Research Methods
Research
In this project we gather, explore, showcase and disseminate the innovative food quality assessment methods that are using smart technologies and enabling precision food production according to consumer preferences. These novel strategies have a potential to generate technological advancements in food quality evaluation that allow both, small and large-scale food producers to implement precision food production. Integration of proposed methods (3D food printing, computer vision system, electronic eye, non-destructive methodology and surface analysis of food product) creates a comprehensive and unique arsenal of tools for transforming the V4+ agriculture into the food industry 4.0.
3D Food Printing
An innovative technology such as 3-D printing of food products can be used by re-using food waste (e.g. whey) as starting ingredients/materials to make new food/edible coating products. 3D‐printing has gained phenomenal attention due to its scalable and rapid prototyping of 3D structures from various precursor materials. Flexibility in structural design, waste minimization, mass customization and complex architectural manufacturing are some of the notable features of this printing technique.
Experts in the field
Experts in the field:
doc. Šárka Nedomová, Associate Professor
Department of Food Technology
Faculty of AgriSciences
Mendel University in Brno
Zemědělská 1 / 613 00 Brno – budova A, M
E-mail: sarka.nedomova@mendelu.cz
Phone: +420 545 133 200
Offer For Business
- Cooperation in research and development
Non-Destructive Analytical Methods
For Food Quality Evaluation
A novel, state of the art non-destructive analytical method will be developed (designed, calibrated, tested and validated) with the capability to provide rapid and objective results in digital form about food quality. The developed method can provide “fingerprint” like characterisation of the tested foods, but using the developed calibration selected quality parameters can be also determined in a non-destructive manner. The developed new method can be later adapted for the rapid evaluation of further food products (e.g. high-protein (whey proteins) chocolate without sugar content, honey, fruits) which can support the precision food production (i.e. optimal use of raw materials in production, waste reduction etc.). Near-infrared spectrophotometers will be applied using the Metrohm NIRSystems benchtop and the NIR-S-G1 handheld spectrophotometer applicable for the analysis of the various forms of foods and raw materials. The near-infrared spectra of the tested samples combined with the adequate chemometric models will provide the rapid and objective characterisation of the tested food samples giving information from both physical and chemical/compositional properties of the sample. The methods developed on the benchtop spectrophotometer provides highly accurate results in laboratory environment while the methods developed on the handheld spectrophotometer can be useful in field applications.
Experts in the field
Experts in the field:
Dr. Zoltan Kovacs, full professor
Department of Measurements and Process Control
Institute of Food Science and Technology
Hungarian University of Agriculture and Life Sciences
H-1118 Budapest, Somlói street 14-16.
E-mail: Kovacs.Zoltan.food@uni-mate.hu
Phone: +3613057623
Offer For Business
- Rapid, chemical-free quality evaluation of agricultural food raw materials, intermediate and final products
- Optimization of process parameters based on the in-line measurements of the products
- Non-destructive origin identification of agricultural raw materials and food products
- Monitoring bioprocesses
- Model development for qualitative and quantitative characterization of agricultural raw
materials and food products - Fingerprint analysis for the on-the-spot quality evaluation of food with handheld device
Computer Vision System (CVS)
A novel, state of the art Computer Vision System will be developed (designed, constructed, calibrated and validated) with the ability to achieve instant, online and digital food quality evaluation. After its validation, CVS will be used to develop new methods for a quality evaluation of food products, e.g. highprotein (whey proteins) chocolate without sugar content. CVS will be applied with the use of Sony Alpha DSLR-A200 digital camera (10.2 Megapixel CCD sensor, SONY, Tokio, Japan). The color will be expressed in terms of the International Commission on Illumination (CIELAB) color space with the coordinates being L* (0–100, estimation of lightness), a* (redgreen) and b* (yellowblue). The noted differences between colors and shades could be described as visible color changes according to the NBS (National Bureau of Standard) reference scale, which implies that such changes are perceptible to the human eye.
Experts in the field
Experts in the field:
Igor Tomašević, Associate professor
Food Science and Technology
Faculty of Agriculture
University of Belgrade
E-mail: tbigor@agrif.bg.ac.rs
Offer For Business
- Determination of food quality using Computer Vision System
- Consultig in food safety and quality management
- Cooperation in food research and development
Methodology Of Electronic Eye
The color of innovative food products, e.g. high-protein (whey proteins) chocolate without sugar content, will be assessed by an electronic eye (IRIS VA400; Alpha M.O.S., France) and compared with results obtained with CVS. Alpha MOS IRIS visual analyzer is camera-based imaging system designed for visual assessment of products appearance. IRIS VA 400 Visual Analyzer system is composed of two elements: the IRIS cabinet housing the lighting software-controlled CMOS camera (16 million colors) for picture acquisition under controlled conditions and a computer (provided by Alpha MOS) for system monitoring, data acquisition and multivariate statistics processing with AlphaSoft software. The analysis with IRIS instrument consists of taking a picture using the complementary metal-oxide semiconductor technology camera operating with RGB and L*, a* and b* parameters of the spectrum classification. The pictures are then processed as a color spectrum, with the surface of each significant color calculated in percentage. The visual aspect of products, and especially food products, is strongly linked with quality in consumers’ mind. Therefore, color and appearance are crucial sensory parameters for products success and need to be reliably and consistently monitored. By achieving instrumental analysis of the overall visual appearance, both color measurement and shape analysis, IRIS machine vision addresses the needs for visual quality control and inspection systems. This visual analyser provides wide range of applications: visual characterization of complex products, competition benchmarking and consumer palatability, shelf-life and freshness control, characterization of defects and foreign products, process monitoring, quality control and batch to batch consistency testing.
Experts in the field
Expert in the field:
Ing. Miroslav Kročko, PhD.
Department for Evaluation
and Processing of Animal Products
Faculty of Biotechnology and Food Sciences
Slovak University of Agriculture in Nitra, Faculty
Tr. A. Hlinku 2, 949 76 Nitra
E-mail: miroslav.krocko@uniag.sk
Offer For Business
- Determination of batch uniformity based on color,
- Checking shelf-life and freshness based on color,
- Color comparison with competing products.
Surface Analysis And Textural
Rheological Properties Of Food Product
Roughness: the method is very useful for soft and hard surfaces of food product of any kind. It is digitalized, very objective and allows a very detailed analysis of surface roughness, which is visible even to the naked eye. The analysis helps to determine the impact of type and quantity of ingredients used on the surface roughness of the finished product (smoothing/roughing effect). The sample surface is not destroyed in the measurement process. The obtained 3D images are analyzed by a computer program and different roughness parameters can be calculated. Optical microscopy: the microstructure of food products will be observed using a polarising optical microscope Eclipse E600Pol (Nikon, Tokyo, Japan) at 40, 100, 200 magnitude. 3D images obtained from the optical microscope allow to evaluate the surface microstructure. Viscoelastic properties: the viscosity over a range of different shear rates and temperatures, as well as storage (G’) and loss (G″) moduli of the food products will be measured using Kinexus lab + rheometer (Malvern Panalytical, Cambridge, United Kingdom) using plate–plate configuration. The results will be gathered and processed using a rSpace software. Profile texture analysis (TPA): all texture measurements of tested product will be performed using the TA-XT2i Texture Analyser (Stable Micro Systems, Godalming, Surrey, UK). By measuring texture properties, it is possible to objectively assess and compare properties that are usually only subjectively determined through the senses, such as hardness, cohesiveness, friability or stickiness.
Experts in the field
Professor Bartosz Sołowiej
Faculty of Food Science and Biotechnology
E-mail: bartosz.solowiej@up.lublin.pl
Phone no. (+48) 81 462 33 50
Offer For Business
- Development and evaluation of texture (hardness, adhesiveness, cohesiveness, springiness etc.), rheological (viscosity, meltability), surficial properties: roughness (palatability, appearance), optical properties (microstructure) of various food products. Assessment of above-mentioned properties of commercial food products.
- Functional properties of proteins and polysaccharides (viscosity, gelation, foaming).
- Food product formulas, especially functional foods for athletes, physically active people, and diabetics.
Other Languages
VÝZKUM
V rámci tohoto projektu shromažďujeme, zkoumáme, prezentujeme a šíříme inovativní metody hodnocení kvality potravin, které využívají inteligentní technologie a umožňují přesnou výrobu potravin podle preferencí spotřebitelů. Tyto nové strategie mají potenciál přinést technologický pokrok v hodnocení kvality potravin, který umožní malým i velkým výrobcům potravin zavádět přesnou výrobu potravin. Integrace navržených metod (3D tisk potravin, systém počítačového vidění, elektronické oko, nedestruktivní metodika a analýza povrchu potravinářského výrobku) vytváří komplexní a jedinečný arzenál nástrojů pro přeměnu zemědělství V4+ na potravinářský průmysl úrovně 4.0.
3D TISK V POTRAVINÁŘSTVÍ
Inovativní technologie, jako je trojrozměrný tisk potravinářských výrobků, může být použita při opětovném využití potravinářského odpadu (např. syrovátky) jako výchozí složky/materiálu pro výrobu nových potravinářských výrobků/jedlých povlaků. 3D tisk si získal fenomenální pozornost díky možnosti škálovatelného a rychlého vytváření prototypů 3D struktur z různých výchozích materiálů. Mezi pozoruhodné vlastnosti této tiskové techniky patří flexibilita konstrukčního návrhu, minimalizace odpadu, hromadné přizpůsobení a komplexní architektonická výroba.
Odborníci v této oblasti:
doc. Šárka Nedomová, Associate Professor
Institut potravinářských technologií
Fakulta agronomie
Mendelova univerzita v Brně
Zemědělská 1 / 613 00 Brno – budova A, M
E-mail: sarka.nedomova@mendelu.cz
Telefon: +420 545 133 200
NABÍDKA PRO PODNIKATELE:
- spolupráce na výzkumu a vývoji
NEDESTRUKTIVNÍ ANALYTICKÉ METODY HODNOCENÍ KVALITY POTRAVIN
Bude vyvinuta nová, nejmodernější nedestruktivní analytická metoda (navržená, kalibrovaná, testovaná a validovaná), která bude schopna poskytnout rychlé a objektivní výsledky analýzy kvality potravin v digitální podobě. Vyvinutá metoda může poskytnout charakteristiku testovaných potravin podobnou „otisku prstu”, ale pomocí pokročilé kalibrace lze také nedestruktivním způsobem stanovit vybrané kvalitativní parametry. Vyvinutou novou metodu lze později přizpůsobit pro rychlé hodnocení dalších potravinářských výrobků (jako je čokoláda s vysokým obsahem bílkovin (ze syrovátky) bez obsahu cukru, medu, ovoce), což může podpořit přesnou výrobu potravin (tj. optimální využití surovin při výrobě, snížení množství odpadu atd.). Pro analýzu různých forem potravin a surovin budou použity dva druhy spektrofotometru pracujícího v blízké infračervené oblasti, a to stolní spektrofotometr Metrohm NIRSystems a ruční spektrofotometr NIR-S-G1. Blízká infračervená spektra testovaných vzorků v kombinaci s vhodnými modely měření obsahu chemických látek umožní rychlou a objektivní charakterizaci testovaných vzorků potravin, která poskytne informace o fyzikálních i chemických vlastnostech vzorku. Metody vyvinuté na stolním spektrofotometru poskytují velmi přesné výsledky v laboratorním prostředí, zatímco metody vyvinuté na ručním spektrofotometru mohou být užitečné v terénu.
Odborníci v této oblasti:
Dr. Zoltán Kovacs, řádný profesor
Katedra měření a procesní kontroly
Institut potravinářských věd a technologií
Maďarská zemědělská a lékařská univerzita
H-1118 Budapešť, Somlói street 14-16.
E-mail: Kovacs.Zoltan.food@uni-mate.hu
Telefon: +3613057623
NABÍDKA PRO PODNIKATELE:
- Rychlé hodnocení kvality zemědělských potravinářských surovin, meziproduktů a konečných výrobků bez použití chemických látek
- Optimalizace procesních parametrů na základě měření výrobků během výroby
- Nedestruktivní identifikace původu zemědělských surovin a potravinářských výrobků
- Monitorování biologických procesů
- Vývoj modelu pro kvalitativní a kvantitativní charakterizaci zemědělských surovin a potravinářských výrobků
- Analýza metodou otisků prstů pro hodnocení kvality potravin na místě pomocí ručního zařízení
SYSTÉM POČÍTAČOVÉHO VIDĚNÍ (CVS)
Bude vyvinut (navržen, zkonstruován, kalibrován a ověřen) nový, nejmodernější systém počítačového vidění s možností okamžitého, online a digitálního hodnocení kvality potravin. Po validaci bude systém CVS použit k vývoji nových metod pro hodnocení kvality potravinářských výrobků, jako jsou čokolády s vysokým obsahem proteinů (ze syrovátky) bez obsahu cukru. Systém CVS bude využívat digitální fotoaparát Sony Alpha DSLR-A200 (10,2megapixelový CCD snímač, SONY, Tokio, Japonsko). Barva bude vyjádřena v barevném prostoru Mezinárodní komise pro osvětlení (CIELAB) se souřadnicemi L* (0-100, odhad světlosti), a* (červeno-zelená) a b* (žluto-modrá). Zjištěné rozdíly mezi barvami a odstíny lze popsat jako viditelné změny barev podle referenční stupnice NBS (National Bureau of Standard), což znamená, že tyto změny jsou vnímatelné lidským okem.
Odborník v této oblasti:
Igor Tomašević, odborný asistent pro potravinářské vědy a technologie
Zemědělská fakulta
Bělehradská univerzita
E-mail: tbigor@agrif.bg.ac.rs
NABÍDKA PRO PODNIKATELE:
- určení kvality potravin pomocí Systém počítačového vidění (CVS)
- poradenství v oblasti řízení bezpečnosti a kvality potravin
- spolupráce na potravinovém výzkumu a vývoji
METODA ELEKTRONICKÉHO OKA
Barva inovativních potravinářských výrobků, např. čokolády s vysokým obsahem bílkoviny (ze syrovátky) bez obsahu cukru, bude hodnocena elektronickým okem (IRIS VA400; Alpha M.O.S., Francie) a porovnána s výsledky získanými pomocí metody CVS. Vizuální analyzátor Alpha MOS IRIS je kamerový zobrazovací systém určený k vizuálnímu hodnocení vzhledu výrobků. Systém vizuálního analyzátoru IRIS VA 400 se skládá ze dvou prvků: skříně IRIS, v níž je umístěna softwarově řízená osvětlovací kamera CMOS (16 milionů barev) pro snímání obrazu v kontrolovaných podmínkách, a počítače (dodaného společností Alpha MOS) pro monitorování systému, sběr dat a zpracování vícerozměrných statistik pomocí softwaru AlphaSoft. Analýza pomocí přístroje IRIS spočívá v pořízení snímku pomocí kamery s komplementární metal-oxidovou polovodičovou technologií pracující s RGB a parametry L*, a* a b* klasifikace spektra. Obrázky se pak zpracují jako barevné spektrum, přičemž povrch každé významné barvy se vypočítá v procentech. Vizuální stránka výrobků, zejména potravin, je v myslích spotřebitelů silně spojena s kvalitou. Proto jsou barva a vzhled rozhodujícími senzorickými parametry pro úspěch výrobků a je třeba je spolehlivě a důsledně sledovat. Díky instrumentální analýze celkového vizuálního vzhledu, měření barev a analýze tvaru řeší strojové vidění IRIS potřeby vizuální kontroly kvality a kontrolních systémů.
Odborníci v této oblasti:
Ing. Miroslav Kročko, PhD.
Katedra hodnocení a zpracování živočišných produktů
Fakulta biotechnologií a potravinářských věd Slovenská zemědělská univerzita v Nitře
Tr. A. Hlinku 2, 949 76 Nitra
E-mail: miroslav.krocko@uniag.sk
NABÍDKA PRO PODNIKATELE:
- stanovení jednotnosti dávky pomocí barev,
- kontrola životnosti a čerstvosti pomocí barev,
- barevné srovnání s konkurenčními výrobky.
ANALÝZA POVRCHU A TEXTURNÍCH/REOLOGICKÝCH VLASTNOSTÍ POTRAVINÁŘSKÉHO VÝROBKU
Drsnost: tato metoda je velmi užitečná pro měkké a tvrdé povrchy potravinářských výrobků všeho druhu. Je digitalizovaná, velmi objektivní a umožňuje velmi podrobnou analýzu drsnosti povrchu, která je viditelná i pouhým okem. Analýza pomáhá určit vliv typu a množství použitých složek na drsnost povrchu hotového výrobku (efekt vyhlazení/drsnosti). Povrch vzorku se při měření neničí. Získané 3D snímky jsou analyzovány počítačovým programem a lze z nich vypočítat různé parametry drsnosti. Optická mikroskopie: mikrostruktura potravinářských výrobků bude pozorována pomocí polarizačního optického mikroskopu Eclipse E600Pol (Nikon, Tokio, Japonsko) při zvětšení 40, 100 a 200. 3D snímky získané z optického mikroskopu umožňují vyhodnotit mikrostrukturu povrchu. Viskoelastické vlastnosti: Viskozita v rozsahu různých smykových rychlostí a teplot, jakož i skladovací (G’) a ztrátový (G″) modul potravinářských výrobků budou měřeny pomocí reometru Kinexus lab+ (Malvern Panalytical, Cambridge, Velká Británie) s použitím deskového uspořádání. Výsledky budou shromažďovány a zpracovány pomocí softwaru rSpace. Analýza textury profilu (TPA): všechna měření textury testovaného výrobku budou provedena pomocí analyzátoru textury TA-XT2i (Stable Micro Systems, Godalming, Surrey, UK). Měřením texturních vlastností lze objektivně posoudit a porovnat vlastnosti, které se obvykle určují pouze subjektivně pomocí smyslů, jako je tvrdost, soudržnost, lámavost nebo lepivost.
Odborník v této oblasti:
Professor Bartosz Sołowiej
Fakulta potravinářských věd a biotechnologie
E-mail: bartosz.solowiej@up.lublin.pl
Telefon (+48) 81 462 33 50
NABÍDKA PRO PODNIKATELE:
- Vývoj a hodnocení textury (tvrdost, přilnavost, soudržnost, pružnost atd.), reologických vlastností (viskozita, tavitelnost), povrchových vlastností: drsnost (chutnost, vzhled), optické vlastnosti (mikrostruktura) různých potravinářských výrobků. Hodnocení výše uvedených vlastností komerčních potravinářských výrobků.
- Funkční vlastnosti proteinů a polysacharidů (viskozita, gelování, pěnění).
- Receptury potravin, zejména funkčních potravin pro sportovce, fyzicky aktivní osoby a diabetiky.
KUTATÁS
Ebben a projektben összegyűjtjük, feltárjuk, bemutatjuk és terjesztjük azokat az innovatív élelmiszer-minőségértékelési módszereket, amelyek intelligens technológiákat használnak, és lehetővé teszik a fogyasztói preferenciáknak megfelelő precíziós élelmiszer-előállítást. Ezek az új stratégiák potenciálisan olyan technológiai fejlesztéseket eredményezhetnek az élelmiszerek minőségének értékelésében, amelyek lehetővé teszik mind a kis-, mind a nagyüzemi élelmiszertermelők számára a precíziós élelmiszertermelés megvalósítását. A javasolt módszerek (3D élelmiszernyomtatás, számítógépes látórendszer, elektronikus szem, roncsolásmentes módszertan és az élelmiszeripari termék felületelemzése) integrálása átfogó és egyedülálló eszközarzenált hoz létre a V4+ mezőgazdaság élelmiszeripar 4.0-vá történő átalakításához.
3D ÉLELMISZER NYOMTATÁS
Egy olyan innovatív technológia, mint az élelmiszertermékek 3D nyomtatása, az élelmiszerhulladék (pl. savó) kiindulási összetevőként/alapanyagként történő újrafelhasználásával használható fel új élelmiszerek/élhető bevonatú termékek előállításához. A 3D-nyomtatás fenomenális figyelmet kapott a 3D-szerkezetek különböző prekurzor anyagokból történő skálázható és gyors prototípusgyártása miatt. A szerkezeti tervezés rugalmassága, a hulladék minimalizálása, a tömeges testreszabás és a komplex építészeti gyártás néhány figyelemre méltó jellemzője ennek a nyomtatási technikának.
Szakértők a területen:
doc. Šárka Nedomová, Associate Prof.
Élelmiszertechnológiai Intézet
Agrártudományi Kar
Mendel Egyetem Brnóban
Zemědělská 1 / 613 00 Brno – budova A, M
E-mail: sarka.nedomova@mendelu.cz
Telefon: +420 545 133 200
ÜZLETI AJÁNLAT:
- együttműködés a kutatás és fejlesztés terén
RONCSOLÁSMENTES ANALITIKAI MÓDSZEREK AZ ÉLELMISZEREK MINŐSÉGÉNEK ÉRTÉKELÉSÉRE
Egy új, korszerű, roncsolásmentes analitikai módszer kifejlesztésére (tervezése, kalibrálása, tesztelése és validálása) kerül sor, amely képes gyors és objektív eredményeket szolgáltatni digitális formában az élelmiszerek minőségéről. A kifejlesztett módszer a vizsgált élelmiszerek „ujjlenyomat-szerű” jellemzésére alkalmas, de a kifejlesztett kalibráció segítségével a kiválasztott minőségi paraméterek roncsolásmentesen is meghatározhatók. A kifejlesztett új módszer később további élelmiszerek (pl. magas fehérjetartalmú (tejsavófehérje), cukortartalom nélküli csokoládé, méz, gyümölcsök) gyors értékelésére is adaptálható, ami támogathatja a precíziós élelmiszer-előállítást (pl. a nyersanyagok optimális felhasználása a gyártásban, hulladékcsökkentés stb.). Közeli infravörös spektrofotométereket alkalmaznak a Metrohm NIRSystems asztali és a NIR-S-G1 kézi spektrofotométer segítségével, amelyeket az élelmiszerek és nyersanyagok különböző formáinak elemzésére alkalmaznak. A vizsgált minták közeli infravörös spektrumai a megfelelő kemometriai modellekkel kombinálva lehetővé teszik a vizsgált élelmiszerminták gyors és objektív jellemzését, információt szolgáltatva a minta fizikai és kémiai/összetételi tulajdonságairól. A asztali spektrofotométeren kifejlesztett módszerek laboratóriumi környezetben nagyon pontos eredményeket adnak, míg a kézi spektrofotométeren kifejlesztett módszerek hasznosak lehetnek a terepi alkalmazásokban.
Szakértők a területen:
Dr. Zoltan Kovacs, professzor
Mérési és Folyamatellenőrzési Osztály
Élelmiszer-tudományi és Technológiai Intézet
Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem
H-1118 Budapest, Somlói út 14-16.
E-mail: Kovacs.Zoltan.food@uni-mate.hu
Telefon: +3613057623
ÜZLETI AJÁNLAT:
- Mezőgazdasági élelmiszer-alapanyagok, köztes- és végtermékek gyors, vegyszermentes minőségértékelése
- A folyamatparaméterek optimalizálása a termékek in-line mérései alapján
- Mezőgazdasági nyersanyagok és élelmiszerek származásának roncsolásmentes azonosítása
- Biológiai folyamatok nyomon követése
- Modellfejlesztés a mezőgazdasági nyersanyagok és élelmiszerek minőségi és mennyiségi jellemzéséhez
- Ujjlenyomat-elemzés az élelmiszerek minőségének helyszíni értékelésére kézi készülékkel
SZÁMÍTÓGÉPES LÁTÁSRENDSZER (CVS)
Egy új, korszerű számítógépes látórendszert fejlesztenek ki (tervezik, megépítik, kalibrálják és validálják), amely képes az élelmiszerek minőségének azonnali, online és digitális értékelésére. Validálása után a CVS-t új módszerek kifejlesztésére fogják használni az élelmiszerek minőségének értékelésére, pl. magas fehérjetartalmú (tejsavófehérje), cukortartalom nélküli csokoládéra. A CVS a Sony Alpha DSLR-A200 digitális fényképezőgép (10,2 megapixeles CCD-érzékelő, SONY, Tokió, Japán) használatával kerül alkalmazásra. A szín a Nemzetközi Világítási Bizottság (CIELAB) színterében lesz kifejezve, a koordináták L* (0–100, világosságbecslés), a* (vöröszöld) és b* (sárgakék). A színek és árnyalatok közötti különbségeket az NBS (National Bureau of Standard) referenciaskála szerinti látható színváltozásoknak lehet nevezni, ami azt jelenti, hogy ezek a változások az emberi szem számára érzékelhetőek.
Szakértő a területen:
Igor Tomašević, egyetemi docens
Élelmiszer-tudomány és technológia
Agrártudományi Kar
Belgrádi Egyetem
E-mail: tbigor@agrif.bg.ac.rs
ÜZLETI AJÁNLAT:
- az élelmiszerek minőségének meghatározása CVS rendszer segítségével
- élelmiszer-biztonsági és minőségirányítási tanácsadás
- együttműködés az élelmiszeripari kutatás és fejlesztés terén
AZ ELEKTRONIKUS SZEM MÓDSZERTANA
Az innovatív élelmiszerek, pl. a magas fehérjetartalmú (tejsavófehérje), cukortartalom nélküli csokoládé színét elektronikus szemmel (IRIS VA400; Alpha M.O.S., Franciaország) értékelik, és összehasonlítják a CVS-sel kapott eredményekkel. Az Alpha MOS IRIS vizuális analizátor egy kamera alapú képalkotó rendszer, amelyet a termékek megjelenésének vizuális értékelésére terveztek. Az IRIS VA 400 vizuális analizátor rendszer két elemből áll: az IRIS szekrény, amelyben a megvilágító szoftver által vezérelt CMOS kamera (16 millió szín) található a képfelvételhez ellenőrzött körülmények között, és egy számítógép (amelyet az Alpha MOS biztosít) a rendszer felügyeletéhez, az adatgyűjtéshez és a többváltozós statisztikai feldolgozáshoz az AlphaSoft szoftverrel. Az IRIS műszerrel végzett elemzés az RGB és a spektrumosztályozás L*, a* és b* paramétereivel működő, komplementer fém-oxid félvezető technológiájú kamerával történő fényképezésből áll. A képeket ezután színspektrumként dolgozzák fel, és az egyes jelentős színek felületét százalékban számítják ki. A termékek, és különösen az élelmiszerek vizuális megjelenése a fogyasztók szemében erősen kapcsolódik a minőséghez. Ezért a szín és a megjelenés a termékek sikere szempontjából kulcsfontosságú érzékszervi paraméterek, amelyeket megbízhatóan és következetesen ellenőrizni kell. A teljes vizuális megjelenés műszeres elemzésével, mind a színméréssel, mind az alakelemzéssel az IRIS gépi látás a vizuális minőségellenőrzési és vizsgálati rendszerek iránti igényeket elégíti ki.
Szakértők a területen:
Miroslav Kročko, PhD. mérnök
Állati Termékek Értékelési és Feldolgozási Osztálya
Biotechnológiai és Élelmiszertudományi Kar
Szlovák Agrártudományi Egyetem, Nyitra, Tanszék
Tr. A. Hlinku 2, 949 76 Nitra
E-mail: miroslav.krocko@uniag.sk
ÜZLETI AJÁNLAT:
- a tétel egyneműségének meghatározása a szín alapján,
- a minőségmegőrzési idő és a frissesség ellenőrzése a szín alapján,
- színösszehasonlítás a konkurens termékekkel.
ÉLELMISZERIPARI TERMÉK FELÜLETI ELEMZÉSE ÉS TEXTURÁLIS/REOLÓGIAI TULAJDONSÁGAI
Durvaság: a módszer nagyon hasznos bármilyen típusú élelmiszeripari termék puha és kemény felületeinél. A készülék digitalizált, nagyon objektív, és lehetővé teszi a felületi érdesség nagyon részletes elemzését, amely még szabad szemmel is látható. Az elemzés segít meghatározni a felhasznált összetevők típusának és mennyiségének hatását a késztermék felületi érdességére (simító/áteresztő hatás). A minta felülete a mérési folyamat során nem sérül. A kapott 3D-s képeket egy számítógépes program elemzi, és különböző érdességi paramétereket lehet kiszámítani. Optikai mikroszkópia: az élelmiszerek mikroszerkezetét az Eclipse E600Pol polarizáló optikai mikroszkóp (Nikon, Tokió, Japán) segítségével 40, 100, 200 magnitúdónál figyeljük meg. Az optikai mikroszkóppal nyert 3D-s képek lehetővé teszik a felületi mikroszerkezet értékelését. Viszkoelasztikus tulajdonságok: az élelmiszerek viszkozitását különböző nyírási sebességek és hőmérsékletek tartományában, valamint tárolási (G’) és veszteség (G″) modulusait Kinexus lab + reométerrel (Malvern Panalytical, Cambridge, Egyesült Királyság) mérik, lemez-lemez konfigurációban. Az eredményeket egy rSpace szoftver segítségével gyűjtik össze és dolgozzák fel. Profil textúraelemzés (TPA): a vizsgált termék valamennyi textúramérését a TA-XT2i textúraelemző készülékkel (Stable Micro Systems, Godalming, Surrey, Egyesült Királyság) végzik. A textúra tulajdonságainak mérésével objektíven lehet értékelni és összehasonlítani olyan tulajdonságokat, amelyeket általában csak szubjektíven, az érzékszervek segítségével határozunk meg, mint például a keménység, az összetartás, a törhetőség vagy a tapadás.
Szakértő a területen:
Professor Bartosz Sołowiej
Élelmiszertudományi és Biotechnológiai Kar
E-mail: bartosz.solowiej@up.lublin.pl
Telefon: (+48) 81 462 33 50
ÜZLETI AJÁNLAT:
- A különböző élelmiszerek textúrájának (keménység, tapadás, összetartás, rugalmasság stb.), reológiai (viszkozitás, olvadékonyság), felületi tulajdonságainak: érdesség (ízletesség, megjelenés), optikai tulajdonságainak (mikroszerkezet) fejlesztése és értékelése. A kereskedelmi forgalomban kapható élelmiszerek fent említett tulajdonságainak értékelése.
- A fehérjék és poliszacharidok funkcionális tulajdonságai (viszkozitás, zselésedés, habzás).
- Élelmiszerkészítmények, különösen funkcionális élelmiszerek sportolók, fizikailag aktív emberek és cukorbetegek számára.
BADANIA
W ramach tego projektu gromadzimy, badamy, prezentujemy i rozpowszechniamy innowacyjne metody oceny jakości żywności, które wykorzystują inteligentne technologie i umożliwiają precyzyjną produkcję żywności zgodnie z preferencjami konsumentów. Te nowatorskie strategie mają potencjał do generowania postępu technologicznego w ocenie jakości żywności, który pozwoli zarówno małym, jak i dużym producentom żywności na wdrożenie precyzyjnej produkcji żywności. Integracja proponowanych metod (drukowanie żywności 3D, komputerowy system wizyjny, elektroniczne oko, metodologia nieniszcząca i analiza powierzchni produktu spożywczego) tworzy kompleksowy i unikalny zestaw narzędzi do przekształcania rolnictwa V4+ w przemysł spożywczy 4.0.
DRUKOWANIE 3D ŻYWNOŚCI
Innowacyjna technologia, którą jest drukowanie 3D produktów spożywczych, może być stosowana poprzez ponowne wykorzystanie odpadów spożywczych (np. serwatki) jako składników/materiałów wyjściowych do wytwarzania nowych produktów spożywczych/jadalnych powłok. Druk 3D zyskał fenomenalne zainteresowanie ze względu na skalowalne i szybkie tworzenie prototypów struktur 3D z różnych materiałów początkowych. Elastyczność w projektowaniu strukturalnym, minimalizacja odpadów, masowa personalizacja i złożona produkcja architektoniczna to tylko niektóre z godnych uwagi cech tej techniki drukowania.
Ekspert w tej dziedzinie:
doc. Šárka Nedomová, profesor uczelni
Instytut Technologii Żywności
Wydział Agronomii Uniwersytet Mendla w Brnie
Zemědělská 1 / 613 00 Brno – budova A, M
E-mail: sarka.nedomova@mendelu.cz
Telefon: +420 545 133 200
OFERTA DLA BIZNESU:
– współpraca w zakresie badań i rozwoju
NIEINWAZYJNE METODY ANALITYCZNE DO OCENY JAKOŚCI ŻYWNOŚCI
Opracowana zostanie nowatorska, najnowocześniejsza nieinwazyjna metoda analityczna (zaprojektowana, skalibrowana, przetestowana i zatwierdzona) z możliwością dostarczania szybkich i obiektywnych wyników w formie cyfrowej na temat jakości żywności. Opracowana metoda może zapewnić charakterystykę "odcisków palców" badanej żywności, ale przy użyciu opracowanej
kalibracji wybrane parametry jakościowe można również określić w sposób nieinwazyjny. Opracowana nowa metoda może być później dostosowana do szybkiej oceny innych produktów spożywczych (np. wysokobiałkowej (białka serwatkowe) czekolady bez zawartości cukru, miodu, owoców), co może wspierać precyzyjną produkcję żywności (tj. optymalne wykorzystanie surowców w produkcji, redukcję odpadów itp.) Spektrofotometry bliskiej podczerwieni zostaną zastosowane przy użyciu stacjonarnego spektrofotometru Metrohm NIRSystems i ręcznego spektrofotometru NIR-S-G1 do analizy różnych form żywności i surowców. Widma w bliskiej podczerwieni badanych próbek w połączeniu z odpowiednimi modelami chemometrycznymi zapewnią szybką i obiektywną charakterystykę badanych próbek żywności, dostarczając informacji zarówno o właściwościach fizycznych, jak i chemicznych/składnikowych próbki. Metody opracowane na spektrofotometrze
stacjonarnym zapewniają bardzo dokładne wyniki w środowisku laboratoryjnym, podczas gdy metody opracowane na spektrofotometrze ręcznym mogą być przydatne w zastosowaniach terenowych.
Ekspert w tej dziedzinie:
Dr Zoltan Kovacs, profesor zwyczajny w
Zakład Pomiarów i Kontroli Procesów
Instytut Nauki i Technologii Żywności
Węgierski Uniwersytet Rolnictwa i Nauk Przyrodniczych
H-1118 Budapeszt, 14-16 Somlói Street.
E-mail: Kovacs.Zoltan.food@uni-mate.hu
Telefon: +3613057623
OFERTA DLA BIZNESU:
– Szybka, bezchemiczna ocena jakości surowców rolno-spożywczych, półproduktów i produktów
finalnych
– Optymalizacja parametrów procesu w oparciu o pomiary in-line produktów
– Nieniszcząca identyfikacja pochodzenia surowców rolnych i produktów spożywczych
– Monitorowanie bioprocesów
– Opracowanie modelu jakościowej i ilościowej charakterystyki surowców rolnych i produktów
spożywczych
– Analiza odcisków palców do oceny jakości żywności na miejscu przy użyciu urządzenia ręcznego
KOMPUTEROWY SYSTEM WIZYJNY (CVS)
Opracowany zostanie nowatorski, najnowocześniejszy komputerowy system wizyjny (zaprojektowany, skonstruowany, skalibrowany i zatwierdzony) z możliwością natychmiastowej, internetowej i cyfrowej oceny jakości żywności. Po walidacji CVS zostanie wykorzystany do
opracowania nowych metod oceny jakości produktów spożywczych, np. wysokobiałkowej (białka serwatkowe) czekolady bez zawartości cukru. CVS zostanie zastosowany przy użyciu aparatu cyfrowego Sony Alpha DSLR-A200 (10,2-megapikselowy czujnik CCD, SONY, Tokio, Japonia). Kolor
zostanie wyrażony w kategoriach przestrzeni kolorów Międzynarodowej Komisji ds. Oświetlenia (CIELAB) ze współrzędnymi L* (0-100, oszacowanie jasności), a* (czerwono-zielony) i b* (żółto-niebieski). Odnotowane różnice między kolorami i odcieniami można opisać jako widoczne zmiany kolorów zgodnie ze skalą referencyjną NBS (National Bureau of Standard), co oznacza, że takie zmiany są dostrzegalne dla ludzkiego oka.
Ekspert w tej dziedzinie:
Igor Tomašević, profesor nadzwyczajny
Nauka i technologia żywności
Wydział Rolnictwa
Uniwersytet w Belgradzie
E-mail: tbigor@agrif.bg.ac.rs
OFERTA DLA BIZNESU:
– określanie jakości żywności za pomocą systemu wizyjnego
– doradztwo w zakresie zarządzania bezpieczeństwem i jakością żywności
– współpraca w zakresie badań i rozwoju żywności
METODOLOGIA ELEKTRONICZNEGO OKA
Kolor innowacyjnych produktów spożywczych, np. wysokobiałkowej (białka serwatkowe) czekolady bez zawartości cukru, zostanie oceniony za pomocą elektronicznego oka (IRIS VA400; Alpha M.O.S., Francja) i porównany z wynikami uzyskanymi za pomocą CVS. Analizator wizualny Alpha MOS IRIS to oparty na kamerze system obrazowania przeznaczony do wizualnej oceny wyglądu produktów. System IRIS VA 400 Visual Analyzer składa się z dwóch elementów: szafy IRIS zawierającej sterowaną oprogramowaniem oświetleniowym kamerę CMOS (16 milionów kolorów) do akwizycji obrazu w kontrolowanych warunkach oraz komputera (dostarczonego przez Alpha MOS) do monitorowania systemu, akwizycji danych i przetwarzania statystyk wielowymiarowych za pomocą oprogramowania AlphaSoft. Analiza za pomocą instrumentu IRIS polega na wykonaniu zdjęcia za pomocą komplementarnej kamery półprzewodnikowej z tlenkiem metalu działającej z parametrami RGB oraz L*, a* i b* klasyfikacji widma. Zdjęcia są następnie przetwarzane jako spektrum kolorów, z powierzchnią każdego znaczącego koloru obliczoną w procentach. Wizualny aspekt produktów, a zwłaszcza produktów spożywczych, jest silnie powiązany z jakością w świadomości konsumentów. Dlatego kolor i wygląd są kluczowymi parametrami sensorycznymi dla sukcesu produktów i muszą być niezawodnie i konsekwentnie monitorowane. Poprzez instrumentalną analizę ogólnego wyglądu wizualnego, zarówno pomiar koloru, jak i analizę kształtu, wizja maszynowa IRIS zaspokaja potrzeby
wizualnej kontroli jakości i systemów kontroli.
Eksperci w dziedzinie:
Ing. Miroslav Kročko, PhD.
Departament Oceny i Przetwarzania Produktów Zwierzęcych
Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności
Słowacki Uniwersytet Rolniczy w Nitrze
Tr. A. Hlinku 2, 949 76 Nitra
E-mail: miroslav.krocko@uniag.sk
OFERTA DLA BIZNESU:
– określanie jednorodności partii na podstawie koloru,
– sprawdzanie trwałości i świeżości na podstawie koloru,
– porównanie koloru z produktami konkurencyjnymi.
ANALIZA POWIERZCHNI I WŁAŚCIWOŚCI TEKSTURALNYCH / REOLOGICZNYCH PRODUKTÓW SPOŻYWCZYCH
Chropowatość: metoda ta jest bardzo przydatna w przypadku miękkich i twardych powierzchni wszelkiego rodzaju produktów spożywczych. Jest zdigitalizowana, bardzo obiektywna i pozwala na bardzo szczegółową analizę chropowatości powierzchni, która jest widoczna nawet gołym okiem.
Analiza pomaga określić wpływ rodzaju i ilości użytych składników na chropowatość powierzchni gotowego produktu (efekt wygładzania/nadawania chropowatości). Powierzchnia próbki nie jest niszczona w procesie pomiaru. Uzyskane obrazy 3D są analizowane przez program komputerowy i pozwalają na obliczenie różnych parametrów chropowatości. Mikroskopia optyczna: mikrostruktura produktów spożywczych będzie obserwowana za pomocą polaryzacyjnego mikroskopu optycznego Eclipse E600Pol (Nikon, Tokio, Japonia) przy 40, 100, 200 stopniach powiększenia. Obrazy 3D uzyskane z mikroskopu optycznego pozwalają na ocenę mikrostruktury powierzchni. Właściwości lepkosprężyste: lepkość w zakresie różnych szybkości ścinania i temperatur, a także moduły magazynowania (G') i strat (G″) produktów spożywczych zostaną zmierzone za pomocą reometru Kinexus lab + (Malvern Panalytical, Cambridge, Wielka Brytania) w konfiguracji płytka-płytka. Wyniki zostaną zebrane i przetworzone przy użyciu oprogramowania rSpace. Analiza tekstury profilu (TPA): wszystkie pomiary tekstury testowanego produktu będą wykonywane przy użyciu analizatora tekstury TA-XT2i (Stable Micro Systems, Godalming, Surrey, Wielka Brytania).Mierząc właściwości tekstury, można obiektywnie ocenić i porównać właściwości, które zwykle są określane tylko subiektywnie za pomocą zmysłów, takie jak twardość, spoistość, kruchość lub lepkość.
Ekspert w tej dziedzinie:
Profesor Bartosz Sołowiej
Wydział Nauk o Żywności i Biotechnologii
E-mail: bartosz.solowiej@up.lublin.pl
Nr telefonu: (+48) 81 462 33 50
OFERTA DLA BIZNESU:
– Opracowanie i ocena właściwości teksturalnych (twardość, adhezyjność, spoistość, sprężystość itp.),
reologicznych (lepkość, topliwość), powierzchniowych: szorstkość (smakowitość, wygląd), optycznych
(mikrostruktura) różnych produktów spożywczych. Ocena wyżej wymienionych właściwości
komercyjnych produktów spożywczych.
– Właściwości funkcjonalne białek i polisacharydów (lepkość, żelowanie, pienienie).
– Receptury produktów spożywczych, w szczególności żywności funkcjonalnej dla sportowców, osób
aktywnych fizycznie i diabetyków.
ISTRAŽIVANJE
U ovom projektu prikupljamo, istražujemo, prikazujemo i širimo inovativne metode procene kvaliteta hrane koje koriste pametne tehnologije i omogućavaju preciznu proizvodnju hrane u skladu sa preferencijama potrošača. Ove nove strategije imaju potencijal da generišu tehnološki napredak u proceni kvaliteta hrane koji omogućava i malim i velikim proizvođačima da implementiraju preciznu proizvodnju hrane. Integracijom predloženih metoda (3D štampanje hrane, sistem računarskog vida, elektronsko oko, nedestruktivna metodologija i površinska analiza prehrambenih proizvoda) stvara se sveobuhvatan i jedinstven arsenal alata za transformaciju V4+ poljoprivrede u prehrambenu industriju 4.0.
3D ŠTAMPANJE HRANE
Inovativna tehnologija kao što je 3-D štampanje prehrambenih proizvoda može se primeniti ponovnim korišćenjem otpada od hrane (npr. surutke) kao početnih sastojaka/materijala za pravljenje nove hrane ili jestivih obloženih proizvoda. 3D štampanje je privuklo izuzetnu pažnju zbog svoje skalabilne i brze izrade prototipova 3D struktura od različitih materijala prekursora. Fleksibilnost strukturnog dizajna, minimizacija količine otpada, masovno prilagođavanje i složena arhitektonska proizvodnja su neke od značajnih karakteristika ove tehnike štampanja.
Stručnjaci u datoj oblasti:
doc. Šárka Nedomová, Associate Prof.
Institut za prehrambenu tehnologiju
Agronomski fakultet
Mendel univerzitet u Brnu
Zemědělská 1 / 613 00 Brno – budova A, M
E-pošta: sarka.nedomova@mendelu.cz
Telefon: +420 545 133 200
PONUDA ZA SARADNJU:
- Saradnja u pogledu istraživanja i razvoja
NEDESTRUKTIVNE ANALITIČKE METODE ZA PROCENU KVALITETA HRANE
Razvija se nova, najsavremenija nedestruktivna analitička metoda (dizajnirana, kalibrisana, testirana i validirana) sa sposobnošću da pruži brze i objektivne rezultate, u digitalnom obliku, o kvalitetu hrane. Razvijena metoda može pružiti karakterizaciju testirane hrane poput „otiska prsta“, ali uz razvoj kalibracije odabrani parametri kvaliteta se takođe mogu utvrditi na nedestruktivan način. Razvijena nova metoda može se kasnije prilagoditi za brzu procenu drugih prehrambenih proizvoda (npr. visokoproteinske čokolade (sa proteinima iz surutke) bez šećera, meda, voća) koji podržavaju preciznu proizvodnju hrane (tj. optimalno korišćenje sirovina u proizvodnji, smanjenje otpada itd). Blisko-infracrveni spektrofotometri će se primenjivati uz korišćenje stonog spektrofotometra Metrohm NIRSystems i ručnog spektrofotometra NIR-S-G1, koji se koriste za analizu različitih oblika hrane i sirovina. Blisko-infracrveni spektar testiranih uzoraka u kombinaciji sa adekvatnim hemometrijskim modelima obezbeđuje brzu i objektivnu karakterizaciju testiranih uzoraka hrane pružajući informacije o fizičkim i hemijskim/kompozicionim osobinama uzorka. Metode razvijene sa stonim spektrofotometrom daju veoma precizne rezultate u laboratorijskom okruženju, dok metode razvijene sa ručnim spektrofotometrom mogu biti korisne u terenskim primenama.
Stručnjaci u datoj oblasti:
Dr. Zoltan Kovacs, redovni profesor
Odeljenje za merenja i kontrolu procesa
Institut za nauku o hrani i tehnologiju
Mađarski univerzitet za poljoprivredu i prirodne nauke
H-1118 Budapest, Somlói street 14-16.
E-pošta: Kovacs.Zoltan.food@uni-mate.hu
Telefon: +3613057623
PONUDA ZA SARADNJU:
- Brza procena kvaliteta poljoprivredno-prehrambenih sirovina, poluproizvoda i finalnih proizvoda, bez upotrebe hemikalija
- Optimizacija parametara procesa na osnovu merenja proizvoda na proizvodnoj liniji
- Nedestruktivna identifikacija porekla poljoprivrednih sirovina i prehrambenih proizvoda
- Praćenje bioprocesa
- Razvoj modela za kvalitativnu i kvantitativnu karakterizaciju poljoprivrednih sirovina i prehrambenih proizvoda
- Analiza „otiska prsta“ radi procene kvaliteta hrane na licu mesta pomoću ručnog uređaja
SISTEM RAČUNARSKOG VIDA (CVS)
Razvija se novi, najsavremeniji sistem računarskog vida (dizajniran, konstruisan, kalibrisan i validiran) sa mogućnošću da se sprovede trenutna, onlajn i digitalna procena kvaliteta hrane. Nakon provere, CVS će se koristiti za razvoj novih metoda za procenu kvaliteta prehrambenih proizvoda, npr. visokoproteinske čokolade (sa proteinima iz surutke) bez šećera. CVS se primenjuje uz korišćenje Sony Alpha DSLR-A200 digitalnog foto-aparata (10,2 megapikselni CCD senzor, SONY, Tokio, Japan). Boja će biti izražena u smislu prostora boja Međunarodne komisije za osvetljenje (CIELAB) sa koordinatama L* (0–100, procena osvetljenosti), a* (crveno-zelena) i b* (žuto-plava). Uočene razlike između boja i nijansi mogu se opisati kao vidljive promene boje prema referentnoj skali NBS (Nacionalnog biroa za standarde), što implicira da su takve promene uočljive ljudskom oku.
Stručnjak u datoj oblasti:
Igor Tomašević, vanredni profesor
Nauka i tehnologija hrane
Poljoprivredni fakultet
Univerzitet u Beogradu
E-pošta: tbigor@agrif.bg.ac.rs
PONUDA ZA SARADNJU:
- Određivanje kvaliteta hrane korišćenjem sistema računarskog vida
- Savetovanje u oblasti bezbednosti i upravljanja kvalitetom hrane
- Saradnja u pogledu istraživanja i razvoja hrane
METODOLOGIJA ELEKTRONSKOG OKA
Boja inovativnih prehrambenih proizvoda, npr. visokoproteinske čokolade (sa proteinima iz surutke) bez šećera, biće procenjena elektronskim okom (IRIS VA400; Alpha M.O.S., Francuska) i upoređena sa rezultatima dobijenim pomoću CVS. Alpha MOS IRIS vizuelni analizator je sistem za snimanje zasnovan na kameri, dizajniran za vizuelnu procenu izgleda proizvoda. Sistem vizuelnog analizatora IRIS VA 400 se sastoji od dva elementa: kućišta IRIS kabineta u kojem se nalazi CMOS kamera koju kontroliše softver za osvetljenje (16 miliona boja) namenjen dobijanju slike u kontrolisanim uslovima, i računara (koji obezbeđuje Alpha MOS) za nadzor sistema, prikupljanje podataka i multivarijantnu statističku obradu pomoću softvera AlphaSoft. Analiza IRIS instrumentom se sastoji od pravljenja slike pomoću kamere sa komplementarnom metal-oksidnom poluprovodničkom tehnologijom koja radi sa RGB i L*, a* i b* parametrima spektralne klasifikacije. Slike se zatim obrađuju kao spektar boja, pri čemu se površina svake značajne boje izračunava u procentima. Vizuelni aspekt proizvoda, a posebno prehrambenih proizvoda, u svesti potrošača je snažno povezan sa kvalitetom. Zbog toga su boja i izgled ključni senzorni parametri za uspeh proizvoda i potrebno ih je pouzdano i dosledno nadzirati. Sprovođenjem instrumentalne analize celokupnog vizuelnog izgleda, merenjem boja i analizom oblika, IRIS mašinski vid rešava potrebu za vizuelnom kontrolom kvaliteta i sistemom inspekcije.
Stručnjaci u datoj oblasti:
Ing. Miroslav Kročko, PhD
Odeljenje za procenu i preradu proizvoda životinjskog porekla
Fakultet za biotehnologiju i nauku o hrani
Slovački univerzitet poljoprivrede u Nitri
Tr. A. Hlinku 2, 949 76 Nitra
E-pošta: miroslav.krocko@uniag.sk
PONUDA ZA SARADNJU:
- Određivanje ujednačenosti serije na osnovu boje,
- Provera roka trajanja i svežine na osnovu boje,
- Poređenje boja sa konkurentskim proizvodima.
ANALIZA POVRŠINE I TEKSTURALNA/REOLOŠKA SVOJSTVA PREHRAMBENIH PROIZVODA
Hrapavost: metoda je veoma korisna za meke i tvrde površine prehrambenih proizvoda bilo koje vrste. Digitalizovana je, veoma objektivna i omogućava veoma detaljnu analizu hrapavosti površine, koja je vidljiva i golim okom. Analiza pomaže da se utvrdi uticaj vrste i količine korišćenih sastojaka na hrapavost površine gotovog proizvoda (efekat zaglađivanja/hrapavosti). Površina uzorka se ne uništava tokom procesa merenja. Dobijene 3D slike se analiziraju računarskim programom i mogu se izračunati različiti parametri hrapavosti. Optička mikroskopija: mikrostruktura prehrambenih proizvoda se posmatra pomoću polarizacionog optičkog mikroskopa Eclipse E600Pol (Nikon, Tokio, Japan) sa uveličanjem od 40, 100, 200. 3D slike dobijene optičkim mikroskopom omogućavaju da se proceni mikrostruktura površine. Viskoelastična svojstva: viskozitet pri različitim brzinama uzburkavanja i temperaturama, kao i moduli skladištenja (G’) i gubitka (G″) prehrambenih proizvoda mere se pomoću Kinexus laboratorije i reometra (Malvern Panalytical, Kembridž, Ujedinjeno Kraljevstvo ) uz upotrebu konfiguracije ploča–ploča. Rezultati se prikupljaju i obrađuju pomoću softvera rSpace. Analiza teksture profila (TPA): sva merenja teksture testiranog proizvoda se vrše pomoću TA-XT2i analizatora teksture (Stable Micro Systems, Godalming, Surrey, UK). Merenjem svojstava teksture, moguće je objektivno proceniti i uporediti svojstva koja se obično samo subjektivno određuju putem čula, kao što su tvrdoća, kohezivnost, lomljivost ili lepljivost.
Stručnjak u datoj oblasti:
Profesor Bartosz Sołowiej
Fakultet za nauku o hrani i biotehnologiju
E-pošta: bartosz.solowiej@up.lublin.pl
Telefon: (+48) 81 462 33 50
PONUDA ZA SARADNJU:
- Razvoj i procena teksture (tvrdoća, adhezivnost, kohezivnost, elastičnost itd), reoloških svojstava (viskoznost, topljivost), površinskih svojstava: hrapavost (ukus, izgled), optičkih svojstva (mikrostruktura) različitih prehrambenih proizvoda. Procena gore navedenih svojstava komercijalnih prehrambenih proizvoda.
- Funkcionalna svojstva proteina i polisaharida (viskoznost, geliranje, penušanje).
- Formule prehrambenih proizvoda, posebno funkcionalnih namirnica za sportiste, fizički aktivne ljude i dijabetičare.
VÝSKUM
V tomto projekte zhromažďujeme, skúmame, prezentujeme a šírime inovatívne metódy hodnotenia kvality potravín, ktoré využívajú inteligentné technológie a umožňujú presnú výrobu potravín podľa preferencií spotrebiteľov. Tieto nové stratégie majú potenciál vytvárať technologické pokroky v hodnotení kvality potravín, ktoré umožňujú malým aj veľkým výrobcom potravín implementovať presnú výrobu potravín. Integráciou navrhovaných metód (3D tlač potravín, systém počítačového videnia, elektronické oko, nedeštruktívna metodika a povrchová analýza potravinárskeho produktu) vzniká ucelená a jedinečná paleta nástrojov na transformáciu poľnohospodárstva krajín V4+ na potravinársky priemysel 4.0.
3D TLAČ POTRAVÍN
Inovatívnu technológiu, akou je 3-D tlač potravinárskych produktov, možno použiť opätovným použitím potravinového odpadu (napríklad srvátky) ako východiskových zložiek/materiálov na výrobu nových potravinárskych/jedlých náterových produktov. 3D tlač si získala fenomenálnu pozornosť vďaka svojmu škálovateľnému a rýchlemu prototypovaniu 3D štruktúr z rôznych prekurzorových materiálov. Flexibilita v štrukturálnom dizajne, minimalizácia odpadu, hromadné prispôsobenie a komplexná architektonická výroba sú niektoré z pozoruhodných vlastností tejto techniky tlače.
Odborníci v odbore:
doc. Šárka Nedomová, Associate Prof.
Ústav potravinárskej technológie
Agronomická fakulta
Mendelova univerzita v Brne
Zemědělská 1 / 613 00 Brno – budova A, M
E-mail: sarka.nedomova@mendelu.cz
Telefón: +420 545 133 200
PONUKA PRE BIZNIS:
- spolupráca vo výskume a vývoji
NEDEŠTRUKTÍVNE ANALYTICKÉ METÓDY HODNOTENIA KVALITY POTRAVÍN
Bude vyvinutá nová, modernejšia nedeštruktívna analytická metóda (navrhnutá, kalibrovaná, testovaná a overená) so schopnosťou poskytovať rýchle a objektívne výsledky v digitálnej forme o kvalite potravín. Vyvinutá metóda môže poskytnúť charakterizáciu testovaných potravín ako „odtlačky prstov“, ale pomocou vyvinutej kalibrácie je možné nedeštruktívnym spôsobom určiť aj vybrané kvalitatívne parametre. Vyvinutá nová metóda môže byť neskôr adaptovaná na rýchle hodnotenie ďalších potravinárskych produktov (napr. čokoláda s vysokým obsahom bielkovín (srvátková bielkovina) bez cukru, medu, ovocia), čo môže podporiť presnú produkciu potravín (t.j. optimálne využitie surovín pri výrobe, zníženie množstva odpadu atď.). Blízke infračervené spektrofotometre budú použité pomocou stolného zariadenia Metrohm NIRSystems a ručného spektrofotometra NIR-S-G1 použiteľného na analýzu rôznych foriem potravín a surovín. Blízke infračervené spektrá testovaných vzoriek v kombinácii s primeranými chemometrickými modelmi poskytnú rýchlu a objektívnu charakterizáciu testovaných vzoriek potravín poskytujúcu informácie o fyzikálnych a chemických/kompozičných vlastnostiach vzorky. Metódy vyvinuté na stolnom spektrofotometri poskytujú vysoko presné výsledky v laboratórnom prostredí, zatiaľ čo metódy vyvinuté na ručnom spektrofotometri môžu byť užitočné v terénnych aplikáciách.
Odborníci v odbore:
Dr. Zoltan Kovacs, riadny profesor
Katedra meraní a riadenia procesov
Ústav potravinárskej vedy a technológie
Maďarská univerzita poľnohospodárstva a prírodných vied
H-1118 Budapešť, ulica Somlói 14-16.
E-mail: Kovacs.Zoltan.food@uni-mate.hu
Telefón: +3613057623
PONUKA PRE BIZNIS:
- Rýchle, bezchemické hodnotenie kvality poľnohospodárskych potravinárskych surovín, polotovarov a finálnych produktov
- Optimalizácia procesných parametrov na základe in-line meraní produktov
- Nedeštruktívna identifikácia pôvodu poľnohospodárskych surovín a potravinárskych produktov
- Monitorovanie bioprocesov
- Vývoj modelov pre kvalitatívnu a kvantitatívnu charakterizáciu poľnohospodárskych surovín a potravinárskych produktov
- Analýza odtlačkov prstov na vyhodnotenie kvality potravín na mieste pomocou ručného zariadenia.
SYSTÉM POČÍTAČOVÉHO VIDENIA (CVS)
Bude vyvinutý (navrhnutý, skonštruovaný, kalibrovaný a overený) nový, moderný systém počítačového videnia so schopnosťou dosiahnuť okamžité, online a digitálne hodnotenie kvality potravín. Po validácii bude CVS slúžiť na vývoj nových metód hodnotenia kvality potravinárskych produktov, napr. čokoláda s vysokým obsahom bielkovín (srvátkové bielkoviny) bez cukru. CVS bude aplikovaný s použitím digitálneho fotoaparátu Sony Alpha DSLR-A200 (10,2 megapixelový CCD snímač, SONY, Tokio, Japonsko). Farba bude vyjadrená vo farebnom priestore Medzinárodnej komisie pre osvetlenie (CIELAB) so súradnicami L* (0–100, odhad svetlosti), a* (červenozelená) a b* (žltomodrá). Zaznamenané rozdiely medzi farbami a odtieňmi možno opísať ako viditeľné farebné zmeny podľa referenčnej stupnice NBS (Národný úrad pre normy), z čoho vyplýva, že takéto zmeny sú vnímateľné ľudským okom.
Odborník v obore:
Igor Tomašević, docent
Veda a technológia potravín
Poľnohospodárska fakulta
Univerzita v Belehrade
E-mail: tbigor@agrif.bg.ac.rs
PONUKA PRE BIZNIS:
- stanovenie kvality potravín pomocou systému počítačového videnia
- poradenstvo v oblasti bezpečnosti a riadenia kvality potravín
- spolupráca v oblasti výskumu a vývoja potravín
METODIKA ELEKTRONICKÉHO OKA
Farba inovatívnych potravinárskych produktov, napr. čokoláda s vysokým obsahom bielkovín (srvátková bielkovina) bez cukru, bude hodnotená elektronickým okom (IRIS VA400; Alpha M.O.S., Francúzsko) a porovnávaná s výsledkami získanými pomocou systému CVS. Vizuálny analyzátor Alpha MOS IRIS je kamerový zobrazovací systém určený na vizuálne hodnotenie vzhľadu produktov. Systém vizuálneho analyzátora IRIS VA 400 sa skladá z dvoch prvkov: skrine IRIS, v ktorej sa nachádza softvérovo riadená kamera CMOS osvetlenia (16 miliónov farieb) na snímanie obrazu za kontrolovaných podmienok a počítač (poskytnutý spoločnosťou Alpha MOS) na monitorovanie systému, zber údajov a viacrozmerné spracovanie štatistík pomocou softvéru AlphaSoft. Analýza prístrojom IRIS pozostáva z vyhotovenia snímky pomocou kamery komplementárnej metal-oxidovej polovodičovej technológie pracujúcej s parametrami RGB a L*, a* a b* klasifikácie spektra. Obrázky sa potom spracujú ako farebné spektrum, pričom plocha každej významnej farby sa vypočíta v percentách. Vizuálny aspekt produktov a najmä potravinárskych produktov je v mysliach spotrebiteľov silne spojený s kvalitou. Preto sú farba a vzhľad rozhodujúcimi senzorickými parametrami pre úspech produktov a je potrebné ich spoľahlivo a dôsledne monitorovať. Dosiahnutím inštrumentálnej analýzy celkového vizuálneho vzhľadu, meraním farieb a analýzou tvaru, IRIS strojové videnie rieši potreby vizuálnej kontroly kvality a kontrolných systémov.
Odborníci v odbore:
Ing. Miroslav Kročko, PhD.
Oddelenie hodnotenia a spracovania živočíšnych produktov
Fakulta biotechnológie a potravinárstva
Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre, Fakulta
Tr. A. Hlinku 2, 949 76 Nitra
E-mail: miroslav.krocko@uniag.sk
PONUKA PRE BIZNIS:
- stanovenie jednotnosti šarže na základe farby,
- kontrola trvanlivosti a čerstvosti na základe farby,
- farebné porovnanie s konkurenčnými produktmi.
POVRCHOVÁ ANALÝZA A TEXTURÁLNE/REOLOGICKÉ VLASTNOSTI POTRAVINÁRSKEHO PRODUKTU
Drsnosť: metóda je veľmi užitočná pre mäkké a tvrdé povrchy potravinárskych produktov akéhokoľvek druhu. Je digitalizovaná, veľmi objektívna a umožňuje veľmi podrobnú analýzu drsnosti povrchu, ktorá je viditeľná aj voľným okom. Analýza pomáha určiť vplyv typu a množstva použitých prísad na drsnosť povrchu hotového produktu (efekt vyhladzovania/zdrsnenia). Povrch vzorky sa v procese merania nezničí. Získané 3D snímky sú analyzované počítačovým programom a je možné vypočítať rôzne parametre drsnosti. Optická mikroskopia: mikroštruktúra potravinárskych produktov sa bude pozorovať pomocou polarizačného optického mikroskopu Eclipse E600Pol (Nikon, Tokio, Japonsko) pri magnitúde 40, 100, 200. 3D snímky získané z optického mikroskopu umožňujú vyhodnotiť mikroštruktúru povrchu. Viskoelastické vlastnosti: viskozita v rozsahu rôznych šmykových rýchlostí a teplôt, ako aj moduly skladovania (G’) a straty (G″) potravinárskych produktov sa budú merať pomocou laboratória Kinexus + reometra (Malvern Panalytical, Cambridge, Spojené kráľovstvo ) pomocou konfigurácie tanier – tanier. Výsledky budú zhromaždené a spracované pomocou softvéru rSpace. Profilová analýza textúry (TPA): všetky merania textúry testovaného produktu budú vykonané pomocou analyzátora textúry TA-XT2i (Stable Micro Systems, Godalming, Surrey, UK). Meraním textúrových vlastností je možné objektívne posúdiť a porovnať vlastnosti, ktoré sú zvyčajne len subjektívne určené zmyslami, ako je tvrdosť, súdržnosť, lámavosť alebo lepivosť.
Odborník v obore:
Profesor Bartosz Sołowiej
Fakulta potravinárstva a biotechnológie
E-mail: bartosz.solowiej@up.lublin.pl
Telefónne číslo: (+48) 81 462 33 50
PONUKA PRE BIZNIS:
- Vývoj a hodnotenie textúry (tvrdosť, priľnavosť, súdržnosť, pružnosť atď.), reologických (viskozita, tavnosť), povrchových vlastností: drsnosť (chutnosť, vzhľad), optické vlastnosti (mikroštruktúra) rôznych potravinárskych produktov. Hodnotenie vyššie uvedených vlastností komerčných potravinárskych produktov.
- Funkčné vlastnosti bielkovín a polysacharidov (viskozita, gélovatenie, penivosť).
- Receptúry potravinárskych výrobkov, najmä funkčné potraviny pre športovcov, fyzicky aktívnych ľudí a diabetikov.