De som produserer kjøttdeig må vite at kjøttet inneholder nøyaktig det som varedeklarasjonen viser. For å måle for eksempel fettinnholdet i kjøttdeigen, kan produsentene benytte seg av infrarødt lys. Nå har forskere og selskapet Prediktor Instruments AS utviklet måleinstrumenter som er enkle å bruke. (Illustrasjonsfoto: Shutterstock / NTB Scanpix)
De som produserer kjøttdeig må vite at kjøttet inneholder nøyaktig det som varedeklarasjonen viser. For å måle for eksempel fettinnholdet i kjøttdeigen, kan produsentene benytte seg av infrarødt lys. Nå har forskere og selskapet Prediktor Instruments AS utviklet måleinstrumenter som er enkle å bruke. (Illustrasjonsfoto: Shutterstock / NTB Scanpix)

Infrarødt lys gir bedre produktkontroll

Ved hjelp av infrarødt lys og dansende molekyler, kan matprodusenter måle innholdet i produktene sine med pinlig nøyaktighet.

Published

Fouriertransform infrarød spektroskopi i prosessanalyse

Forskningsprosjekt med målsetting om å utvikle rimeligere og mer presise målesystemer for prosessindustrien basert på infrarød spektroskopi.

Samarbeidspartnere: Prediktor AS, SINTEF Digital, Nofima, Nutrimar AS, Biomega As, VEAS (Vestfjorden avløpsselskap).

Oslofjordfondet har støttet prosjektet med 4,3 millioner kroner.

Enten du lager yoghurt, kjøttdeig eller fiskeolje, er det viktig å vite at innholdet i produktet stemmer overens med varedeklarasjonen. Som produsent må du vite at varen til enhver tid har den kvaliteten den skal ha.

En del produsenter bruker i dag det vi kaller nær-infrarødt lys – lys i frekvensspekteret like over det som er synlig for oss mennesker – til å måle totalt fettinnhold i produktene. Slik kan en pølsemaker si at wienerpølsa har 18 prosent fett, som lovet på pakken.

Mange har imidlertid behov for mer informasjon om hva produktene inneholder. Da er lys med enda lengre bølgelengder – det som kalles mid-infrarødt lys – tingen.

Dyrt utstyr blir billigere

– Ved å sende infrarødt lys gjennom en prøve av et produkt, og så måle hvordan lysbølgene oppfører seg, får vi svært detaljert informasjon om sammensetningen av fettsyrer og proteiner, sier Mari-Ann Akerjord.

Akerjord er leder av Prediktor Instruments AS i Fredrikstad, som utvikler måle- og analyseinstrumenter for prosessindustrien.

Måleinstrumenter som bruker infrarødt lys, har så langt vært kostbare, kompliserte og best egnet for bruk i laboratorier. Med støtte fra Oslofjordfondet har Prediktor Instruments nå utviklet et nytt verktøy som kan gjøre teknologien tilgjengelig og prismessig overkommelig for langt flere bedrifter enn i dag.

– Tradisjonelt har instrumentene vært dyre, spesielt på grunn av laseren som brukes for å kalibrere bølgelengdene. Nå har Sintef Digital utviklet en optisk løsning som fungerer uten laser. Basert på denne har vi laget en prototype som skal kunne tilpasses produktlinjen hos den enkelte produsent.

– Produsentene vil få mer informasjon om hva produktene inneholder, og de vil få informasjonen raskere, fordi de slipper å gå veien via laboratoriet. Et verktøy som overvåker produksjonsprosessen i sanntid, kan helt klart effektivisere kvalitetskontrollen i både næringsmiddelindustri, farmasøytisk industri og fôrindustri, sier Akerjord.

Full kontroll fra fiskebein til fiskeolje

Seniorforsker Nils Kristian Afseth ved matforskningsinstituttet Nofima forteller at prototypen har vært testet ut med stort hell i samarbeid med bedriftene Biomega og Nutrimar.

Disse bedriftene har blant annet fabrikker der enzymer brukes til å bryte ned restråstoff fra fiskeindustrien, slik at man kan lage for eksempel fiskeolje og proteinpulver. Denne prosessen heter hydrolyse, og for produsentene er det viktig å kunne måle det som kalles hydrolysegraden.

– Den varierer fra 0 til 100 prosent og forteller oss hvor mye proteinene er brutt ned. Hvis hydrolysegraden er 100, sitter du igjen med bare aminosyrer. Poenget er at hvis du skal selge noe som skal brukes til menneskelig konsum, må du ha full kontroll på produksjonen, så du vet akkurat hva produktet inneholder, forklarer Afseth.

Skal hydrolysegraden analyseres nøyaktig på et laboratorium, går det ifølge Afseth flere dager fra man sender fra seg prøven til man får svaret. Da mister man muligheten til å styre produksjonen effektivt etter måleresultatene.

– I en produksjonsprosess der man bruker skinn og bein og lignende fra fisk, sier det seg selv at protein- og fettinnholdet i råvaren varierer veldig. Med måling og analyse på fabrikken kan man gjøre nødvendige justeringer underveis, slik at kvaliteten på sluttproduktet blir den samme til enhver tid og uavhengig av råvaren som brukes, sier Afseth.

Lys trigger molekylmasurka

Metoden Prediktor Instruments benytter seg av, heter mid-infrarød spektroskopi og baserer seg på et finurlig fenomen i den delen av verden vi ikke kan se med det blotte øye.

Alle stoffer består av molekyler, og mange molekyler har den egenskapen at de begynner å vibrere når de treffes av lysbølger, som er en form for elektromagnetisk stråling.

Mange molekyler svinger også på de samme frekvensene som lysbølger i det infrarøde frekvensspekteret; dessuten vibrerer ulike molekyler i ulik takt. Der noen danser salsa, holder andre seg til swing.

Det som gjør denne molekylmasurkaen så nyttig, er at når dansende molekyler treffes av lysbølger på «sin» frekvens, absorberes energien fra lyset. Ved å sende infrarødt lys mot et stoff og så måle hvordan lysbølgene reflekteres eller absorberes, kan man altså si mye om hva stoffet inneholder.