根据弗劳恩霍夫的说法,该微型NIR扫描仪仍处于演示阶段。目前,它只能处理均质(单一)食品,因此它可以分析马铃薯,但不能分析其多种浇头的披萨。希望未来使用彩色图像,光谱传感器和其他高空间分辨率技术的超光谱成像等融合的方法克服这一问题。
 
正在开发的另一个方面是机器学习算法,其将允许更好的模式识别。到目前为止,该团队已经使用统计技术尝试西红柿和碎牛肉配合检测,将NIR光谱与微生物腐败率和其他化学参数相匹配,从而可以测量细菌的数量和肉的保质期。
 
这是通过将蓝牙扫描数据发送到云数据库进行评估来完成的。然后将结果发送到移动设备应用程序,以显示该项目是否仍然良好,并提示剩余保质期,以及如果其销售日期已过期如何使用该食品的提示。
 
研究小组表示,今年晚些时候将进行超市测试,以了解消费者对扫描仪的看法。该技术不仅可用于食品,还可用于更广泛的应用,如塑料,羊毛,纺织品和矿物的分类。
 
 
 
原文链接:Pocket scanner blasts food with infrared light to determine its freshness

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