Ученые создали систему для выявления рыбы "второй свежести"

Ученые Череповецкого государственного университета (ЧГУ) совместно с коллегами из Марокко разработали инновационную систему, которая способна за считанные секунды определять свежесть рыбной продукции с точностью до 90 процентов. Эта технология представляет собой значительный прорыв по сравнению с традиционными методами, где анализ проводится выборочно — обычно проверяется одна рыба из каждых двадцати.

В отличие от такого выборочного контроля, новый алгоритм способен "просматривать" каждую тушку, что значительно повышает надежность и качество проверки. Традиционные методы контроля качества пищевых продуктов на производствах предполагают случайный отбор образцов с последующим их уничтожением, что не только снижает количество реализуемой продукции, но и требует значительных временных затрат. По словам специалистов ЧГУ, проведение анализа и обработка результатов могут занимать от нескольких часов до нескольких дней, в течение которых приходится приостанавливать реализацию всей партии товара.

Предложенная система позволяет существенно сократить время проверки, минимизировать потери продукции и повысить уровень безопасности пищевых продуктов. Результаты исследований уже опубликованы в авторитетном издании "Хранение и переработка сельхозсырья", что подтверждает научную значимость разработки. Внедрение подобной технологии может стать важным шагом в модернизации пищевой промышленности и улучшении контроля качества на всех этапах производства и реализации.

В современном пищевом производстве особое значение приобретает контроль качества и свежести продуктов, особенно рыбы, которая быстро теряет свои свойства при неправильном хранении и транспортировке. В этой связи ученые Челябинского государственного университета (ЧГУ) совместно с коллегами из Университета Абдула Малика Аль Саади в Тетуане (Марокко) разработали инновационное устройство — «умную камеру», способную без физического контакта с рыбой определять её свежесть с точностью до 90 процентов. Это технологическое решение открывает новые возможности для автоматизации контроля качества на пищевых предприятиях и значительно снижает риски попадания испорченного продукта к потребителю.

По словам ведущего научного сотрудника Лаборатории прикладной биотехнологии ЧГУ Дарьи Вилковой, камера способна «с одного взгляда» на филе рыбы, движущейся по конвейеру, выявлять очаги порчи. Это позволяет оперативно сортировать продукцию и предотвращать дальнейшее распространение дефектов. Устройство не ограничивается обычным визуальным анализом: оно фиксирует так называемый «спектральный отпечаток» рыбы в ближнем инфракрасном диапазоне, невидимый человеческому глазу. Такой спектральный анализ помогает выявлять изменения в структуре и составе рыбы, связанные с началом процессов разложения, что значительно повышает точность диагностики.

Разработка «умной камеры» представляет собой важный шаг в области биотехнологий и пищевой безопасности, позволяя предприятиям повысить эффективность контроля качества и сократить потери продукции. В будущем подобные технологии могут быть адаптированы для оценки свежести других продуктов питания, что сделает пищевую промышленность более устойчивой и технологичной. Таким образом, интеграция спектрального анализа в автоматические системы контроля качества открывает перспективы для создания более безопасной и прозрачной цепочки поставок продуктов питания.

В современном рыбном производстве качество продукции играет ключевую роль, и новые технологии помогают значительно повысить эффективность контроля свежести. Мы разработали и обучили нейросеть распознавать уникальный "отпечаток" рыбы с помощью гиперспектральной съемки. Теперь, когда рыба проходит мимо специальной камеры, компьютер мгновенно анализирует данные и выносит вердикт: "Эта рыба свежая, ее можно направлять в производство" или "Эта рыба хранится слишком долго и подлежит утилизации". Ранее для оценки качества требовалось вырезать образец рыбы и ждать несколько дней результатов лабораторного анализа, что замедляло процесс и увеличивало риски попадания некачественной продукции на рынок, — пояснила ученый.

Эксперты подтвердили, что изменения в спектральных данных напрямую связаны с биохимическими процессами порчи, такими как окисление жиров и активность бактерий, которые влияют на свежесть рыбы. По словам Вилковой, использование гиперспектральной съемки обеспечивает стопроцентный контроль каждой тушки на входе в переработку, в отличие от традиционного метода выборочной проверки, когда анализу подвергается лишь каждая двадцатая рыба. Это значительно повышает надежность и безопасность продукции, снижая вероятность попадания испорченной рыбы в производство.

Таким образом, внедрение данной технологии не только ускоряет процесс контроля качества, но и способствует оптимизации производственных затрат и улучшению санитарных норм на рыбных предприятиях. В будущем подобные инновации могут стать стандартом в пищевой промышленности, обеспечивая потребителям свежую и безопасную продукцию.

Современные технологии играют ключевую роль в обеспечении качества пищевой продукции и безопасности потребителей. По данным Роспотребнадзора, около 18 процентов рыбной продукции на рынке не соответствует установленным стандартам, что вызывает серьезные опасения у переработчиков и торговых сетей. Внедрение инновационной системы контроля качества на производстве способно значительно снизить долю продукции из некачественного сырья. Это, в свою очередь, позволит уменьшить издержки переработчиков и минимизировать риски для торговых компаний.

Наша разработка основана на использовании гиперспектральной камеры в сочетании с нейросетевыми алгоритмами, что обеспечивает высокую точность и оперативность анализа сырья. Для успешного внедрения "умной камеры" на конкретном предприятии потребуется дополнительное обучение системы на местных видах рыбы, таких как тунец, треска, скумбрия и другие. Однако сам подход универсален и может быть адаптирован для использования на любом предприятии в любой стране, что открывает широкие возможности для повышения качества рыбной продукции на глобальном уровне.

Таким образом, применение данной технологии не только способствует улучшению контроля качества, но и укрепляет доверие потребителей к продукции. В перспективе это может стать стандартом отрасли, способствуя развитию устойчивого и безопасного рыбного хозяйства.

Современные технологии стремительно меняют подходы к контролю качества продуктов питания, и особенно это касается рыбообрабатывающей промышленности. В Челябинском государственном университете (ЧГУ) разработали инновационный метод, который может значительно упростить и ускорить оценку свежести рыбы. Повсеместное внедрение этой технологии возможно благодаря ее универсальности: физико-химические процессы порчи рыбы во многом схожи, что позволяет использовать методику на любом предприятии, занимающемся переработкой рыбы.

Ключевым элементом системы является гиперспектральная камера, способная «видеть» спектры волн, недоступные человеческому глазу, что обеспечивает более точное и объективное определение качества продукта. Для обработки данных используется специальная нейросеть, запускаемая на компьютере, что делает процесс оценки быстрым и автоматизированным. Такая простота и эффективность делают технологию особенно привлекательной для промышленного применения.

В дальнейшем ученые ЧГУ планируют расширить функциональность «умной камеры», адаптируя её под различные виды рыб, чтобы повысить универсальность и точность диагностики. Кроме того, запланированы опытно-промышленные испытания на конвейере, которые помогут учесть реальные условия производства — скорость движения ленты, перепады температуры и вибрацию оборудования. Эти шаги позволят не только повысить надежность системы, но и интегрировать её в существующие технологические процессы, что откроет новые возможности для контроля качества и безопасности рыбной продукции на массовом уровне.

Данное исследование стало возможным благодаря значительной поддержке Российского научного фонда, который способствует развитию научных проектов в нашей стране. Работа выполнена при финансовой и организационной поддержке этого фонда, что позволило обеспечить высокое качество исследований и использование современных методик. Российский научный фонд играет ключевую роль в стимулировании инноваций и научного прогресса, поддерживая талантливых ученых и перспективные направления. Таким образом, вклад фонда является неотъемлемой частью успешного завершения данного проекта и дальнейшего развития научной деятельности.

Источник и фото - ria.ru