- Eli Gjerlaug Enger, Forsker i Norsvin (PhD i kjøttkvalitet)
Kjøttfarge og grad av synlig fett er viktig for forbrukeren. Når data for kjøttets utseende skal samles inn kan vurdering av kjøttfarge og intramuskulært fett (IMF) gjøres både subjektivt og objektivt, men ingen av metodene er fullgode. Hovedmålet med denne studien var å undersøke muligheten for å utvikle en mer helhetlig kjøttkvalitetsbedømming av farge og marmorering ved bruk av hyperspektral teknologi, med sikte på å oppnå høy kvalitet på data for avlsprogrammet hos gris.
Hva er hyperspektral teknologi?
Hyperspektrale kameraer muliggjør avbildning av smale spektralbånd over et kontinuerlig spektrum, og produserer spektra for alle piksler i kjøttskiven. Denne nye metoden gir en maskinsynsbasert vurdering av kjøttfarge som reflekterer kjøttkvalitet slik den oppfattes av menneskets øye.
Forskningsprosjekt
Prosjektet “Meat Quality Evaluation using Non-Invasive Advanced Imaging Technologies and Computer Vision” har fått støtte gjennom regionale forskningsfond (RFF) Innlandet. Norsvin eier prosjektet. NTNU og Animalia er samarbeidspartnere.
Prøver av svinets kam og skinke ble samlet inn. Det hyperspektrale kameraet som ble brukt var Specim IQ og det har en standard oppløsning på 512×512 piksler. Hyperspektrale bilder (HSI) ble tatt av alle kjøttprøvene, og HSI-datasettene hadde 204 bånd med et spektralt bølgelengdeområde fra 400 nm til 1000 nm. Hver kjøttskive ble også subjektivt evaluert for kjøttfarge- og marmorering av en trent ekspert. Disse parameterne tjente som grunnlage for den omfattende evalueringen av svinekjøttkvalitet i denne studien.
Figur 1. Spektralsignaturer (høyre) av manuelt avgrensede områder innenfor en skive svinekjøtt (kam, venstre, RGBrepresentasjon). Tre områder som dekker subkutant fett (svart), kjøtt (rødt) og intramuskulært fett (grønt) ble ekstrahert.
Figur 2. Venstre: Alle spektralsignaturer per farge intensitet angitt av kjøttkvalitetsekspert, representert med gjennomsnitt og standardavvik for hver gruppe. Midten: Valideringsmetrikker (R2) oppnådd med alle kombinasjoner av 3 bånd, ordnet fra best til dårligst. Høyre: Predikert kjøttfarge fra kamera (y-akse) i forhold til den menneskebedømte kjøttfargen (x-akse).
Dataanalyse
Målet var å trekke ut en kjøttspesifikk spektralsignatur for hver kjøttskive. Kjøttskiven består av tre type overflater (regioner): Kjøtt, subkutant fett og IMF. Observasjoner av spektralsignaturene til disse tre regionene, innenfor samme skive og gjennom forskjellige skiver, bekreftet at det eksisterer en forskjellig spektralsignatur mellom disse tre regionene. For disse spektralområdene ble det deretter beregnet en «fett-spektralsignatur », og en «kjøtt-spektralsignatur» for hver piksel.
NY METODE: I studien har man sett på bruken av hyperspektral teknologi for å forbedre kjøttkvalitetsvurderingen i avlsprogrammet til Norsvin og Topigs Norsvin.
Resultater
Ved å bruke disse spektrale båndene ble kjøttfargeverdiene predikert, og så plottet mot de subjektivt målte kjøttfargeverdiene. Korrelasjonen mellom predikert og faktisk var R2=0,87, et resultat som gir tillit til at spektralsignaturene inneholder nok informasjon til å representere kjøttkvaliteten slik den vurderes av kjøttkvalitetseksperter.
Prosjektet har demonstrert at det er mulig å utvikle en metode for å evaluere kjøttkvalitet ved bruk av ikke-invasiv multispektral maskinsyn, basert på kjøttfarge og marmorering målt med et hyperspektralt kamera. Den foreslåtte metoden viser utmerket segmenteringsevne og gir et objektivt mål på fett- og kjøttfarge som ligner menneskelig visuell oppfatning. Men kameraet vil gi mye mer nøyaktige målinger enn et menneske kan. Målet nå er at dette skal bli en ny egenskap i avlsprogrammet til gris i Norsvin, og hos vår internasjonale aktør Topigs Norsvin.
Red.merkn:
Hyperspektral analyse «for dummies»
En ny studie har altså testet såkalt hyperspektral teknologi for å analysere kjøttkvalitet, spesielt kjøttfarge og fettmarmorering. Teknologien bruker spesielle kameraer som kan “se” detaljer i kjøttet som menneskeøyet ikke klarer, ved å analysere lyset som reflekteres fra ulike deler av kjøttskiven.
Kjøttfarge og fett er viktig for forbrukere. Dagens metoder for å vurdere dette er ikke helt presise. Den nye teknologien gir objektive og veldig nøyaktige målinger.
Forskerne tok prøver av svinekjøtt og analyserte dem med et hyperspektralt kamera. Dataene viste at teknologien kan skille mellom kjøtt og fett, og nøyaktig vurdere kvaliteten på kjøttet. Metoden kan bli en viktig del av avlsarbeidet for å sikre bedre kjøttkvalitet i fremtiden. Målet er å bruke denne metoden i avlsprogrammer for gris for å oppnå bedre og mer pålitelige resultater.
(Red.merkn.)
