Kunstigt intelligente fødevareløsninger sender ressourcespild til tælling

Klavs Martin Sørensen er ansat som lektor på Institut for Fødevarevidenskab ved Københavns Universitet (KU FOOD) i sektionen Kemometri og analytisk teknologi hvor han forsker i hurtigmetoder, der kan optimere fødevareproduktioner.

”Som forsker giver det mig stor glæde at arbejde med forskning og innovation, der kan forhindre råvarespild, da manglen på ressourcer er et af de største problemer, verdenssamfundet står overfor lige nu,” siger Klavs Martin Sørensen, der er beæret over belønningen som dette års modtager af Nils Foss Talent Prize.

”Det er fantastisk at modtage en pris, der gives i Nils Foss’ navn. Han var en entreprenør og visionær i en grad, som man kun kan efterstræbe. Det er en stor anerkendelse af, at det arbejde, jeg laver, er på rette spor og er relevant for fødevareindustrien,” siger Klavs Martin Sørensen, der i forbindelse med prisoverrækkelsen modtog 15.000 Euro og et kunstværk.

Læs mere om Nils Foss priserne

Big Data og Machine Learning skaber bedre ost

Et af de projekter, Klavs Martin Sørensen i øjeblikket arbejder på, handler om at genbruge vandet i mejerierne, så det kommer til at indgå i et cirkulært system.

”Vi arbejder på at flytte nær-infrarød spektroskopi ud og måle på vandkvaliteten hos Arla, hvor vi i samarbejde med Datalogisk Institut på Københavns Universitet bruger kunstig intelligens til at forudsige vandkvaliteten. Det er en interessant konstellation, da vi jo tager nogle metoder fra universitetets laboratorier og flytter dem ud i virkeligheden, hvor data aldrig helt opfører sig, som man forventer,” siger Klavs Martin Sørensen.

Et andet forskningsprojekt undersøger de faktorer, der har indflydelse på kvaliteten af oste. Mejerier producerer typisk et batch ost og tager en stikprøve til måling på laboratoriet, der så bruges til at beskrive hele batchet. Men da råvarer er forskellige, kan der være ret store variationer inden for et batch. Forskerne måler i dette projekt ostekvaliteten i alle ostene ved hjælp en nær-infrarød målemetode, som er bygget ind i en robotarm.

”Via kunstig intelligens og machine learning-teknikker tager vi ved hjælp af robotarmen et kemisk ”fingeraftryk” af de helt nyproducerede oste med henblik på at forudsige slutkvaliteten efter tre måneders modning. Det er et stort skifte, da man går fra et ”snapshot” af en enkelt ost i et batch til at kende kvaliteten af alle ostene. Dermed kan man fange eventuelle uhensigtsmæssigheder, mens udviklingen af ostene stadig kan korrigeres, hvorved man undgår ringe kvalitet og spild,” siger Klavs Martin Sørensen.

Målingerne kortlægger samtidig de forhold, der kan ændre kvaliteten, herunder fx årstidsvariation af mælk, koens race, om mælken er økologisk osv. Målingerne producerer også data om, hvordan mejeriet kan optimere de procestekniske parametre.

Fra idé til 3D-print i en fart

Før Klavs Martin Sørensen tog sin ph.d. i 2015 var han ansat i fødevareindustrien i en lang årrække, hvilket netop har givet ham en unik forståelse af, hvad der skal til for få forskningen til at virke i en storskala fødevareproduktion.

En af de løsninger, han har været primus motor for, fungerer i dag som en de facto-standard på verdens største slagterier. Det drejer sig om en ultralydsskanner, som laver en tredimensionel skanning af, hvordan musklerne og spækket på ryggen af et svin fordeler sig. Ved at tolke skanningen med avancerede matematiske modeller (kemometri), kan man fx bestemme, hvor meget skært kød, der er på en given gris, og hvilke udskæringer den derfor bedst kan bruges til. Målingerne foregår på et splitsekund, mens grisekroppene glider hen over et produktionsbånd og betyder, at slagterierne kan udnytte hver enkelt gris optimalt.

”Noget af det jeg værdsætter allermest er at få en idé og bære den frem til et færdigt apparat. At have et billede af noget i hovedet og kunne realisere det,” siger Klavs Martin Sørensen, der har fået en trofast hjælper.

”Vi fik for nylig en 3D-printer i sektionen Kemometri og analytisk teknologi på KU FOOD, som betyder, at jeg kan vågne op om morgenen med et billede af noget i hovedet, som jeg så kan tegne i mit CAD-program og lave til et 3D-print. Dermed kan jeg meget hurtigt afprøve ideer, som der jo typisk er mange af, før man når frem til noget, der reelt kan bruges i en storskala fødevareproduktion. 3D-printeren gør det muligt hurtigt at konkretisere en idé, gøre erfaringer og forbedre den, og det er den proces, jeg holder allermest af ved mit arbejde,” siger Klavs Martin Sørensen.

Rektor for Københavns Universitet Henrik Wegener om the Nils Foss Prizes

Emner