Wageningen Universiteit

Persbericht

25 oktober 2004, nr. 099

Nieuwe sorteermethode landbouwproducten

Spectrale beeldverwerking vertelt over geur en smaak

Uit onderzoek van Plant Research International, onderdeel van Wageningen UR, blijkt dat spectrale beeldverwerking uitstekend geschikt is voor het bepalen van smaak- en geurstoffen in fruit en andere landbouwproducten. De methode die Ing. Gerrit Polder heeft ontwikkeld en waarop hij 28 oktober in Delft promoveert, maakt het mogelijk om nauwkeurig te sorteren op zulke inhoudsstoffen als maat voor kwaliteit. De nieuwe methode kan in de toekomst ook zijn dienst bewijzen in de farmaceutische industrie of de recycling.

Spectrale beeldverwerking is een methode die plaatselijk de absorptie en weerkaatsing meet van specifieke golflengtes licht waarmee een object, zoals een vrucht, wordt bestraald. Polder heeft onderzoek gedaan naar inhoudsstoffen van tomaat en van graankorrels. Elke inhoudsstof heeft eigen karakteristieken voor het absorberen en weerkaatsen van licht en kunnen hiermee dus worden herkend zonder de vrucht kapot te maken.

Een concreet voorbeeld is het rijpingsproces van tomaat dat goed gevolgd kan worden via spectrale beeldverwerking. Wanneer een tomaat onrijp en groen is, bevat de vrucht chlorofyl. Wanneer de tomaat rijpt wordt het chlorofyl afgebroken en carotenen, waaronder lycopeen aangemaakt. Door via spectrale beeldverwerking de hoeveelheden chlorofyl en lycopeen te meten kan het rijpingsproces veel nauwkeuriger worden gevolgd dan alleen te kijken naar de uiterlijke roodkleuring. Voorheen werd voornamelijk geselecteerd via camera's die de kleur aan de buitenkant konden meten.

Polder heeft met behulp van de spectroscopische meetopstelling enkele millimeters in tomaat gekeken en door graankorrels heen om aantasting door Fusarium te zien. De spectrale beelden die deze meetopstelling opleveren geven per beeldpunt (pixel) een kompleet absorptie- of reflectiespectrum. De onderzoeker heeft deze beelden geijkt met gegevens afkomstig van chemische analyse apparatuur (HPLC- vloeistofchromatograaf). Na ijking kunnen spectroscopische meetgegevens direct zeer nauwkeurig vertaald worden naar aanwezigheid en hoeveelheid inhoudsstoffen.

Sorteermachines met camera's die uitsluitend selecteren op uiterlijke kleur hebben het nadeel dat geen rekening wordt gehouden met de aanwezige inhoudsstoffen die de smaak en geur bepalen. Spectroscopie biedt hier mogelijkheden.

Huidige methoden van spectroscopie concentreren zich slechts op één punt in de vrucht, of er wordt een gemiddelde berekend van de hele vrucht. Hierdoor kunnen bijvoorbeeld rotte plekjes over het hoofd worden gezien. Niet uniform gerijpte vruchten worden zo niet onderkend. Polder's methode bekijkt de gehele vrucht. Een probleem hierbij is echter de grote bulk aan data die verkregen wordt. Hierdoor kan het meetsysteem vertragen en dit verlaagt de sorteersnelheid. Een oplossing kan zijn om uitsluitend specifieke golflengtes te meten, waarmee specifieke inhoudsstoffen kunnen worden opgespoord. Dit kan via CMOS-camera's. Dit zijn camera's waarbij een klein deel van het beeld uitgelezen kan worden, in tegenstelling tot het complete beeld bij de huidige CCD camera's. Dit maakt het mogelijk om alleen de interessante golflengtes te selecteren.

Andere toepassingen van spectrale beeldverwerking waar momenteel onderzoek aan wordt gedaan zijn het scheiden van afvalstromen en het onafhankelijk van omgevingsfactoren meten van de kleur van siergewassen voor het verlenen van kwekersrecht.