Sensorer kan «se» hvor søte tomatene er

Dette er en situasjon Wiig gartneri vil unngå. De produserer Piccolo-tomater, røde kirsebærtomater som er ekstra søte, og de vet at rødfargen ikke er noen garantist for søtsmaken. Nå ønsker de å ta i bruk sensorteknologi for å sikre at alle tomater de leverer til butikkene smaker akkurat så søtt og friskt som kundene forventer.

Stikkprøver kan gi feilaktige svar

Sødmen i tomater kommer fra fruktsukkeret. I dag måler man sødmen gjennom såkalte Brix-målinger. Det gjøres ved å presse ut saft fra tomaten og måle sukkerkonsentrasjonen med et optisk måleinstrument kalt refraktometer.  Denne metoden ødelegger tomatene og kan derfor bare brukes til stikkprøver.

– Vi har oppdaget at av og til fungerer referansemetoden Brix dårlig, uten at vi helt har forstått hvorfor. Samtidig ser vi at NIR-målingene gjennomgående fungerer bra. Det var analysene utført av Nofimas sensoriske dommere som gjorde at vi oppdaget at Brix-metoden kan gi avvikende svar, forteller Jens Petter Wold. Han leder DigiFoods og er seniorforsker i Nofima.

Smakstester bekrefter funn

I arbeidet med å utvikle kalibreringer som sikrer at NIR-sensorene måler riktig sukkerinnhold, har forskerne sammenliknet resultater fra NIR-sensorer, Brix-målinger og Nofimas sensoriske dommerpanel.

Dommerpanelet består av ti profesjonelle smaksdommerne, og de har analysert tomater som har vært gjennom NIR-målinger, og det viser seg at resultatene er svært samstemte.

De ti profesjonelle smaksdommerne hos Nofima er et menneskelig instrument, og deres målinger er langt mer nyanserte enn ikke-menneskelige instrument. Deres yrke er å kartlegge og vurdere grader av egenskaper i fortrinnsvis mat og drikke.

Deres analyser av Piccolo kirsebærtomatene viser at det er flere smaker som følger de søte tomatene. De har umami og syrlig smak. I denne sammenhengen gir syre en friskhet. De søte tomatene hadde også en mer fruktig lukt. I den andre enden av smakskartet befinner tomatene med sur og grønn smak seg.

– Det har vært særledes nyttig å ha med det sensoriske panelet i denne forskningen. Deres resultater gjør at vi kan være sikre på at sukkerinnholdet vi måler med NIR overensstemmer svært godt med sensorisk søthet, påpeker Jens Petter Wold

Tomatens sukker er jevnt fordelt

En annen aspekt forskerne har undersøkt er hvordan sødmen, altså fruktsukkeret fordeler seg i tomatene.

– Vi oppdaget at sukker er jevnt fordelt i tomatene, og det har stor betydning for hvor fleksible Wiig kan være i valget av måleinstrument. Når vi vet at fruktsukkeret er temmelig jevnt fordelt, kan vi også anta at det vil fungere med målemetoder som ikke måler like dypt ned i tomatene. Det åpner nye muligheter, sier Jens Petter Wold.

Tester sensor som finnes på markedet

Den nye NIR-sensoren som er utviklet av SINTEF og Nofima måler et godt stykke inn i tomatene, og dette gir gode og stabile målinger av sukker. Men per i dag finnes ikke et kommersielt instrument tilgjengelig.

For å få målinger raskt på plass i gartneriet tester nå forskere et instrument som allerede finnes på markedet.

– Vi vil ikke vente på at en helt ny sensor skal utvikles. NEO som også er med i DigiFoods, har parallelt testet ut sitt hyperspektrale kamera på tomater. De har laget et eget oppsett for testing på linja, og det ser ut til å funger bra. Dette systemet avbilder primært overflaten av tomatene, men vil kunne fungere bra siden sukkerinnholdet er jevnt fordelt, sier Jens Petter Wold.

Etter tilpassede kalibreringer og tester med HYSpex-instrumentet er resultatene lovende. Det ser ut til at dette instrumentet kan gjøre samme nytten.

Målingene gjøres på transportbåndet

Når tomatklasene er plukket ned fra tomatplantene i drivhuset, legges de på et transportbånd. I dag vurderer de ansatte om tomatene duger ut fra farge, og fjerner tomatene de ikke godkjenner. Disse går til dyrefôr.

Samtidig vet vi atto tomater som ser helt like ut, kan smake helt forskjellig. Det er derfor gartneriet vil ha en sensor til å måle sukkerinnholdet i alle tomatene. Hvis noen tomater ikke har den søte smaken som kundene vil ha, så fjernes disse tomatene manuelt før resten flyttes over til et pappbeger.

Faktarute: Slik virker spektroskopi

Spektroskopi er en teknikk som bruker lys for å undersøke råvarer uten å ødelegge dem. Det gjøres ved å sende lys mot eller gjennom råvaren, og måle hvordan ulike bølgelengder absorberes. Dette gir informasjon om kjemisk sammensetning.

• NIR (nær infrarød) spektroskopi sender lys gjennom en matvare, og kan «se» et stykke ned i matvaren
• Hyperspektral avbildning er en type spektroskopi som avbilder overflaten ved å ta bilder ved mange ulike bølgelengder.

Fakta om forskningen – til forskning.no og nofima.no (kopiert fra forrige sak=

Utvikling av målemetodene og kvalitetssikringen som gjøres av Nofimas ti profesjonelle smaksdommere er gjort i det strategiske forskningsprogrammene  Precision  og Enable som er finansiert av Fondet for forskningsavgift på landbruksprodukter.

NIR-sensortestene er gjort i samarbeid i SINTEF Digital og NEO og er del av SFI DigiFoods – Senter for forskningsdrevet innovasjon.