Projecten

i-FAST validatietraject MOBISPEC

Draagbare (hyper)spectrale analyse voor de werkvloer - van puntspectroscopie tot hyperspectrale camera's

Doel

Het validatietraject MOBISPEC beoogt verandering in de voedingsindustrie op volgende vlakken:

  • Puntspectroscopie wordt vandaag reeds gebruikt voor bulk-samenstellingsbepaling in de voedingsindustrie, maar variatie in de microstructuur leidt vaak tot problemen met de robuustheid van de calibratiemodellen voor samenstelling. Bovendien wordt de waardevolle informatie over microstructuur nog niet benut. Het project wil hier verandering in brengen door de informatie over samenstelling en microstructuur aanwezig in de opgemeten spectra te scheiden en optimaal te benutten.
  • De eerste echt draagbare (miniatuur) puntspectrofotometers zijn nu reeds op de markt, maar de toepassingen hiervan in de voedingsindustrie zijn nog zo goed als onbestaande. Het project heeft dan ook als doel om dit potentieel maximaal te benutten.
  • Draagbare hyperspectrale camera’s komen nu pas op de markt waardoor het potentieel hiervan voor de voedingsindustrie nog niet onderzocht werd. Deze technologie biedt perspectieven voor het ontwikkelen van draagbare (hand held) hyperspectrale camerasystemen voor flexibele kwaliteitsmeting op de werkvloer.
  • Deze technologie biedt volgend potentieel voor procesoptimalisatie:
    • Snel opmeten van de samenstelling van inkomend materiaal bij aankomst om zo de tijdsvertraging door bemonstering en labo-analyse weg te werken (vb. drogestofgehalte inkomende partij aardappelen, versheid groenten, controle authenticiteit …)
    • Opvolgen van de evolutie in samenstelling en microstructuur van de producten tijdens het productieproces (emulsies, suspensies, …)
  • Daarnaast biedt deze technologie ook heel wat perspectieven voor kwaliteitscontrole in termen van samenstelling en microstructuur. 

Aanpak

Het werkplan bestaat uit twee delen waarbij een eerste deel van het werk zich richt op het maximaal benutten van de mogelijkheden van draagbare puntspectrofotometers en een tweede zich richt op toepassingsmogelijkheden van draagbare hyperspectrale camera’s. Beide technologieën worden geëvalueerd aan de hand van een stappen plan:

  • applicatie scouting, waarbij het potentieel van de voorgestelde sensoren voor de verschillende producten van participerende bedrijven wordt nagegaan op basis van een theoretische evaluatie van de match tussen het product en de technologie en verkennende tests op een beperkt aantal stalen.
  • Uitgebreidere haalbaarheidsstudie voor geselecteerde beloftevolle producten om te komen tot een proof of concept
  • Bij een succesvol resultaat wordt de gebruikte methodologie dan verder uitgewerkt in een advies dat gebruikt kan worden als een ‘blue print’ voor verdere implementatie in het bedrijf. 

Uitvoerders

MeBioS – KU Leuven

De Afdeling MeBioS (Mechatronica, Biostatistiek and Sensoren, www.biw.kuleuven.be/biosyst/mebios ) behoort tot het departement Biosystemen van de KU Leuven. De onderzoeksfocus van deze afdeling richt zich specifiek naar het ontwerp, de optimalisatie en controle van biologische processen. Daarbij wordt een multischaal benadering gebruikt waarbij de specifieke biologische processen op een verschillende schaal bestudeerd kunnen worden.

Imec

Imec is het Vlaams strategisch onderzoekscentrum voor micro-elektronica en nanotechnologie, gevestigd te Leuven. Imec heeft gedurende de voorbije 5 jaar een uitgebreide expertise opgebouwd op het gebied van hyperspectrale analyse. Door het ontwikkelen van imec’s eigen extreem compacte hyperspectrale sensoren, het bouwen van de systemen rond deze sensoren en het benchmarken van de nieuwe technologie tegenover bestaande commercieel verkrijgbare spectrale camera’s, werd een doorgedreven kennis opgebouwd ivm alle aspecten van spectrale beeldvorming.

Deelnemen

Het project gaat van start op 1 februari 2016 en loopt tot 31 januari 2020 (vier jaar). Deelnemen kan mits het betalen van een jaarlijkse projectbijdrage die afhankelijk is van de grootte van het bedrijf (aantal werknemers).