Date de péremption ? Un nouveau scanner de denrées alimentaires permet de vérifier la nourriture !

Un scanner alimentaire mobile permettra aux consommateurs et aux exploitants de supermarchés de vérifier si les aliments sont avariés. Cet appareil de poche utilise la mesure par infrarouge pour déterminer le degré de maturité et la durée de conservation des légumes ou des fruits et affiche le résultat à l’aide d’une application. Les chercheurs de Fraunhofer ont développé le système, qui est disponible sous forme de démonstrateur, avec des partenaires au nom du ministère bavarois de l’alimentation, de l’agriculture et des forêts.

Infrarouge, nuage et application contre la détérioration

Peut-on encore manger le yaourt ? Les légumes sont-ils encore comestibles ? En cas de doute, les aliments ne finissent pas dans l’assiette, mais dans la poubelle. De nombreux produits sont jetés parce qu’ils n’ont plus l’air appétissants, qu’ils présentent de petits défauts ou que la date limite de consommation est dépassée. Rien qu’en Bavière, 1,3 million de tonnes de nourriture sont jetées inutilement chaque année. Avec l’alliance « We save food », le ministère bavarois de l’Alimentation, de l’Agriculture et des Forêts veut lutter contre le gaspillage par un total de 17 mesures.

Un des projets : Un scanner alimentaire devrait contribuer à réduire les pertes à la fin de la chaîne de valeur – dans le commerce de détail et chez le consommateur. À l’avenir, cet appareil de poche peu coûteux sera utilisé pour déterminer le degré réel de fraîcheur des aliments, tant pour les produits emballés que pour les produits non emballés. Des chercheurs de l’Institut Fraunhofer d’optronique, d’ingénierie des systèmes et d’exploitation des images IOSB, de l’Institut Fraunhofer de génie des procédés et d’emballage IVV, de l’Université des sciences appliquées de Deggendorf et de l’Université des sciences appliquées de Weihenstephan-Triesdorf développent le scanner alimentaire compact, qui est disponible sous forme de démonstrateur avec des données pour deux aliments et permet également d’estimer la durée de conservation.

Déterminer l’authenticité des aliments par la lumière infrarouge

Le cœur du scanner mobile est un capteur proche infrarouge (NIR) qui détermine le degré de maturité des aliments et détermine la quantité et les ingrédients qu’ils contiennent. « La lumière infrarouge est envoyée sur le produit à examiner avec une précision extrême, puis le spectre de la lumière réfléchie est mesuré. Les longueurs d’onde absorbées nous permettent de tirer des conclusions sur la composition chimique du produit », explique le Dr Robin Gruna, chef de projet et scientifique au Fraunhofer IOSB, en expliquant le fonctionnement du processus. « En laboratoire, il est depuis longtemps possible de quantifier les ingrédients en utilisant la spectroscopie dans le proche infrarouge. Ce qui est nouveau, c’est que cela est maintenant possible avec de petits capteurs à faible coût », explique Julius Krause, un collègue de l’équipe de Gruna.

« Les aliments sont souvent contrefaits, par exemple, la truite saumonée est vendue comme du saumon. Vous pouvez également déterminer l’authenticité d’un produit avec notre appareil après qu’il ait été correctement formé. L’huile d’olive altérée peut également être identifiée comme telle », explique le physicien. Mais le système a aussi ses limites : il n’évalue que la qualité de produits alimentaires homogènes. Les produits hétérogènes contenant différents ingrédients, comme la pizza, sont actuellement difficiles à tester. À cette fin, les scientifiques étudient des technologies à résolution spatiale telles que la spectroscopie d’imagerie (imagerie hyperspectrale) et les approches de fusion avec des images couleur et des capteurs spectraux.

Pour l’augmentation du potentiel de reconnaissance 

Afin de déterminer la qualité des aliments sur la base des données des capteurs et des spectres infrarouges mesurés et de pouvoir calculer des prévisions pour la durée de conservation, les équipes de recherche développent des algorithmes intelligents qui recherchent des modèles et des régularités correspondantes dans les données. « L’apprentissage machine nous permet d’augmenter le potentiel de reconnaissance. Lors de nos tests, nous avons examiné des tomates et de la viande hachée », dit Gruna. Par exemple, les spectres NIR mesurés de la viande hachée ont été corrélés avec la détérioration microbienne à l’aide de méthodes statistiques et la durée de conservation ultérieure de la viande en a été déduite. Des tests de stockage approfondis, au cours desquels les équipes de recherche ont enregistré la qualité microbiologique et d’autres paramètres chimiques dans différentes conditions de stockage, ont montré une bonne concordance entre la numération bactérienne totale déterminée et réelle.

L’application indique la durée de conservation des aliments

Le scanner envoie les données mesurées via Bluetooth pour analyse à une base de données en nuage spécialement développée dans laquelle les méthodes d’évaluation sont stockées. Les résultats des mesures sont ensuite transférés dans une application qui montre au consommateur les résultats, la durée de conservation des aliments dans les conditions de stockage respectives ou si ceux-ci ont déjà été superposés.

En outre, le consommateur apprend comment il peut utiliser les aliments comme alternative lorsque leur période de stockage a expiré. La phase de test dans les supermarchés est prévue pour le début de 2019 : L’objectif est de savoir comment le consommateur accepte l’appareil. Dans l’ensemble, une large gamme d’utilisations est envisageable, des matières premières au produit final. La détection précoce des changements de qualité permet d’utiliser des méthodes de recyclage alternatives et contribue à réduire les pertes.

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