Utvikling, kalibrering og verifisering av håndholdt vannmåler for klippfisk og saltfisk

Sluttrapporten konkluderte med at metoden egnet seg godt for måling av vanninnhold i klippfisk og bedriften Titech Visionsort (senere QVision) kunne raskt levere instrumenter som kunne tas i bruk. Metoden ble tatt i bruk av et par produsenter, men utstrakt bruk i næringen ble det ikke. Det var ulike grunner til dette. Da måtte fisken uansett vrakes manuelt og behovet for en instrumentell metode ble mindre. QVision og Nofima jobbet i perioden 2008–2010 med å kalibrere og teste ut instrumentet, og FHF finansierte et nytt prosjektet “Evaluering av online målinger av vanninnhold i klippfisk og saltfisk”(FHF-900527) for å vurdere kapasitet og nøyaktighet av målinger sammenlignet med andre tradisjonelle laboratorieanalyser og manuell vraking. Selv om resultatene var tilfredsstillende (raske målinger med en nøyaktighet på ±1.3%), hadde ikke næringen investeringsgrunnlag nok for å implementere systemet i produksjonen.

Det utviklede instrumentet – som ble overtatt av TOMRA Sorting Solutions – ble videreutviklet for industrielle målinger på mat og er i dag i bruk over hele verden for måling av fettinnhold i kjøtt (Wold et al., 2011), matinnhold i krabber (Wold et al., 2010), fett og pigment i laksefileter (ElMasry & Wold, 2008) og protein og vannbinding i kyllingfileter (Wold et al., 2017). Systemet er det nyeste og mest avanserte (“state-of-the-art”) innen industrielle NIRS-målinger på komplekse matvarer, og Nofima har vært med å utvikle alle de nevnte kommersielle anvendelsene. Systemet er altså kommersielt tilgjengelig, men siden det er gjort endringer på instrumentet, så må det testes og kalibreres for vanninnhold i klippfisk på nytt. Endringene som ble gjort på instrumentet var for å kunne håndtere høyde/tykkelsesvariasjoner bedre på prøvene (spesielt kjøtt). Disse forbedringene vil trolig være gunstig også for måling av klippfisk siden klippfisk varierer i tykkelse og av og til kan være bøyd, noe som kan gi store variasjoner i avstand mellom fisk og sensor.

Det å gjøre gode NIRS-målinger på klippfisk som gir riktig gjennomsnittlig vanninnhold er krevende av flere årsaker:

• Man må måle dypt inn i fisken (12–15 mm).

• Fisken er ofte dekket av et lag med salt som forstyrrer målingene.

• Fisken varierer mye i størrelse og fasong.

• Vannet er ujevnt fordelt i fisken:

   1. Den er tørr på overflata og fuktigere inni.
   2. De tynne delene av fisken er tørrere enn de tykke delene.
   3. Vanninnholdet kan også variere mye innen tjukkfisken på samme fisk. 

Det at det er store variasjoner i vanninnhold internt på samme fisk er nylig dokumentert også i sluttrapporten til prosjektet “Dokumentasjon av vanninnhold i klippfisk og saltfisk for eksport til Brasil (CLIPTURE)” (FHF-901638) (Reboredo, 2020). Dette understreker hvor viktig det er at både referansemetoden og en hurtigmetode får med seg denne variasjonen. I tillegg illustrerer ​en artikkel av Wold et al. (2006) viktigheten av representative målinger med NIR-målinger på klippfisk for å oppnå god nøyaktighet. 

En håndholdt metode kan ha noen fordeler: Et slikt instrument vil trolig være enkelt å ha med seg og det kan være fleksibelt i bruk. Det kan brukes ulike steder i produksjonen. Trolig vil det også være billigere enn en industriell skanner.

En ulempe med et slikt instrument er at det høyst sannsynlig vil måle punktvis og ikke få med seg den variasjonen som er i vanninnhold rundt om på fisken. Dette kan trolig kompenseres for ved å måle på mange punkter på hver fisk og på den måten få en representativ gjennomsnittsmåling. Man må huske på at formålet med vannmålingene ikke er å få en cirka-måling med stor unøyaktighet. En annen utfordring med et håndholdt NIR-instrument er at det neppe finnes noen kommersielle instrumenter som er egnet for klippfisk. Det finnes en rekke ulike NIR-instrumenter, men disse baserer seg på refleksjonsmålinger – det vil si at de måler på overflaten av fisken der den er tørr og rik på salt. For å oppnå gode målinger må man måle i såkalt interaktans, der lyset som måles helst har vært 12–15 mm inn i fisken.

Dette prosjektet følger opp utviklingsarbeid som ble gjort i perioden 2005–2010. Utvikling av hurtige og ikke-destruktive målemetoder for matkvalitet er strategisk viktig for Nofima.

Nofima og SINTEF Smarte Sensorsystemer er partnere i det nylig oppstartede Senter for forskningsdrevet innovasjon (SFI) Digital Food Quality (DigiFoods), ledet av Nofima. Formålet med DigiFoods er å utvikle nettopp velfungerende hurtigmetoder for måling av matkvalitet. Dette prosjektet vil ligge tett opp til andre aktiviteter i dette senteret og kan få nytte av det. Det vil også øke sjansen for å komme frem til et system som også kan brukes til andre anvendelser, som igjen vil øke sjansen for en vellykket eventuell kommersialisering.