Ruokaturvallisuus, ICT apuun

Transkriptio

1 Ruokaturvallisuus, ICT apuun Labrobot (A72072) Anna-Liisa Välimaa, Erikoistutkija (elintarviketurvallisuus), FT Luonnonvarakeskus (Luke)

2 Labrobot projekti OULUN yliopisto Heli Koskimäki, Antti Tikanmäki, Juha Röning, Seppo Vainio, BISG: robotiikka ja tiedonlouhinta CMVS: Konenäkö ja Biokuvantaminen BIOcenter OULU Luonnonvarakeskus, Oulu Anna-Liisa Välimaa, Riitta Laitinen Uudet liiketoimintamahdollisuudet ELTU: Elintarvikeketjun tuoteratkaisut 2 Anna-Liisa Välimaa

3 Tausta Pohjois-Pohjanmaan Biotalousstrategia: biotalouden kehittämisen avaintoimenpiteet : ICT-osaamisen integrointi biotalouden arvoketjuihin Elintarviketurvallisuus: raaka-aineiden ja tuotteiden laadun varmistus, Laadunvarmistukseen liittyvät toistuvat ja rutiininomaiset mittaus- ja laboratorioanalyysit edelleen suurelta osin manuaalisesti Prosessien mittaus, hallinta ja ennustettavuus ICT:n hyödyt: Reaaliaikainen prosessien seuranta Parempi laatu Pienempi hävikki Kustannustehokkuus ja energian säästö Tuotanto kasvaa samalla henkilömäärällä kilpailukyky 3

4 Elintarviketurvallisuutta ohjaavaa lainsäädäntöä Alkutuotanto Suoramyynti Jalostus Kauppa Kuluttaja Elintarvikelaki (23/2006): elintarvikkeita yleisesti koskeva vaatimukset: Elintarvikkeiden tulee olla kemialliselta, fysikaaliselta ja mikrobiologiselta sekä terveydelliseltä laadultaan, koostumukseltaan ja muilta ominaisuuksiltaan sellaisia, että ne ovat ihmisravinnoksi soveltuvia, eivät aiheuta vaaraa ihmisen terveydelle eivätkä johda kuluttajaa harhaan. Ensisijaisesti yritykset itse vastaavat tuottamiensa tuotteiden turvallisuudesta omavalvonnan avulla 4 Anna-Liisa Välimaa

5 Mitä aiheutuu elintarviketurvallisuuden pettäessä? Elintarvikeyrityksille: tuotteiden takaisinvetokustannukset epidemian aiheuttama myynnin lasku, maineenmenetys Mungpavuissa mahdollisesti salmonellaa. epäillään yhteyttä ihmisten sairastumistapauksiin Rusileivässä saattaa olla hiekkaa... Leipiä on ollut myynnissä myymälöissä Varsinais-Suomessa, Uudellamaalla, Kanta-Hämeessä ja Kymenlaaksossa Garbo Gluteeniton Suklaamuffinssi saattaa sisältää ilmoittamatonta maitoa Takaisinveto koskee kaikkia eriä Hometoksiini (okratoksiini A) luomurusinoissa Tofutuotteet saattavat sisältää metallia tuotantolaitteessa havaitusta viasta johtuen Juustoissa mahdollisesti muovia Lapsille tarkoitetussa juomassa käymistä Lähde Evira 2016: Yhteiskunnalle: suorat ja välilliset kustannukset, mm. tartuntojen ehkäisy ja hoito, sairauspoissaolot (MMM 2013). EFSA:n arvio kampylobakteeritartunnoista aiheutuvan tautitaakan kustannuksista 2,4 miljardia /v Saksan Escherichia coli (EHEC) epidemia vuonna 2011: kustannukset noin 2, 84 miljardia USD 5 Anna-Liisa Välimaa

6 Miten elintarviketoimija takaa elintarviketurvallisuuden? Alku tuotanto Pakkaus Prosessointi Varastointi Jakelu Kauppa Kuluttaja Toimijalle elintarviketurvallisuuden takaaminen aiheuttaa joka tapauksessa kustannuksia, mutta miten minimoida kustannukset elintarviketurvallisuuden vaarantumatta? Näytteenotto ja tarkastus tietyin ajanjaksoin käsin lopputarkistus : erä odottaa varastossa jakeluketjuun pääsyä Nykytila: Off-line Tulevaisuus: ICT apuun: On-line/semi-online Tieto tuotteen laadusta koko ajan jakeluketjuun pääsy nopeampaa (joissain erityiselintarvikkeissa ei voida käyttää 6 Anna-Liisa Välimaa

7 Tavoitteet Tuodaan ICT -osaamista ja digitaalisuutta ensisijaisesti elintarviketeollisuuden soveltuvin osin myös lääketeollisuuden käyttöön luoda Oulun alueelle ainutlaatuinen innovaatioympäristö, jossa automatisoidaan laboratorioiden rutiinitehtävät sekä mahdollistetaan tiedon analysointi reaaliaikaisesti siten, että tietoa voidaan hyödyntää myös prosessinohjauksessa ennakoivasti (oppivat prosessit) Tavoitteisiin päästään yhdistämällä poikkitieteellisesti datankäsittelyä, konenäköä, anturointia, robotiikkaa, bioteknologiaa ja elintarvikeketjun tuoteratkaisuja. 7

8 Toimenpiteet Kehittämis-/sovelluskohteiden kartoitus bio- ja elintarvikeketjun yrityksille Kehitetään nopea ja automatisoitu esikäsittelymenetelmä sekä -laite mikrobeja sisältävien elintarvikenäytteiden käsittelemiseksi. Tavoitteena on hinnaltaan ja käyttökustannuksiltaan edullinen ja helppokäyttöinen teknologia, joka on integroitavissa analysointiprosesseihin. Kehitetään elintarvikkeiden laadun monitorointiin liittyvää kuvantamista ja siinä syntyvän datan käsittelyä. Toteutetaan innovaatioympäristö, jossa automatisoitua laboratoriota ja siihen liittyviä sovelluksia testataan ja demonstroidaan, sekä jossa yritykset voivat todentaa kehitettyjen menetelmien toimivuuden omiin tarpeisiinsa. Ympäristö toteutetaan projektin alussa FSC-hankkeessa perustetun toimintaympäristön pohjalle ja projektin loppuvaiheessa konseptia pilotoidaan yritysten omissa tuotantoympäristöissä Suunnitellaan ja toteutetaan kokonaisvaltainen automaatio- ja analysointijärjestelmä, jolla erilaisia tehtäviä voidaan suorittaa automaattisesti ja johon on helppo lisätä uusia antureita ja menetelmiä. Demonstroidaan automaattisten menetelmien konkreettisia sovelluksia eri sidosryhmille workshopeissa. 8 Etunimi Sukunimi

9 Demonstraatioympäristö (FSC-laboratorio) Food Safety Cluster (FSC), Business Oulun ja Pohjois-Pohjanmaan liiton kärkihanke Luken, alueellisten yritysten sekä Oulun kaupungin yhteinen klusteri elintarviketurvallisuuden menetelmien ja teknologioiden kehittämiseen globaalien markkinoiden lisääntyviin tarpeisiin Tutkimuksen ratkaisut elintarvikeketjun laadun-, turvallisuuden ja jäljitettävyyden hallintaan kaikissa arvoketjun vaiheissa Säädettävä kuljetin Paineilmahylkääjä Röntgenlaitteisto Demonstraatioympäristössä esitellään automatisoitua laboratoriota ja siihen liittyviä sovelluksia Ympäristössä voidaan koestaa menetelmiä ennen niiden siirtämistä todelliseen ympäristöön Loppuvaihessa demot tuotantolaitoksissa, liikuteltavan laitteiston avulla 9

10 Elintarvikkeiden laadun monitorointi: konenäkö ja datan käsittely Biofilmien toteaminen ja poisto elintarviketuotannossa Mikrobien toteaminen aikaisessa vaiheessa optisesti (konenäkö) ja välitön poisto robotiikkaa hyödyntäen Biofilmin suojissa elintarvikepatogeenit ja elintarvikkeita muutoin pilaavat mikrobit pystyvät sietämään korkeita pesu- ja desinfektioaineiden pitoisuuksia tuhoutumatta ja siten muodostaa pysyviä kantoja, joiden taudinaiheuttamiskyky (myös antibiootti-resistenssi ) saattaa edelleen olla olemassa. Biofilmin muodostumisen 5 vaihetta Alustava kiinnittyminen Pysyvä kiinnittyminen Kypsyminen 2, suotuisat olosuhteet solut lisääntyvät Kypsyminen 1, ravinto ja muut olosuhteet suotuisat Monroe D (2007) PLoS Biol 5(11): e307. doi: /journal.pbio Irtoaminen, ravinto ei riitä, uusien kasvupintojen etsiminen Anna-Liisa Välimaa 10