Objektiv klassifisering av klippfisk

Forskningsprosjekt Nordisk Ministerråd støtter nå et prosjekt som søker å løse denne utfordringen. En rekke aktører fra både instituttsektor og industri fra Island, Norge og Færøyene er deltagere. Gjennom prosjektet ønsker en å få svar på følgende: Kan instrumentelle metoder erstatte vrakerne? Måler de instrumentelle metodene korrekt vanninnhold og kan de benyttes i forbindelse med automatisk on-line målinger? Hvor på klippfisken bør en måle, dvs. hvordan er vannet fordelt i klippfisk? Målemetoder I første omgang ble to ulike mulige on-line teknikker undersøkt i prosjektet: Nær infrarød spektroskopi (NIR) og kjernemagnetisk resonans (NMR). I prosjektet ble 50 klippfisk med fem ulike tørrhetsgrader (39-40, 41-42, 44-45, 46-47 og 52-53 % vann) undersøkt. Denne graderingen ble på forhånd utført av profesjonelle vrakere hos en klippfiskprodusent. I tillegg til de nye målemetodene ble vanninnholdet også bestemt ved bruk en standardisert islandsk metode basert på tørking og veiing. Dette prosjektet har vært et samarbeidsprosjekt mellom SINTEF Fiskeri og havbruk AS, MATFORSK og RF på Island, hvor NIR- målingene ble utført ved MATFORSK og NMR-målingene ble gjennomført av SINTEF Unimed (MR senteret). NIR NIR har etter hvert blitt en utbredt metode for å måle kjemisk sammensetning i ulike næringsmidler. Metoden er rask, den krever ofte ingen prøvepreparering og egner seg følgelig til on-line applikasjoner. I dette arbeidet ble tre ulike måleoppsett forsøkt. Transmisjon (måler lyset som blir sendt gjennom fisken), såkalt transfleksjon (lyset sendes inn på overflaten via optiske fibre og måles et annet sted på overflaten) og refleksjon (måler lyset som reflekteres fra overflaten av fisken). De to førstnevnte teknikkene måler indre deler av prøven, mens den siste primært måler i overflaten. Målingene ble utført med "laboratorieinstrumenter" og et etablert on-line instrument. NIR er en indirekte metode, så den må kalibreres mot referansemetoden. Dette gjøres ved bruk av multivariat regresjon. NMR NMR-målingene ble utført ved bruk av to ulike instrumenter, et såkalt lavfeltinstrument av type "Bruker minispec mq" (20 MHz) og et større "Bruker" (100 MHz) instrument. Førstnevnte er et relativt lite instrument ("bordmodell") som kan benyttes industrielt for rask, kvanititativ at-line bestemmelse av vann- og fettinnhold i ulike næringsmidler. 100 MHz-instrumentet ble benyttet for å studere fordelingen av vann i klippfisk ved såkalt billeddannende NMR (MRI). Ved databehandling er det mulig å framstille vannfordelingen visuelt ved fargekoding av bildene. Denne teknikken må i næringsmiddelsammenheng forløping betraktes som et forskningsverktøy, som kan gi økt kunnskap om prosesstyring og produkt. Vraking Resultatet av den manuell vrakingen i forhold til den standardiserte vannmålings metoden er vist i Figur 1. Man fant at vrakerne har størst problem med å skille fisk i de tørreste klassene. En mulig feilkilde ved resultatet er at vrakerne vurderte hele fiskefileten, mens kun deler av fileten ble tørket og veiet for bestemmelse av vanninnhold. Eksempelvis fremkommer det av figuren at filet som vrakeren klassifiserte å tilhøre tørrhetsgrad 46-47%, ved tørking og veiing viste seg å variere fra 43,5-48,5%. Standardisert målested Ved vannmålinger på klippfisk er det viktig å standardisere m.h.t. målested på fisken fordi vannet er ujevnt fordelt i fisken etter tørking. MRI som er en unik metode for å studere vannforedling i intakt materiale, bekreftet at vannfordeligen er inhomogen. Vannfordeling i et snitt gjennom to ulike fisk med ulikt vanninnhold målt ved MRI er vist i Figur 2, med fargekoder etter synkende vanninnhold. Figuren viser også hvordan prøvene taes ut. Figur 2 viser tydelig hvordan vanninnholdet varierer og hvor viktig det er å finne rett målepunkt, for at fremtidige instrumentelle målemetoder skal gi tilfredsstillende resultater Resultater For NIR ga transmisjon og transfleksjon vesentlig bedre resultater enn refleksjon. Dette skyldes at klippfisk er et meget heterogent produkt der det er viktig å måle gjennom deler av fisken for å få et representativ måling av vanninnholdet. Figur 3 viser resultatet for NIR transmisjon. Man kan se at resultatet ligger nært opp mot det vrakerne klarer. For både vrakere og NIR ligger feilestimatet på rundt ± 2 %-poeng. Målingene ble her gjort på et begrenset stykke av hver fisk. Det er opplagt at metoden kan optimaliseres og forbedres for trolig å oppnå noe bedre resultater. Ved bruk av at-line lavfelts NMR (Figur 4) fant man en korrelasjon på 0.91 mellom vanninnhold målt ved NMR teknikken sammenlignet med vanninnhold bestemt av vrakere. Konklusjoner - Resultatene av både NIR og NMR målingene viser at disse teknikkene kan erstatte vrakerne m.h.t. å måle vanninnhold. Alle metodene ligger innenfor samme feilmargin (1-2 prosentpoeng). Ved optimalisering av metodene vil man kunne oppnå økt nøyaktighet. I forhold til dagens kvalitetsvurdering vil instrumentelle målinger være mer stabile og kunne gjennomføres on-line på en hurtig måte. Per i dag er det NIR-teknikken som ligger nærmest å kunne kommersialiseres for automatisk on-line måling. - Billed-NMR (MRI) viser ujevn vannforedling i klippfisk. Dette er det viktig å være oppmerksom på ved kvalitetskontroll og etablering av instrumentelle metoder for vanninnhold. MRI-metoden vil kunne bidra til å få økt forståelse for foredlingsprosessen som klippfisken går gjennom fra råstoff til ferdig kvalitetsprodukt.