Håndholdt sensor skal måle kvaliteten på laks

Har du et stort laboratorium med dyrt utstyr, så kan du finne det ut allerede i dag. Men Nageshvar Patel, Boris Zimmermann og samarbeidspartnere deres er på vei til å finne ut det samme med en enkel dings som du kan holde i hånden og som blir så billig at alle som arbeider med laks, får råd til den. 

Sunn olje

Det handler om hva laksen inneholder. Ikke minst de sunne og ettertraktede oljene med omega-3-fettsyrene. Forskerne finner ut hvor mye det er av disse oljene og hvordan de er fordelt i laksefiletene.

– På den måten kan produsentene sortere etter kvalitet og ta bedre betalt for de beste og mest verdifulle filetene og filetstykkene, forteller Boris Zimmermann.

– Forskjellig kvalitet har forskjellig verdi, supplerer Nageshvar Patel.

De to er henholdsvis forsker og postdoktor ved NMBU og en del av forskningssenteret DigiFoods. Her samarbeider Nofima, NMBU, Sintef og en rekke andre norske og utenlandske bedrifter og universitet om å utvikle smarte sensorer som skal måle kvaliteten på mat.

Blir mer verdt

– I dag brukes både trente operatører og maskinsyn for å vurdere kvaliteten på laksefileter, forklarer Zimmermann. Da snakker han om produksjonslinjene på fabrikkene, der det må gå raskt. Det er ikke alt som er mulig å se hverken med det blotte øyet eller et vanlig kamera.

– Fettsammensetningen er en slik egenskap. Hvis vi kan måle den med en rask sensor, kan vi få mye mer informasjon om kvaliteten, forklarer Zimmermann. Han trekker frem Salma og andre ultraferske fileter som eksempler på laks som holder så høy kvalitet at det går an å ta bedre betalt for den.

For å finne ut mer om laksen bruker forskerne spektroskopiske målemetoder. Litt forenklet vil det si lys eller andre elektromagnetiske stråler som viser hvilke stoffer den inneholder. 

Store, dyre og trege

– De spektroskopiske sensorene er følsomme, de krever ikke at vi skjærer opp eller stikker inn i det vi tester, og ofte trengs det ikke engang berøring, sier Zimmermann.

På laboratoriet ved Fakultet for realfag og teknologi i Ås har han sensorer og instrumenter som kan måle svært detaljert hva fisken består av. Problemet er at de er store, dyre og trege.

Patel og Zimmermann skal utvikle og evaluere en ny type sensorer som er så små at de kan plasseres ut på ethvert samlebånd på et lakseslakteri, eller så små at det går an å holde dem i én hånd og gjøre raske målinger. Sensorene skal basere seg på infrarød spektroskopi.

– De skal være enkle å montere i prosesslinjer der de kan måle ulike kvalitetsegenskaper i fisk, kjøtt, melk, grønnsaker eller frukt i forskjellige deler av produksjonen. En viktig del av arbeidet vårt er å redusere prisen på disse sensorene, helst så mye at også små produsenter har råd til dem, sier han. 

Akkurat passe mye

De store sensorene gir en overflod av informasjon. Kunsten er å bruke bare det som trengs. En sensor som ikke måler alt det unødvendige, kan gjøres både mindre og billigere.

– Markedet er stort. Tenk bare på hvor mange som tar omega-3 som kosttilskudd, sier Zimmermann.

– Vi kan ikke bare finne ut hva fisken inneholder, og også hvor i fileten de forskjellige stoffene sitter, forklarer Patel.

Det er interessant for å vurdere kvaliteten på laksefileter, men kan også være nyttig for å vurdere restråstoff fra laksen – altså den delen av fisken som ikke går direkte til menneskemat. En slik sensor kan også brukes for eksempel til å måle fettkvaliteten på svinespekk og gi nyttig informasjon om egenskapene.

Fra store til små

Mindre, bedre og raskere sensorer er ikke noe som utvikles bare i Ås. De siste årene har sensorene vært gjennom en revolusjon. De er blitt mindre, raskere og billigere. Men for at de små, raske sensorene skal kunne brukes på laksen, må forskerne først bruke større sensorer på laboratoriet til å skaffe de dataene som skal til for å stille inn småsensorene riktig. Referansedata slik at de kan kalibreres, som det heter.

– Det vi gjør på laboratoriet, tar mye tid og er dyrt. Men nå har vi begynt de spektroskopiske målingene og er nesten ferdige med å analysere referansedataene. I løpet av året skal vi finne frem til spesifikasjonene for de mindre sensorene. Da kan vi begynne å videreutvikle dem, sammen med partnerne våre fra universitetet i Ulm, OptoPrecision og Nanoplus, forteller Nageshvar Patel.

Fôr og kosttilskudd

Sensorene skal ikke bare kunne brukes for å sortere ut de beste og sunneste stykkene av fisken og gjøre dem enda mer verdifulle:

– Det er mange andre deler av fisken enn filetene. Magefett, for eksempel, og restråstoff som selges blant annet for å brukes i dyrefôr. Når vi vet hva disse produktene inneholder og hvordan de kan sorteres, så kan vi få mer verdi ut av dem, enten det er som kosttilskudd eller dyrefôr, sier Boris Zimmermann.

Sensorene kan også brukes for å finne ut om oppdrettslaksen faktisk drar nytte av det fôret den får. – Oppdrettsnæringen arbeider med å finne alternative kilder til fôr. Det hjelper ikke om det nye fôret inneholder olje hvis ikke fisken tar den opp. At det er sunne næringsstoffer i fôret, betyr ikke nødvendigvis at de samme næringsstoffene havner i fisken, sier han. 

Sensorer på linje

Der kan sensorene brukes som kvalitetskontroll hele veien fra fôr til ferdig matprodukt. – Du kan følge med på hva som skjer hvis du endrer fôr, og du kan se sesongforskjeller.

– Noen produsenter bruker store sensorer i fabrikkene sine, men planen vår er å bygge inn sensorene i små, håndholdte skannere. På den måten kan de brukes hvor som helst i produksjonen, også på oppdrettsanlegget og i slakteriet, sier Patel.

Zimmermann forteller om forskningssenteret DigiFoods, der mange av partnerne arbeider med å lage nye og bedre sensorer og bygge dem selv.

– Det spenner fra roboten som både vurderer og plukker jordbær til sensorer som er integrert i en produksjonslinje, et samlebånd, på en fabrikk. Sensorene på fabrikken, slik som dem vi arbeider med, kan også hjelpe til med å automatisere skjæringen slik at vi klarer å gjøre den best mulig, sier han.