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.
Wageningen Universiteit