Hatékony gabonaválogatás: a Bühler a fejlett adatelemzés és a gépi tanulás ötvözésével eredményesen lép fel egy olyan probléma ellen, amely az egész nemzetközi élelmiszerláncot érinti

 |   Microsoft News Center

Bühler LumoVision

2018. szeptember 4.

Az élelmiszerek termesztésével, betakarításával és feldolgozásával foglalkozó szakemberek számára a rákkeltő toxinok távoltartása a gabonától kiemelt fontossággal bír. A Bühler digitális átalakulása a cég 70 évnyi gabonaválogatási szaktudásával ötvözve lehetővé tette a cég számára a szennyeződések észlelését, amivel pedig életeket mentenek – felhőalapú adatelemzéssel és UV-fényes technológiával.

Lehet, hogy Önnek nem cseng ismerősen a Bühler AG neve, amely a az élelmiszer-feldolgozó berendezések egyik vezető szállítója a világon, de egészen biztos, hogy fogyasztott már olyan élelmiszert, amelyet a svájci vállalat technológiájával kezeltek.

Ugyanígy az is lehetséges, hogy Ön még nem hallott a mikotoxinokról vagy az aflatoxinokról sem. Ez pedig az olyan vállalatok fontos és innovatív munkájának köszönhető, mint amilyen például a Bühler.

A gomba kiszűrése

A mikotoxinok olyan mérgező hatású anyagok, amelyek gyorsan elterjednek a gabonákon. Ha nem észlelik őket, megbetegedést és akár halált is okozhatnak az emberi és az állati szervezetben egyaránt.

Az egyik ilyen toxin az aflatoxin. Elég, ha 10 000 szem gabonából kettő fertőződik a rendkívül rákkeltő gombával, és máris kárba veszett az egész mennyiség. Ez pedig komoly problémát jelent, mivel a gomba észlelése közismerten nehéz. Az aflatoxin gyakran nem látható, szaga és íze nem érezhető, és hő hatására sem pusztul el – ezért a szennyezett élelmiszer főzést követően is mérgező marad.

Embereknél az aflatoxin fogyasztása rendszerint nem okoz azonnal problémát – nem az történik, hogy megesszük a szennyezett élelmiszert, és megbetegszünk. A potenciálisan végzetes hatások sokkal inkább a folyamatos érintkezésből és rendszeres fogyasztásból erednek.

Fokozódó probléma az élelmiszergyártók számára

A gabona világszerte az élelmezés alapját képezi, a kukorica pedig a világ legnagyobb mennyiségben termesztett gabonája. Afrika és Közép-Amerika lakóinak legfőbb táplálékát jelenti, a világ többi részén pedig a legfontosabb takarmánynövény szerepét tölti be.

A szigorú élelmiszeripari szabályozással rendelkező országok és régiók számára az aflatoxin inkább gazdasági problémát jelent – hiszen a szennyezett élelmiszer nem értékesíthető. A világ más részein azonban, ahol az emberek vagy megeszik a szennyezett élelmiszert, vagy pedig éheznek, mindez komoly egészségügyi problémát rejt magában.

Mivel a fogyasztók nem tudják megállapítani, hogy a tányérjukra kerülő élelmiszer fertőzött-e, a felelősség teljes mértékben az élelmiszerek termesztésével, betakarításával és feldolgozásával foglalkozókat terheli – akik közül egyre többeknek kell megküzdenie a penészgombával, mivel az az északi területeken is egyre inkább elterjed. Ennek oka a klímaváltozás, amely kedvezőtlen hatást gyakorol a növényekre, és érzékenyebbé teszi őket.

A felhő segít eligazodni a kukoricásban

Az aflatoxin kiszűrésére vonatkozó igény már akkor megfogalmazódott, amikor az általa jelentett veszélyek ismertek lettek, de csak korlátozott és költséges technológia állt rendelkezésre a probléma kezelésére.

Mindez azonban megváltozott, amikor a Bühler mérnökei a vállalat 70 éves gabonaválogatási szakértelmét a Microsoft felhőjének erejével, adatelemző szoftverével, valamint a kamerás és az UV-fényes technológia terén elért eredményekkel ötvözték.

Így született meg a LumoVision: egy olyan optikai válogatógép, amely minden egyes szemet lefényképez, és hatékonyan távolítja el a szennyezett kukoricát, biztosítva ezzel az élelmiszer és a takarmány biztonságát. És bár mindez elég egyszerűnek hangzik, a megoldás kizárólag a Bühler digitális átalakulás iránti elhivatottságának köszönhetően jöhetett létre.

A kezdeti kutatási projekt során az ép és a szennyezett kukoricamagok képét egy hiperspektrális – a képek minden pixeléről spektrális információt nyújtó – kamerával rögzítették, így ún. 3D-s „hiperkockák” jöttek létre. Az azonban, hogy ilyen kamerákat építsenek be a másodpercenként akár 20 000 magot is kezelő optikai válogatógépekbe, hatalmas költségekkel járt volna. Egészen addig, amíg a Microsoft felhője ezt lehetővé nem tette.

Az Azure Machine Learning Studio segítségével végzett feltáró elemzésben megvizsgálták a hiperspektrális adatokat, és azonosították a szennyezett gabona kiválogatásához szükséges legfontosabb optikai paramétereket és hullámhosszokat. Az eredmények alapján a fejlesztési csapat egy kiváló teljesítményű és költséghatékony kamerát tudott kifejleszteni az ipari kapacitású gabonaválogatáshoz, amely alkalmas a penészgombával szennyezett kukoricamagok kiszűrésére. Az azonosítást követően nagy pontosságú, levegővel működő ejektorok távolítják el a szennyezett szemeket. A szennyeződések kiszűrése megnyugvást teremt.

Idő- és pénzmegtakarítás – és életmentés

A LumoVision valós idejű azonosítással és eltávolítással akadályozza meg a toxinok terjedését és a további gabonaszemek megfertőződését. A berendezés olyan gyorsan működik, hogy ha egy nyitott zsák kukoricát megfordítanánk, a teljes tartalmát képes lenne elemezni és szétválogatni, még mielőtt az első szem földet érne.

Számokban kifejezve: a rendszer akár 15 tonna kukorica elemzésére képes óránként. Ez 15 tonna – vagyis egy teljes teherkocsi-rakomány – olyan kukoricát jelent, amelyet el kellett volna égetni vagy ki kellett volna dobni csupán két aflatoxinnal szennyezett mag miatt.

A berendezés tehát nemcsak hatalmas költségmegtakarításra képes, hanem a globális élelmiszer-ellátási láncra is jelentős hatást gyakorol – gondoljunk csak arra, hogy mennyi élelmiszer megy kárba nap mint nap a helytelen kezelés miatt az elmaradott régiókban.

A LumoVision számára nincs megállás

Bár a technológia egyelőre csak kukoricával működik, a Bühler reményei szerint más aflatoxin-fertőzésre hajlamos élelmiszereknél is be tudják vezetni, mint amilyen a földimogyoró, a rizs vagy a szárított gyümölcs.

Ben Deefholts vezető kutatómérnök elmondta, hogy a berendezés számára a teljes élelmiszer-értékláncban nagy lehetőségek rejlenek, főként ha azt nézzük, hogy milyen értéket tud nyújtani a Bühler ügyfeleinek.

„Kidolgoztunk egy előfizetési modellt és egy díjszabást is a különböző mennyiségekhez, attól függően, hogy válogatásról vagy monitorozásról van-e szó. A [felhő]kapcsolat nélkül erre nem igazán lenne lehetőségünk.”

„Ez egy új jövedelemforrás a Bühler számára – mondja Deefholts. – Emellett azonban lehetőséget is teremt ügyfeleinknek arra, hogy jóval kedvezőbb kezdő költségekkel vegyék igénybe a technológiát, majd az idővel megszerzett haszonból finanszírozhassák ahelyett, hogy előre kifizetnék a berendezés teljes árát. Ennek köszönhetően sokkal nagyobb ügyfélkört érhetünk el a jövőben.”

Akármi történik is ezután, a LumoVision fontos lépést jelent az integrált mikotoxin-kezelési megoldások felé, amelyek világszerte erősíteni fogják az élelmiszerlánc biztonságát. Ez pedig mindenkinek jó hír.

Nemcsak kiváló gazdasági eredményeket fogunk elérni, hanem javítjuk az életminőséget is, és emberéleteket mentünk meg. Ez a legizgalmasabb és a legértékesebb projekt, amelyben a vállalatnál töltött 40 év során részt vehettem. Ez tényleg egy hatalmas dolog.

Ben Deefholts, vezető kutatómérnök

Bühler AG