Denne artikkelen er produsert og finansiert av Nofima - les mer.
Disse sensorer vet hvor søte tomatene er
Dyprøde kirsebærtomater smaker ikke alltid søtt og frisk. Misfornøyde kunder velger derfor kanskje en annen type tomater nesten gang.
Forsker Jens Petter Wold i Nofima har ledet arbeidet med å utvikle sensorer for å måle sødme i tomater.
(Foto: Nofima)
Dette er en situasjon Wiig gartneri vil
unngå. De produserer piccolo-tomater, røde kirsebærtomater som er ekstra søte.
De vet at rødfargen ikke er noen garantist for søtsmaken.
Nå ønsker de å ta
i bruk sensorteknologi for å sikre at alle tomater de leverer til butikkene, smaker
akkurat så søtt og friskt som kundene forventer.
Stikkprøver kan gi feilaktige svar
Sødmen i tomater kommer fra fruktsukkeret.
I dag måler man sødmen gjennom såkalte Brix-målinger. Det gjøres ved å presse
ut saft fra tomaten og måle sukkerkonsentrasjonen med et optisk måleinstrument
kalt refraktometer.
Denne metoden
ødelegger tomatene og kan derfor bare brukes til stikkprøver.
– Vi har oppdaget at av og til fungerer Brix dårlig uten at vi helt har forstått hvorfor. Samtidig
ser vi at NIR-målingene gjennomgående fungerer bra. Det var analysene utført av
Nofimas sensoriske dommere som gjorde at vi oppdaget at Brix-metoden kan gi
avvikende svar, forteller Jens Petter Wold.
Han leder forskningsprosjektet DigiFoods og er seniorforsker
i Nofima.
DigiFoods er et senter for forskningsbasert innovasjon (SFI) som skal utvikle smarte sensorløsninger for vurdering av matkvaliteten i hele prosesskjeden. Målet er å digitalisere den norske matproduksjonen.
Om piccolo-tomater
En piccolo-tomatplante i drivhus lever i
opptil 12 måneder. Det tar 12–15 uker fra frø til man har de første røde
tomatene. Etter tre til seks uker flyttes skuddet over til drivhus. Deretter tar
det rundt ni uker før de første tomatene er klare til innhøsting.
Smakstester bekrefter funn
I arbeidet med å utvikle kalibreringer som
sikrer at NIR-sensorene måler riktig sukkerinnhold, har forskerne sammenliknet
resultater fra NIR-sensorer, Brix-målinger og Nofimas sensoriske dommerpanel.
NIR-målinger av tomater betyr at forskerne bruker nær-infrarødt lys til å analysere egenskaper som sukkerinnhold, vanninnhold og modningsgrad uten å skade tomatene.
Dommerpanelet består av ti profesjonelle smaksdommerne. De har analysert tomater som har vært gjennom NIR-målinger. Resultatene er svært samstemte.
De ti profesjonelle smaksdommerne hos
Nofima er et menneskelig instrument, og deres målinger er langt mer nyanserte
enn ikke-menneskelige instrument. Deres yrke er å kartlegge og vurdere grader
av egenskaper i fortrinnsvis mat og drikke.
Analysene av Piccolo kirsebærtomatene
viser at det er flere smaker som følger de søte tomatene. De har umami og
syrlig smak. I denne sammenhengen gir syre en friskhet. De søte tomatene hadde
også en mer fruktig lukt. I den andre enden av smakskartet befinner tomatene
med sur og grønn smak seg.
– Det har vært særledes nyttig å ha med
det sensoriske panelet i denne forskningen. Deres resultater gjør at vi kan
være sikre på at sukkerinnholdet vi måler med NIR overensstemmer svært godt med
sensorisk søthet, påpeker Jens Petter Wold.
Tomatens sukker er jevnt fordelt
Forskerne har også undersøkt hvordan sødmen, altså fruktsukkeret, fordeler seg i tomatene.
– Vi oppdaget at sukker er jevnt fordelt i
tomatene. Det har stor betydning for hvor fleksible Wiig kan være i valget
av måleinstrument. Når vi vet at fruktsukkeret er temmelig jevnt fordelt, kan
vi også anta at det vil fungere med målemetoder som ikke måler like dypt ned i tomatene.
Det åpner nye muligheter, sier Jens Petter Wold.
Tester sensor som finnes på markedet
Den nye NIR-sensoren, som er utviklet av forskere ved Sintef og Nofima, måler et godt stykke inn i tomatene. Dette gir gode og
stabile målinger av sukker. Men per i dag finnes ikke et kommersielt instrument
tilgjengelig.
For å få målinger raskt på plass i
gartneriet tester nå forskere et instrument som allerede finnes på markedet.
Forskerne vil ikke vente på at en helt ny
sensor skal utvikles. Forskningsselskapet NEO (Norsk Elektro Optikk AS) som også er med i DigiFoods, har derfor parallelt testet ut sitt
hyperspektrale kamera på tomater.
– De har laget et eget oppsett for testing på linja,
og det ser ut til å funger bra. Dette systemet avbilder primært overflaten av
tomatene, men vil kunne fungere bra siden sukkerinnholdet er jevnt fordelt,
sier Jens Petter Wold.
Instrumentet forskeren snakker om har navnet HYSpex. Resultatene av testene er lovende, og det ser ut til at dette instrumentet kan gjøre samme nytten. Med hyperspektral avbildning av overflaten med ulike bølgelengder av lys får forskerne detaljerte bilder av råvarene.
Slik virker spektroskopi
Spektroskopi er en teknikk som bruker lys
for å undersøke råvarer uten å ødelegge dem. Det gjøres ved å sende lys mot
eller gjennom råvaren og måle hvordan ulike bølgelengder absorberes. Dette gir
informasjon om kjemisk sammensetning.
- NIR (nær infrarød) spektroskopi sender lys gjennom en matvare og kan «se» et stykke ned i matvaren
- Hyperspektral avbildning er en type spektroskopi som avbilder overflaten ved å ta bilder ved mange ulike bølgelengder.
Målingene gjøres på transportbåndet
Når tomatklasene er plukket ned fra
tomatplantene i drivhuset, legges de på et transportbånd. I dag vurderer de
ansatte om tomatene duger ut fra farge og fjerner tomatene de ikke godkjenner.
Disse går til dyrefôr.
Samtidig vet vi at to tomater som ser helt
like ut, kan smake helt forskjellig. Det er derfor gartneriet vil ha en sensor til
å måle sukkerinnholdet i alle tomatene.
Tomater som ikke har den søte
smaken som kundene vil ha, blir fjernes manuelt før de som er godkjent, blir flyttet over til et pappbeger, klare for salg.
Om forskningen
Utvikling av målemetodene og kvalitetssikringen som gjøres av Nofimas ti profesjonelle smaksdommere er gjort i det strategiske forskningsprogrammene Precision og Enable. Programmene er finansiert av Fondet for forskningsavgift på landbruksprodukter.
NIR-sensortestene er gjort i samarbeid i Sintef Digital og NEO og er del av SFI DigiFoods – Senter for forskningsdrevet innovasjon.
Fikk du med deg disse artiklene fra Nofima?
forskning.no vil gjerne høre fra deg!
Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? TA KONTAKT HER