L’imaging iperspettrale combina la spettroscopia con l’imaging: consente così l’analisi simultanea pixel per pixel dei campioni in tempo reale
I consumatori sono consapevoli degli effetti della qualità e della composizione degli alimenti sulla nutrizione e sul benessere. Diversi tipi di allergie e intolleranze sono diventati più comuni e le questioni etiche sulla produzione alimentare sollevano preoccupazioni. Oltre alle crescenti esigenze dei consumatori, i produttori di alimenti hanno l’obbligo legale di controllare la qualità e la sicurezza dei loro prodotti. I difetti nel processo di produzione possono causare notevoli perdite finanziarie e persino mettere a rischio la sicurezza dei consumatori.
Esistono diverse tecnologie per monitorare la qualità della produzione alimentare. Purtroppo, molte di esse richiedono analisi di laboratorio lente e che richiedono molto lavoro. Dalla misurazione ai risultati possono passare giorni o addirittura settimane. Inoltre, il campione viene spesso distrutto durante l’ispezione. Il controllo dei processi di produzione alimentare deve lavorare con tempi di risposta brevi. Per monitorare la produzione alimentare in linea sono necessari metodi di ispezione e analisi più rapidi e sofisticati, per garantire qualità e sicurezza costanti.
L’imaging iperspettrale combina la spettroscopia con l’imaging: consente così l’analisi simultanea pixel per pixel dei campioni in tempo reale, non richiede il contatto con il campione e non distrugge o contamina l’alimento. Le misure iperspettrali forniscono informazioni sulla composizione, che possono essere mappate per misurare la distribuzione dei componenti, come l’umidità o il grasso, o per analizzare prodotti complessi e multicomponente, cosa difficile con altre tecniche. Si tratta di informazioni nettamente superiori a quelle che possono fornire i tradizionali sensori RGB o spettrali.
Un’applicazione tipica dell’imaging iperspettrale è la misurazione della distribuzione dell’umidità nei prodotti, associata alla freschezza del prodotto. Ad esempio, nella panificazione, questa tecnologia può essere utilizzata per studiare le condizioni di umidità del prodotto finale. La Fig. 1 mostra la distribuzione dell’umidità in una fetta di pane bianco fresco, ricavata da uno studio effettuato con la telecamera FX17 di Specim, azienda finlandese leader mondiale nella progettazione e produzione di soluzioni iperspettrali.
Poiché fornisce informazioni pixel per pixel su un campione, l’imaging iperspettrale è ideale per la mappatura della composizione multicomponente dei prodotti: alcune qualità come il grasso, l’umidità o il saccarosio cristallino hanno infatti caratteristiche spettrali chiaramente distinguibili nella gamma dell’infrarosso a onde corte consentendo di effettuare misure quantitative.
Specim è distribuita in Italia da iMAGE S SpA, azienda leader del settore da sempre in continua ricerca di prodotti di alta qualità e delle ultime tecnologie del mercato, per offrire le migliori soluzioni nell’ambito della visione industriale per l’alimentare.
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Food quality control with hyperspectral systems
Hyperspectral imaging combines spectroscopy with imaging, thus granting simultaneous analysis of the samples in real time
Consumers are highly aware of the effects of food quality and food composition on health and wellbeing. Different types of allergies and intolerances have become increasingly common and ethics issues on food production raise concern. As well as growing consumers’ requirements, food producers are legally committed to controlling quality and safety of their products. Defects in production processes may cause considerable financial loss and also put consumers’ health at risk.
There are different technologies to monitor the quality of food production. However, many of them require laboratory analysis that take up much time and work. From measurement to results it could take days and even weeks; In addition, the sample is often destroyed during inspection. The control of food production processes must provide results in short time. Fast and sophisticated control methods are necessary to monitor in-line food production and guarantee constant quality and safety.
Hyperspectral imaging combines spectroscopy with imaging, thus granting simultaneous analysis of the samples in real time, has no contact with the sample and does not destroy or contaminate the food. Hyperspectral measures provide information on composition, which can be mapped to measure the distribution of components, such as moisture or fat, or to analyse complex and multi-component products, which would be otherwise difficult with other techniques. This is starkly superior information to that provided by traditional RGB or spectral sensors.
Typical hyperspectral imaging application is the measurement of moisture distribution in products, connected to freshness. For example, in breadmaking, this technology can be applied to study the moisture condition of end products. Pic. 1 shows moisture distribution in a slice of fresh white bread, from a study with FX17 camera of Specim, Finland company that is word leader in design and production of hyperspectral solutions.
Providing pixel-by-pixel information on a sample, hyperspectral imaging is ideal for mapping the multi-component product composition: Some elements, such as fat, moisture or crystalline sucrose have clearly distinguishable spectral characteristics in the short-wave infrared range, allowing quantitative measurements to be made.
Specim is distributed in Italy by iMAGE S SpA, leader company that is always seeking high-quality products and advanced technologies as to offer the best industrial vision solutions for the food sector.
