Memanfaatkan Pencitraan Hiperspektral dalam Industri Makanan

Industri makanan sedang mengalami perubahan transformatif, didorong oleh kemajuan teknologi yang bertujuan untuk meningkatkan kualitas dan keamanan pangan. Salah satu teknologi transformatif tersebut adalah pencitraan hiperspektral (HSI), yang telah menunjukkan potensinya dalam berbagai aspek produksi dan pemrosesan makanan. Teknologi pencitraan nonkontak dan nondestruktif ini menangkap dan menganalisis data melalui spektrum cahaya yang luas, memungkinkan wawasan terperinci tentang komposisi dan karakteristik produk makanan, sehingga sangat berharga untuk pengendalian dan pemeriksaan kualitas makanan.

Pencitraan hiperspektral bekerja dengan menangkap gambar di banyak tempat sempit pita panjang gelombang di seluruh spektrum elektromagnetik, dari spektrum cahaya tampak (sekitar 400-700 nm) hingga wilayah inframerah dekat (NIR) (hingga 2500 nm). Setiap piksel dalam citra hiperspektral berisi spektrum data lengkap, yang memungkinkan identifikasi dan analisis material berdasarkan tanda spektral uniknya. Tidak seperti metode pencitraan konvensional, yang menangkap gambar dalam pita merah, hijau, dan biru (RGB), pencitraan hiperspektral memungkinkan pendeteksian perbedaan halus dalam komposisi kimia dan sifat fisik material. Dalam industri makanan, kemampuan ini diterjemahkan menjadi kemampuan untuk mengidentifikasi kontaminan, memantau kualitas, dan mengoptimalkan proses produksi untuk memenuhi permintaan konsumen dan regulator yang terus meningkat.

Memastikan Keamanan Pangan dan Kontrol Kualitas

Salah satu aplikasi utama pencitraan hiperspektral dalam keamanan pangan adalah deteksi kontaminan Kemampuan untuk mengidentifikasi benda asing seperti plastik, kaca, logam, dan bahkan kontaminan biologis membuat pencitraan hiperspektral sangat berharga. Misalnya, di sektor pengolahan daging, pencitraan hiperspektral dapat mendeteksi fragmen tulang atau tulang rawan yang mungkin terlewatkan oleh teknik pemeriksaan standar.

Selain deteksi kontaminan, pencitraan hiperspektral sangat penting untuk kontrol kualitas, karena dapat menilai kesegaran dan kualitas produk makanan dengan menganalisis komposisi kimianya, termasuk lemak, protein, kandungan air, dll. Aplikasi praktis dari teknologi ini adalah kapasitasnya untuk membedakan antara daging dada normal dan daging dada berkayu yang lebih padat ayam, sehingga meminimalkan limbah dengan mengalihkan limbah tersebut untuk digunakan dalam produk makanan olahan.

Meningkatkan Proses Penyortiran dan Pemeringkatan

Penyortiran dan pemeringkatan merupakan proses mendasar dalam sebagian besar produksi pangan. Metode penyortiran tradisional sering kali mengandalkan inspeksi visual, yang dapat memakan waktu dan rentan terhadap kesalahan. Namun, pencitraan hiperspektral mengotomatiskan dan menyempurnakan proses ini dengan memberikan informasi terperinci tentang karakteristik internal dan eksternal bahan pangan.

Dalam pengolahan buah dan sayur, pencitraan hiperspektral dapat menilai kematangan, warna, dan keberadaan cacat pada produk. Misalnya, pencitraan ini dapat mendeteksi memar atau kerusakan internal pada apel yang mungkin tidak terlihat dari luar, sehingga memungkinkan pemilahan dan penyortiran yang lebih akurat. Demikian pula, pencitraan hiperspektral sangat berharga dalam sortasi dan klasifikasi kacang berkecepatan tinggi. Misalnya, kacang almond yang rusak di bagian dalam sulit dibedakan dari kacang almond yang sehat hanya berdasarkan penampilan luarnya. Namun, dengan menganalisis tanda spektralnya, pencitraan hiperspektral secara efektif membedakan antara kacang almond yang rusak di bagian dalam dan kacang almond yang normal.

Memeriksa Kemasan yang Disegel Panas

Pencitraan hiperspektral menawarkan keuntungan signifikan dalam pemeriksaan kemasan, memberikan wawasan yang mungkin diabaikan oleh metode tradisional. Kemasan yang tepat tidak hanya melindungi makanan dari kontaminasi tetapi juga menjaga kesegarannya. Penyegelan panas, teknik pengemasan yang banyak digunakan, menggunakan panas dan tekanan untuk menciptakan segel kedap udara, sehingga memastikan keamanan produk. Namun, cacat dalam proses penyegelan, seperti segel yang tidak lengkap atau kontaminan yang terperangkap, dapat membahayakan integritas kemasan dan keamanan makanan di dalamnya.

Dengan menganalisis tanda spektral pada area yang disegel, pencitraan hiperspektral dapat mengidentifikasi variasi yang mengindikasikan keberadaan kontaminan, seperti partikel makanan atau zat asing, yang dapat mengganggu proses penyegelan. Lebih jauh, pencitraan hiperspektral dapat mengidentifikasi ketidakkonsistenan pada segel, seperti panas berlebih, ketidaksejajaran, dll., yang dapat menyebabkan kebocoran atau membahayakan integritas produk.

Solusi Pencitraan Hiperspektral Specim untuk Industri Makanan

Seiring dengan terus berkembangnya industri makanan, peran pencitraan hiperspektral diperkirakan akan semakin berkembang. Specim, bagian dari Konica Minolta Group, merupakan pelopor dan pemimpin dalam teknologi pencitraan hiperspektral, yang menawarkan berbagai macam kamera hiperspektral pushbroom (pemindaian garis)meliputi berbagai daerah panjang gelombang spektral dari VNIR (tampak dan inframerah dekat) hingga LWIR (inframerah gelombang panjang). Kamera hiperspektral seri Specim FX dirancang untuk integrasi mudah ke dalam lini produksi makanan yang ada, menawarkan resolusi spektral dan frame rate yang tinggi untuk memenuhi tuntutan inspeksi makanan yang serba cepat. Selain itu, portofolio Specim mencakup Specim IQ, kamera pencitraan hiperspektral portabel dan genggam yang membuka kemungkinan baru untuk inspeksi di tempat dan kontrol kualitas di lapangan. Lihat video Specim FX dan Specim IQ untuk mempelajari lebih lanjut tentang kemampuan kamera pencitraan hiperspektral ini.