Ruoka ei aina ole sitä, mitä väitetään – suomalainen teknologia skannaa ruokien kuntoa jo nyt, ja tulevaisuudessa tiedon voi saada puhelimella

Suomalaisyhtiön kannettava infrapunakamera on jo käytössä kasvitutkimuksessa. Sillä voidaan mitata tuotteen ravintosisältöä ja laatua.

Hyperspektrikuvaus
Jaakko Ollila mittaa avokadoa
Jaakko Ollila tekee ostopäätöksiä kuten useimmat meistä, koskettelemalla käsin tuotteita. Tulevaisuudessa niiden laadun voisi mitata älypuhelinsovelluksella.

Oululainen Jaakko Ollila kertoo ruokakaupassa asioidessaan hypistelevänsä varsinkin hedelmiä ja lihatuotepakkauksia saadakseen selville tuotteiden kunnon.

Niin meistä useimmat tekevät. Hyperspektrikameroiden yleistymisen myötä tällainen tarve vähenisi. Se taas parantaisi tuotteiden laatua ja hygieniaa.

Uudet ei-näkyvän valon eli infrapunan alueella tapahtuvan spektrikuvauksen menetelmät mahdollistavat ruuan ravintosisällön ja laadun määrittämisen aiempaa paremmin. Yllä olevalta videolta näet, kuinka laite toimii käytännössä.

Avokado on hyvä esimerkki aisteille haasteellisesta hedelmästä

Avokadon tuotanto ja kulutus ovat kasvaneet räjähdysmäisesti viime vuosikymmenen aikana.

Päällepäin suositun hedelmän kuntoa ei näe. Niinpä ainoa keino on tutkia sitä käsillään. Tämä on epähygieenistä ja vaurioittaa hedelmää. Kannettavalla infrapunakameralla avokadoyksilön kunnon voi selvittää lämimättä sitä käsillään.

Käytännössä kameralla voisi osoittaa tuotetta, ja laite lähettäisi mittaustiedot analysoitavaksi pilvipalveluun. Tuotteen kunnosta kertovat tulokset ilmestyisivät laitteeseen tai kännykkäsovellukseen.

Matkapuhelin mittaa avokadoa
Teknologia antaa jo mahdollisuuden kuluttajakäyttöisille sovelluksille. Varsinaisen läpimurron arvioidaan olevan vielä muutaman vuoden päässä. Animaatiossa havainnollistetaan, miten skannaus voisi tapahtua.Paulus Markkula / Yle

Asian voi tietysti ajatella myös toisin päin. Kauppa voisi laittaa tarjolle vain syöntikelpoiset avokadot, jos niiden kunnon määrittely olisi sille helppoa.

Hyllylle ei ole kaupan kannalta järkevää laittaa tuotteita, jotka eivät kuluttajalle kelpaa. Ne voitaisiin hyödyntää jollain muulla tapaa.

Hyvä esimerkki ruokaskannerin merkityksestä allergikoille on kanan jatkeeksi lisättävä herneproteiini. Se on palkokasviallergikolle hengenvaarallista, ja spektrikameralla se voitaisiin havaita lihasta.

Samanlaista teknologiaa kehittävät muutkin

Maailman ensimmäisen kannettavan hyperspektikameran on kehittänyt oululainen Specim. Niitä on käytössä esimerkiksi Luonnonvarakeskuksella. Luke on käyttänyt spektrikameroita Oulussa kasvitutkimuksessa ja esimerkiksi viljan laadun tarkastuksessa.

Specimin kannettavan spektrikamera laskee ja antaa luokittelutuloksen paikan päällä parissa minuutissa. Seuraavia askeleita spektrikuvauksen alalla ovat kuluttajakäyttöiset ruokaskannerit ja älypuhelinsovellukset.

HYperspektrikuva kinkkuananaspizzasta.
Spektrikameralla otettu kuva pizzasta. Kinkku on sinistä, tomaatti punaista ja juusto keltaista. Specim

Pistemäiseen spektrikuvaukseen perustuvia kännykkäsovelluksia on jo olemassa. Kuluttajakäyttöön tehdyistä sovelluksista pisimmällä on israelilais-yhdysvaltalainen SCiO (siirryt toiseen palveluun). Myös suomalainen Spectral Engines kehittää tämän tyyppistä teknologiaa. (siirryt toiseen palveluun)

Kännykän kaltaisiin mittalaitteisiin on yhdistetty pistemäistä mittaustekniikkaa, joka kertoo tuotteen rasvapitoisuuden ja sokeripitoisuuden.

Vastaavanlaista teknologiaa on kehitetty myös Saksassa. Saksalaisten ruokaskannerista on demo-laite. Tutkijat eivät kuitenkaan vielä tiedä, miltä myöhemmin myyntiin tuleva laite näyttää tai mitä se maksaa.

Lue myös: Saksalaistutkijat: Elintarvikkeiden tuoreuden voi nähdä kännykästä – taskukokoisen skannerin luvataan mittaavan niin tomaatit kuin jogurtitkin

Osa pistemäisistä teknologoista vaatii kosketuksen kohteeseen toimiakseen hyvin. Specimin kuvantava teknologia ei ole kosketuksessa kohteeseen.

Specimin sovellusjohtaja Katja Lefevre arvioi, että lähimmän viiden vuoden sisällä kuluttaja pääsee itse tekemään johtopäätöksensä ruuan turvallisuudesta ja laadusta kuvaan perustuvalla spektrikuvauksella.

Kolme persikkaa hyperspektrikameralla kuvattuna.
Specimin hyperspektrikameralla otettu kuva kolmesta persikasta. Home on visualisoitu violetiksi, terve hedelmä punaiseksi ja ruhje jonka alta hedelmä todennäköisesti on pilaantumassa vihreäksi.Specim

Jaakko Ollila pääsi kuitenkin fiilistelemään oululaisessa kaupassa, miltä skannaaminen hypistelemisen sijaan tulee tuntumaan.

– Tämä on hyvin mielenkiintoinen ja käytännönläheinen sovellus varsinkin allergioita ja erityisherkkyyksiä omaavien ihmisten kannalta, sanoo Ollila.

Ruokaväärennökset paljastuvat nopeammin

Infrapunakameralla saadaan kiinni myös ruokaväärennökset. Niissä oikea tuote on korvattu osin tai kokonaan halvemmilla, heikommilla ja jopa terveydelle vaarallisilla raaka-aineilla. Joissakin tapauksissa väärennökset ovat jopa hengenvaarallisia. Maailman mittakaavassa ne ovat iso ongelma terveysmielessä.

Luonnonvarakeskuksen (Luke) erikoistutkija Anna-Liisa Välimaa sanoo, että spektrikamera on tärkeä tulevaisuuden työkalu ruokaväärennösten tutkinnassa.

Spektrikuvaamisen nopeus on Välimaan mukaan merkittävä etu aikaisemmin ruokaväärennösten tutkinnassa käytössä olleisiin menetelmiin kuten molekulaariseen (dna) ja kemialliseen tutkimukseen.

Ruokaväärennösten takia vuosittain menetetään noin 40 miljardia dollaria ja kolmasosa kaikesta ruuasta menee kokonaan hukkaan, kertoo esimerkiksi hyvien ideoiden levittämiseen erikoistuneista TED- konferensseista tunnettu yhdysvaltalainen Abi Ramanan.

Moninkertaisesti palkittu Ramanan on koneoppimiseen ja hyperspektrikuvaukseen erikoistuneen ImpactVisionin toimitusjohtaja ja Specimin yhteistyökumppani. Specimin kannettava kamera merkitsee Ramananin mukaan perustavanlaatuista muutosta ruokaväärennösten tutkinnassa.

– Se mahdollistaa reaaliaikaisen mittauksen ja materiaalin sataprosenttisen tutkimisen. Aikaisemmin on voitu tutkia vain pientä osaa jostakin. Koneoppimiseen yhdistettynä me saamme noin satakertaisen määrän tietoa entiseen verrattuna, sanoo Ramanan.

Specimin sovellusasiantuntija, osaomistaja ja perustaja Esko Herrala on samoilla linjoilla nuorta kalifornialaispolvea edustavan Ramananin kanssa.

Jauheliha animaatio
Infrapunakamera voisi mitata myös naudan rasvapitoisuuden. Animaatiossa havainnollistetaan, miten skannaus voisi tulevaisuudessa tapahtua.Paulus Markkula / Yle

Hän korostaa, että kuluttajat haluavat tuotteiden olevan sitä, mitä sen luvataan olevan. Näinhän ei todellakaan aina ole.

Kanelista on löytynyt hiekkaa, maidosta melamiinia ja mozzarellajuustosta pesuainetta. Karitsanlihakaan ei saisi olla rottaa, minkkiä, kettua ja kemikaaleja, kuten on käynyt Kiinassa.

Brysselin kalaravintoloista vuonna 2015 kerätyistä 280 näytteestä vajaa kolmannes oli jotain muuta kuin sen väitettiin olevan.

– Kalan pitää olla sitä kalaa mitä sen luvataan olevan. Lihan ilmoitetun rasvapitoisuuden on pidettävä paikkansa. Hedelmien tulee olla tuoreita, eikä niissä saa olla myrkkyjä tai allergeeneja, sanoo Herrala.

Pienemiskehitys samanlaista kuin Nokian matkapuhelimissa

Käsikäyttöiset skannauskamerat yleistyvät Herralan mukaan tulevaisuudessa, kun sovellukset saadaan kännykkään ja hintataso kuluttajalle sopivaksi.

Teknologian kehityksessä ollaan nyt samassa pisteessä kuin matkapuhelinteollisuus Mobira Citymanin aikaan. Silloin puhelimet olivat vielä liian isoja kännyköiksi. Laitteiston pienenemiskehitys kuitenkin oli ja on nopeaa.

Specimin kamerakuvaa avokadoa.
Silmällä avokadon kuntoa ei voi nähdä. Spektrikameralla voi katsoa avokadon kuntoa sen kuoren läpi.Paulus Markkula / Yle

Tuore hallitusohjelma (siirryt toiseen palveluun) tähtää kulutetun ruoan ilmastojalanjäljen pienentämiseen sekä ymmärryksen lisäämiseen ruoantuotannosta. Tavoitteena on puolittaa ruokahävikki vuoteen 2030 mennessä.

Spektrikamerat ovat keskeisessä asemassa myös hävikin vähentämisessä ruokaketjun jokaisessa vaiheessa. Niiden avulla kiertotaloutta voidaan ratkaisevasti edistää viljelyn suunnittelusta, kasvatukseen, sadonkorjuuseen, kuljetukseen, kauppaan sekä ruokajätteiden lajitteluun ja kierrättämiseen.

– Ruuantuotantoketjun jokaiseen vaiheeseen voidaan tarjota spektrikuvausteknologian sovelluksia, sanoo Specimin sovellusjohtaja Katja Lefevre.

Kamerasta on hyötyä koko tuotantoketjussa

Suomessa on viimeisen viiden vuoden aikana huomattu tämän teknologian mahdollisuudet nimenomaan ruokatuotannossa.

Luken erikoistutkija Anna-Liisa Välimaa sanoo, että hyperspektrikamera edustaa kasvitutkimuksen kannalta merkittävää uutta teknologiaa.

– Sillä voidaan näytteen rakenteita rikkomatta tutkia nopeasti hyvin monia asioita, sanoo Välimaa.

Spektrikameralla kasvin hyvinvointia ja kehitystä voidaan seurata koko sen elinkaaren ajan. Koko ketju hyötyy siitä.

Spektrikameran rooli alkaa jo peltoviljelyn ja kasvihuoneviljelyn suunnitteluvaiheessa. Lannoite- ja kasvinsuojeluaineiden käyttötarve voidaan mitata. Itävyys voidaan mitata. Maahan ei enää tarvitse laittaa muita kuin itäviä siemeniä.

Viljelijä itse hyötyy, koska prosessissa ei mitään mene hukkaan. Sato voidaan poimia juuri sopivasti, jotta se hyllyssä on parhaimmillaan ja kelpaa kuluttajalle.

Kuluttaja hyötyy, koska tuotannon hyötysuhteen paraneminen laskee myös asiakkaan maksamaa hintaa.

Miten sinä tarkistat ruokien tuoreuden kaupassa? Voit jakaa vinkkisi jutun keskusteluosiossa kello 22.00 saakka.

Lue seuraavaksi:

Suomessa kehitettiin ratkaisu, joka mahdollistaa myös mustan muovin kierrättämisen – kotimaassa se ei kiinnosta