Intelligent-FRY: twee jaar innovatie voor de friet van morgen

De Belgian Fries Pilot bij VEG-i-TEC is een unieke, industrieel relevante testomgeving waar bedrijven en onderzoekers samen grenzen verleggen.

Vandaag, halverwege het Intelligent-FRY-project, blikken we terug op een periode vol vooruitgang, inzichten en veelbelovende resultaten.

Een vliegende start met de Belgian Fries Pilot

Sinds de officiële ingebruikname van de pilootlijn in Kortrijk werden al talrijke testen (> 80 verschillende runs en nog steeds oplopend) uitgevoerd op de belangrijkste stappen van het productieproces van diepvriesfriet: blancheren, drogen, bakken en invriezen. De Belgian Fries Pilot maakt deel uit van de geïntegreerde aardappelverwerkingslijn binnen UGent VEG‑i‑TEC, waar de volledige keten, van schillen en snijden tot invriezen, op pilootschaal beschikbaar is.

UGent VEG‑i‑TEC is een onderzoeks- en demofaciliteit waar bedrijven, technologieleveranciers en onderzoekers samenwerken rond innovatie in de groente‑ en aardappelverwerkende industrie. De site combineert realistische industriële procesomstandigheden op een handelbare schaal met geavanceerde sensoren, IT-infrastructuur en data‑analysecapaciteiten. Hierdoor kunnen zowel productkwaliteit als procesparameters nauwkeurig worden opgevolgd en geoptimaliseerd.

Binnen het Intelligent-FRY‑project vormt de proceslijn, met daarin de Belgian Fries Pilot, een cruciale testomgeving om nieuwe technologieën, kwaliteitsmetingen en datagedreven optimalisaties te valideren. Dankzij de representatieve opstelling kunnen inzichten snel worden vertaald naar concrete verbeteringen voor de sector.

Industrie betrokken van dag één

Meer dan tien bedrijven in en voor de aardappelverwerkende industrie nemen actief deel aan het project via de Industrial Board of Advisors (IBA). Via halfjaarlijkse IBA-vergaderingen en persoonlijke feedbackmomenten met deelnemende aardappelverwerkers zorgen we ervoor dat de projectpartners steeds de realiteit van de fabrieken, de uitdagingen op de werkvloer en de prioriteiten van de sector als relevant kader gebruiken voor het onderzoek. Hun betrokkenheid versterkt de praktijkrelevantie van het onderzoek en helpt bepalen welke optimalisaties de grootste impact zullen hebben.

Slimmer experimenteren met Design of Experiments (DoE)

Binnen dit project wordt een belangrijke stap gezet in hoe experimenten in de voedingsindustrie kunnen worden gepland en uitgevoerd. In plaats van één parameter per keer te testen (wat veel tijd en middelen kost en bovendien weinig informatief is), maken we gebruik van geavanceerde proefplanning: Design of Experiments (DoE). Daarbij worden op een slimme manier meerdere parameters tegelijk aangepast, zodat met minder testen toch meer inzicht wordt verkregen.

Dat is nodig, want experimenteren in een productieomgeving is complex en elke proef kost tijd, energie en geld. Bovendien zijn die kosten niet constant. Zo kan het bijvoorbeeld langer duren om een installatie van een hoge naar een lage temperatuur te brengen dan omgekeerd. Ook bepalen procesinstellingen, zoals de verblijftijd, rechtstreeks hoelang een proef duurt en hoeveel proeven er daadwerkelijk binnen een werkdag passen.

Belangrijk: het doel van dit algoritme is niet om de productie zelf sneller te maken of bijvoorbeeld de verblijftijd te minimaliseren. Het algoritme optimaliseert niet het productieproces, maar de manier waarop de experimenten worden ingepland en uitgevoerd. 

Door al deze elementen samen te brengen in één slim algoritme, kunnen onderzoekers en bedrijven veel gerichter experimenteren. In één doordachte proefreeks wordt tegelijk inzicht verkregen in de invloed van:

• Variaties in kwaliteit en bewaartijd van inkomende aardappelen
• Blancheer- en droogcondities
• Bakparameters zoals temperatuur en baktijd
• Energie- en watergebruik

Kortom: dit algoritme plant experimenten veel efficiënter, vermindert de totale tijd en kost van proefdraaien aanzienlijk en verhoogt tegelijk de informatiewinst per proef. 

Kwaliteit van de friet in kaart brengen

De door de onderzoekers voorgestelde ‘theoretische’ testparameters werden tijdens de IBA bijgeschaafd op basis van industriële relevantie, uitvoerbaarheid en praktische overwegingen (bijvoorbeeld rekening houdend met tijd die nodig is om op temperatuur te komen). Vervolgens werden de voorgestelde testruns uitgevoerd op de Belgian Fries Pilot in aanwezigheid van de deelnemende bedrijven. Ook in deze fase heeft de industriële kennis het pilootproductieproces helpen optimaliseren. 

De nadruk tijdens de testen ligt in eerste instantie vooral op de verschillende kwaliteitsparameters van de friet, zoals kleur, vetgehalte en textuur. Deze parameters beïnvloeden rechtstreeks de smaakbeleving en zijn bijgevolg belangrijk voor de tevredenheid van de consument. Ook acrylamide, een potentieel kankerverwekkende stof waarvan we de vorming zoveel mogelijk willen beperken, wordt onderzocht. In tweede instantie worden verschillende onderliggende parameters geanalyseerd die een indirecte impact kunnen hebben op de frietkwaliteit. 

Door een uitgebreide karakterisatie van de frieten doorheen het proces, streven we ernaar een model op te stellen dat de eindkwaliteit van het product kan voorspellen op basis van de eigenschappen van de rauwe aardappel. Deze DoE-aanpak geeft veel sneller helderheid over causale relaties in het productieproces en maakt multiparameter optimalisatie in de praktijk efficiënter. Zo kan de industrie evolueren van een trial-and-errorbenadering naar een wetenschappelijk onderbouwd proces. 

Nieuwe modellen en eerste inzichten

Momenteel zijn er reeds twee periodes met piloottesten afgerond: in totaal omvatten deze 82 runs. Na elke testperiode werden de stalen uitgebreid gekarakteriseerd in het labo. Nu de eerste resultaten gekend zijn, is de volgende stap het modelleren van procesparameters en productkarakteristieken om verbanden te leggen. Neem bijvoorbeeld de kleur van frietjes: deze wordt sterk bepaald door de concentratie aan reducerende suikers en aminozuren. In de rauwe aardappel kunnen deze concentraties variëren afhankelijk van de ouderdom en opslagcondities: oudere aardappelen bevatten doorgaans meer vrije suikers. Om een gewenste, uniforme eindkleur te bekomen, moeten de blancheercondities nauwkeurig aangepast worden, zodat er voldoende, maar geen overmatige uitloging is van deze componenten.

Belangrijke parameters om mee te nemen in het model zijn:

• effecten van  blancheer- en bakcondities op o.a. textuur, kleur en vetgehalte
• impact van de leeftijd van de aardappel op kwaliteit
• correlaties tussen reducerende suikers, droge stof, aminozuren en acrylamidevorming

De dataverwerking leverde de eerste inzichten in mogelijke DoE-algoritmes op. Verder onderzoek en optimalisatie is volop aan de gang met als doel het bekomen van een robuuste DoE-strategie waarmee bedrijven straks hun processen zelf kunnen afstellen en inzichten kunnen onderbouwen.

Waar staan we vandaag?

Na twee jaar intensief onderzoek staat Intelligent-FRY stevig op de rails:

✔ Pilootlijn operationeel en volledig benut
✔ Meer dan 80 DoE-multiparameter testruns uitgevoerd
✔ Eerste voorspellende modellen ontwikkeld
✔ Inzichten in productkwaliteit, waterbeheer en procesvariabiliteit worden continu verfijnd 
✔ Actieve industrie-interactie via IBA, bedrijfsbezoeken en feedbackmomenten

De volgende stappen

In 2026 en 2027 focust het project op verdere DoE-testruns met aangepaste parameters en de opname van extra covariabelen (bv. oliekwaliteit en evolutie van het blancheerwater) en op de ontwikkeling van algoritmes voor de statistische verwerking van de testresultaten. 

Deze ontwikkelingen moeten leiden tot een slimme, datagedreven aanpak voor multiparameter procesoptimalisatie die de Belgische diepvriesfrietsector internationaal competitief houdt.

Conclusie

Intelligent-FRY is goed op weg om een gamechanger te worden voor de Belgische diepvriesfrietindustrie. Met de unieke Belgian Fries Pilot, sterke wetenschappelijke partners en een actieve betrokkenheid van bedrijven groeit het project uit tot een voorbeeld van hoe innovatie, samenwerking en ‘slim’ gebruik van data onze iconische friet in Vlaanderen kunnen versterken.