Inspeksi Kualitas dan Keamanan Makanan Dengan Pencitraan Hiperspektral

Kualitas dan keamanan makanan selalu menjadi hal yang sangat penting bagi konsumen dan pihak berwenang. Memeriksa penampilan luar dan komposisi makanan dapat membantu memenuhi standar kualitas dan keamanan serta harapan konsumen. Ada beberapa metode yang tersedia untuk memeriksa atribut sensorik dan komposisi makanan. Sayangnya, beberapa metode umum saat ini memerlukan analisis laboratorium yang padat karya, memakan waktu, dan sering kali melibatkan penghancuran sampel.

Dalam beberapa tahun terakhir, pencitraan hiperspektral (HSI) adalah teknik non-invasif yang berkembang pesat dalam industri pertanian dan makanan. Ini mengukur interaksi antara cahaya (refleksi, transmisi, dll.) dan material melalui kamera hyperspectral untuk mendapatkan tanda spektral atau sidik jari spektral dari material. Setiap bahan memiliki tanda spektral yang unik, dan tanda tangan spektral ini berisi informasi terukur yang selanjutnya dapat digunakan untuk mengkarakterisasi, mengidentifikasi, dan membedakan bahan. Seperti yang ditunjukkan pada gambar 1, HSI dapat secara bersamaan dan cepat mengkarakterisasi kandungan lemak dalam daging dan mendeteksi benda-benda yang tidak diinginkan seperti kayu dan plastik dari daging.

Gambar 1 – HSI mendeteksi bahan asing dan mengkarakterisasi kandungan lemak dalam daging. 
Gambar milik SPECIM, SPECTRAL IMAGING LTD.

Pencitraan spektral penuh dan kemampuan deteksi HSI membuatnya ideal untuk berbagai aplikasi dalam industri makanan. Di bawah ini adalah beberapa aplikasi HSI yang telah teruji dengan baik.

Buah-buahan dan sayur-sayuran

• Mendeteksi noda, memar, dan cedera dingin.

• Mengukur kematangan dan kualitas kimia seperti kadar gula, kadar antosianin, kadar air.

• Deteksi kontaminasi dan benda-benda yang tidak diinginkan seperti kayu, kertas, serangga.

Daging dan unggas

• Mengukur keempukan dan komposisi daging seperti lemak, protein, kadar air, dll.

• Deteksi kontaminasi dan benda-benda yang tidak diinginkan seperti pecahan tulang, plastik, kayu, dll.

Sementara HSI telah menjadi solusi yang layak untuk industri makanan, pengukuran dan pemrosesan data hiperspektral dapat menjadi tantangan bagi orang-orang yang tidak memiliki pengetahuan atau pengalaman sebelumnya dalam HSI.

HSI dibuat sederhana dengan Specim IQ . Sebuah kamera hyperspectral mobile dan stand-alone berdasarkan prinsip pushbroom , Specim IQ menawarkan operasi sederhana dengan input pengguna minimal, mirip dengan kamera digital. Pemrosesan data yang rumit berada di balik antarmuka grafis yang mudah digunakan , memungkinkan siapa saja dari pemula hingga ahli di HSI untuk mendapatkan hasil pengukuran dan wawasan instan dengan mudah. Pengguna juga dapat mengembangkan dan mengunggah aplikasi dan algoritma pemrosesan data mereka ke dalam Specim IQ melalui perangkat lunak Specim IQ Studio .

Specim IQ menggabungkan kesederhanaan, kinerja tinggi, dan keserbagunaan. Tonton video ini untuk mengetahui lebih lanjut.

Tertarik untuk memahami lebih lanjut tentang HSI atau memerlukan bantuan untuk menyiapkan sistem HSI untuk aplikasi Anda? Hubungi pakar HSI untuk konsultasi gratis sekarang.

Pengukuran Warna Buah Jeruk

Warna buah jeruk , seperti jeruk, lemon, dll., adalah hal pertama yang diamati konsumen dan biasanya digunakan untuk menentukan kesegaran dan kualitas rasa. Warna buah jeruk juga memegang peranan penting baik pada tahap pra panen maupun pasca panen. Proses pematangan buah jeruk ditandai dengan evolusi warnanya dan sering digunakan sebagai indikator untuk menentukan waktu panen yang tepat. Misalnya, jeruk mentah berwarna hijau dan paling baik dipanen setelah berubah menjadi oranye. Setelah panen, buah jeruk disortir berdasarkan warnanya untuk memisahkan yang diperlukan untuk menjalani proses derajat.

Secara umum, warna buah jeruk dinilai secara visual . Meskipun merupakan metode yang cepat dan murah untuk menilai warna, metode ini rentan terhadap bias manusia dalam pemilihan warna. Selain itu, warna dan pencahayaan di sekitarnya juga dapat memengaruhi penilaian warna seseorang. Saat ini, alat ukur warna sudah tersedia dan banyak digunakan dalam industri makanan untuk penilaian warna yang cepat, konsisten, dan objektif.

Dengan alat ukur warna, warna buah jeruk seperti kehijauan dan kekuningan dapat dinilai dengan mudah menggunakan  ruang warna CIE L*a*b* dan CIE L*C*h . Melalui ruang warna, toleransi warna juga dapat diatur untuk penilaian Lulus/Gagal cepat. Konica Minolta Chroma Meter CR-400 series, banyak digunakan dalam industri makanan dan bahan-bahan, menawarkan pengoperasian yang sederhana dengan daya tahan dan keandalan yang tinggi.

Chroma meter CR-400 , dengan daerah pengukuran Φ8mm, dan Chroma meter CR-410 , dengan Φ50mm mengukur daerah, memungkinkan evaluasi warna cepat dan tujuan buah jeruk dan cocok untuk kedua laboratorium dan di tempat penggunaan lapangan. Selain ruang warna CIE L*a*b* dan CIE L*C*h, rumus evaluasi atau perhitungan yang dapat ditentukan pengguna juga dapat diatur untuk aplikasi kontrol warna khusus industri.

Seri CR-400 hadir dengan fungsi kalibrasi yang ditentukan pengguna yang memungkinkan beberapa unit dikalibrasi terhadap unit master yang ditentukan. Ini membantu mengurangi ketidakpastian pengukuran yang disebabkan oleh Inter-Instrument Agreement (IIA) dan meningkatkan reproduktifitas.

Berbagai macam aksesori, seperti sel kaca, cawan petri, tempat sampel, dll., tersedia untuk menangani berbagai jenis sampel, dari padatan dan bubuk hingga pasta dan cairan buram.

Lihat video ini untuk mempelajari lebih lanjut tentang kesederhanaan dan fleksibilitas seri Chroma Meter CR-400.

Perlu bantuan mengukur warna buah jeruk Anda? atau memiliki tantangan pengukuran warna? Hubungi spesialis aplikasi warna kami untuk konsultasi atau bantuan gratis sekarang.

Pencitraan Hiperspektral Untuk Penelitian Vegetasi dan Pertanian

Ketika tanaman terkena kondisi stres, seperti cahaya intensitas tinggi dan kekurangan nutrisi, hal itu dapat mempengaruhi pertumbuhan dan hasil mereka. Penelitian telah menunjukkan bahwa akumulasi pigmen, seperti antosianin, berkorelasi dengan berbagai jenis tekanan. Sangat penting untuk mengidentifikasi gejala stres pada tanaman, seperti keberadaan dan akumulasi antosianin, sejak dini.

Kehadiran antosianin, dan jenis pigmen lainnya, biasanya dimulai di wilayah kecil, sehingga sangat sulit untuk mengidentifikasi atau memperkirakan berapa banyak hanya dengan melihatnya. Metode yang ada untuk mengukur antosianin, dan jenis pigmen lainnya, sering mengandalkan evaluasi visual manual atau analisis kimia. Metode ini dapat menuntut, memakan waktu, destruktif, dan mahal.

Sistem berbasis pencitraan yang memanfaatkan kamera warna dan filter atau hyperspectral imaging (HSI) mendapatkan popularitas dalam beberapa tahun terakhir karena kemampuan non-destruktif dan objektifnya. Kamera warna dan filter dapat mengkarakterisasi objek berdasarkan warna atau bentuknya. Namun, karena hanya dapat merekam cahaya tampak dalam tiga pita spektral merah, hijau, dan biru (RGB), kemampuan identifikasinya minimal.

Kamera HSI dapat merekam intensitas cahaya, yang dipantulkan, diserap, dll., oleh tanaman pada rentang panjang gelombang kontinu yang besar dari daerah yang terlihat hingga inframerah dekat, memberikan sejumlah besar informasi terperinci. Hal ini memungkinkan identifikasi dan visualisasi objek yang mudah berdasarkan sifat biologis, kimia, atau fisiknya, sehingga ideal untuk mendeteksi keberadaan dan tingkat keparahan stres dan parameter lain seperti kadar air atau status fotosintesis.

Meskipun membantu di bidang penelitian vegetasi dan pertanian, proses penanganan dan pengukuran sebagian besar kamera HSI yang ada bisa jadi agak menantang, terutama bagi pengguna yang tidak memiliki pengalaman atau keahlian sebelumnya dalam HSI. Berkat kemajuan teknologi hyperspectral, kamera HSI seperti Specim IQ membuat HSI menjadi lebih mudah.

Specim IQ adalah kamera hiperspektral genggam yang dirancang dengan kegunaan seperti kamera dan sederhana; Arahkan ke target, tentukan pengaturan pengukuran, rekam dan lihat data. Sebuah kamera hyperspectral komprehensif berdasarkan teknologi push-broom (line scan) , Specim IQ memiliki antarmuka grafis yang mudah digunakan dengan alat klasifikasi dan visualisasi. Ini dapat memberikan hasil pengukuran dan wawasan yang cepat tanpa memerlukan matematika yang rumit atau pengetahuan luas tentang HSI.

Selain penelitian vegetasi dan pertanian, Specim IQ juga digunakan dalam banyak aplikasi penelitian lainnya, seperti makanan , farmasi , dll. HSI dibuat sederhana dengan Specim IQ. Lihat video ini untuk mempelajari lebih lanjut tentang kesederhanaan dan keserbagunaan Specim IQ.

Butuh bantuan untuk menerapkan HSI dalam penelitian vegetasi dan pertanian Anda atau mencari solusi HSI yang tepat untuk aplikasi penelitian Anda ? Hubungi kami sekarang untuk konsultasi atau demonstrasi gratis.

Pencitraan Hiperspektral Untuk Penilaian Kualitas Daging

Daging merupakan salah satu produk yang paling banyak dikonsumsi dan merupakan sumber protein pilihan konsumen. Untuk produsen daging, memasok produk daging berkualitas tinggi kepada konsumen sangat penting di pasar yang kompetitif saat ini. Menilai dan menganalisis sifat intrinsik dan ekstrinsik daging adalah kunci dalam memastikan kualitas daging. Sifat intrinsik seperti kadar lemak dan kadar air berkontribusi pada rasa, dengan yang terakhir juga merupakan indikator kesegaran. Sifat ekstrinsik seperti warna biasanya digunakan oleh konsumen sebagai indikasi kesegaran dan kualitas.

Ada berbagai macam metode konvensional seperti inspeksi visual, kamera warna dan filter, atau tes laboratorium untuk menilai dan menganalisis kualitas daging. Namun, metode ini merusak, memakan waktu, dan tidak cocok untuk proses produksi berkecepatan tinggi. Selain itu, mereka hanya dapat mengambil sampel area atau volume kecil. Penilaian kualitas daging dengan kecepatan tinggi, non-invasif, dan objektif dapat dicapai dengan kamera Hyperspectral Imaging (HSI) .

Kamera HSI seperti kamera seri Specim IQ dan FX memberikan resolusi spektral tinggi pada daerah spektral yang terlihat dan inframerah dekat, mengidentifikasi perbedaan halus yang tidak dapat dilihat oleh mata kita. Selain itu, kamera ini mengukur sejumlah besar pita spektral yang sempit dan berdekatan. Oleh karena itu, dapat memberikan informasi yang lebih rinci tentang sifat intrinsik dan ekstrinsik daging.

Baik kamera seri Specim IQ dan FX menggunakan sistem sapu dorong (pemindaian garis) di mana informasi spektral dan spasial target ditangkap baris demi baris untuk membentuk gambar spektral akhir (kubus data). Sistem ini cocok untuk mengukur target yang bergerak dan berubah pada proses produksi berkecepatan tinggi. Dengan kamera seri Specim IQ dan FX, produsen daging dapat menilai ciri kualitas utama daging seperti kadar lemak dan air, kelembutan, protein, kolagen, pH, dll., dan mendeteksi bahan yang tidak diinginkan seperti tulang, tulang rawan, dll., dengan mudah .

Selain makanan , kamera seri Specim IQ dan FX juga banyak digunakan di berbagai aplikasi industri dan penelitian seperti daur ulang plastik , penelitian produk farmasi dan kontrol kualitas , penelitian vegetasi , dll.

Pencitraan spektral menjadi mudah dengan kamera Specim HSI. Tonton video seri Specim IQ dan FX untuk mempelajari lebih lanjut.

Butuh bantuan untuk menerapkan HSI untuk analisis dan penilaian kualitas daging Anda? Mencari solusi HSI yang tepat untuk aplikasi industri atau penelitian Anda? Hubungi kami sekarang untuk konsultasi atau demonstrasi gratis.

Pemeriksaan Kualitas Buah Dan Sayuran Dengan Pencitraan Hiperspektral

Menilai kualitas buah dan sayuran sangat penting untuk mencapai hasil yang lebih baik, meningkatkan umur simpan, dan mengurangi limbah. Penilaian kualitas yang komprehensif melibatkan pemeriksaan penampilan luar dan karakteristik intrinsik buah dan sayuran. Cacat eksternal, seperti memar dan noda, atau kekencangan adalah beberapa indikator kualitas. Karakteristik intrinsik, seperti kadar air, berkorelasi dengan rasa dan aroma yang dapat mempengaruhi kualitas buah dan sayuran secara keseluruhan.

Secara tradisional, memeriksa tampilan luar buah dan sayuran bergantung pada penanganan manual yang memakan waktu dan tidak objektif. Sementara itu, metode yang digunakan untuk menilai karakteristik intrinsiknya melibatkan penghancuran sampel atau analisis kimia yang mahal. Saat ini, banyak produsen buah dan sayuran yang mengganti proses pemeriksaannya dengan teknologi hyperspectral imaging (HSI) untuk evaluasi yang cepat, akurat, dan tidak merusak..

Teknologi HSI seperti kamera seri Specim IQ dan FX dapat memberikan cara yang cepat, hemat biaya, dan non-invasif untuk menilai kualitas buah dan sayuran. Kamera seri Specim IQ dan FX mengukur apa yang ada pada spektrum yang terlihat serta panjang gelombang yang tidak dapat dilihat oleh mata kita. Selain itu, mereka dapat mengukur banyak pita panjang gelombang sempit pada rentang spektral kontinu, memberikan karakterisasi tekstur eksternal dan komposisi kimia yang jauh lebih akurat.

The SPECIM IQ dan FX seri kamera didasarkan pada push-sapu (garis scan) teknologi. Ini menangkap informasi spektral dan spasial penuh dari target baris demi baris. Garis-garis yang ditangkap kemudian digabungkan untuk membentuk citra spektral akhir (kubus data). Metode ini sangat ideal untuk memeriksa aplikasi online dengan sekelompok besar target bergerak seperti buah dan sayuran.

Selain aplikasi makanan, kamera seri Specim IQ dan FX juga dapat digunakan di berbagai aplikasi industri dan penelitian lainnya. Misalnya, mereka dapat digunakan untuk memilah sampah dan plastik daur ulang , memeriksa komponen kimia produk farmasi , mendeteksi stres dan penyakit tanaman , dan mengklasifikasikan lesi kulit .

Lihat video ini untuk mempelajari lebih lanjut tentang kamera seri Specim IQ dan FX.

Di Konica Minolta, kami dapat membantu Anda menemukan solusi HSI yang tepat untuk kebutuhan aplikasi Anda. Hubungi kami untuk konsultasi gratis.