i-FAST validatietraject XFAST: abstract

X-FAST: Interne kwaliteit van poreuze levensmiddelen: X-stralentomografie toegepast op product en proces

Structuur en microstructuur bepalen eigenschappen van voeding zoals textuur, maar ook het optreden van interne defecten en stabiliteit en uitstalleven van de producten. Consumenteneisen voor verbeterde functionele en nutritionele kwaliteit (samenstelling), sensorische eigenschappen (textuur, interne defecten) en veiligheid (vreemde voorwerpen) zijn drijvende krachten voor producenten om hun producten en processen te optimaliseren of innoveren in functie van structuur. X-stralen tomografie laat toe de drie-dimensionele structuur op niet-destructieve wijze te visualiseren en kwantificeren. De techniek is gebaseerd op het detecteren van lokale dichtheidsverschillen die leiden tot een verschil in X-stralenabsorptie, en geeft 3D beelden tot op submicroscopische beeldresolutie. X-stralentomografie is dus meest toepasbaar op producten waarin de dichtheidsverschillen groot zijn. Daardoor is deze techniek uiterst geschikt voor poreuze producten, of producten die bestaan uit sterk verschillende bestanddelen. De techniek werd dan ook al succesvol toegepast voor structuuranalyse van bakkerijproducten, kaas, roomijs, groeten en fruit. De techniek kan ingezet worden voor hoge resolutie beeldvorming van de inwendige microstructuur van voedingsmiddelen. Daarnaast is er de innovatieve applicatie van X-stralentomografie voor het online scannen van producten met interne defecten of voor het detecteren van vreemde voorwerpen.

Analyse van de X-stralen beelden geeft kwantitatieve informatie over de drie-dimensionele inwendige samenstelling en structuur van het product die zal toegepast voor:

  • Product- en procesontwikkeling: ontwikkelen van een testfaciliteit voor microstructuuranalyse met X-stralentomografie en onderzoeken van de relatie tussen structuur- en dimensionele eigenschappen (zoals grootte, vorm en verdeling van componenten en productlagen) en sensorische of functionele eigenschappen van producten van verschillende samenstelling of productiewijze.
  • Online niet-destructieve kwaliteitscontrole: testen van de toepasbaarheid van X-stralen tomografie als online meetmethode van de interne samenstelling en dimensies, detectie van defecten en vreemde voorwerpen.

 Voor relevante en geïnteresseerde productcategorieën ontwikkelen we een advies voor succesvolle X-stralen structuuranalyse/online kwaliteitscontrole in relatie tot producteigenschappen die belangrijk zijn voor de betrokken sector. Op basis van een succesvolle haalbaarheidsstudie, wordt een advies in meer detail uitgewerkt. Vragen die we willen beantwoorden zijn:

  • Is de microstructuur, het defect of het vreemd voorwerp meetbaar met X-stralen?
  • Is dit accurater/sneller/gemakkelijker/betrouwbaarder dan met een andere methode?
  • Zijn er structurele verschillen op basis van een verschillende samenstelling of bereidingswijze?
  • Zijn deze structuurverschillen bepalend voor de beoogde producteigenschappen?
  • Kan dit op een kostefficiënte manier worden geïmplementeerd in de productontwikkeling of kwaliteitscontrole?

Doel is zo te komen tot efficiënte protocols die de geschikte aanpak uitlijnen voor de beeldvorming, de beeldanalyse en de statistische analyse van de structuureigenschappen van voedingsmiddelen in relatie tot producteigenschappen. X-stralen scans en analyses worden uitgevoerd met de betrokken partners met als doel te komen tot een kostefficiënte, snelle en accurate oplossing op maat van de bedrijven.

Uitvoerder:

Organisatie

KU Leuven

Naam onderzoeksleider

Pieter Verboven

Functie

Industrieel Onderzoeksmanager

Departement/Afdeling

BIOSYST-MeBioS

Adres

Willem de Croylaan 42

Tel

016 32 14 53

Fax

016 32 29 66

e-mail

Pieter.verboven@biw.kuleuven.be