Bühler LumoVision: Neue, datengestützte Getreide-Sortiertechnologie rettet Leben und sichert Existenzen

In zahlreichen Regionen der Welt ist Mais ein lebenswichtiges Grundnahrungsmittel sowie eine wichtige Komponente in Futtermitteln. Mais ist jedoch besonders gefährdet durch Aflatoxin-Befall. Die Internationale Krebsforschungsagentur klassifiziert Aflatoxin als primäres Karzinogen für Menschen. Das Gift gefährdet rund 500 Millionen Menschen weltweit. Es verursacht alljährlich schätzungsweise bis zu 155‘000 Fälle von Leberkrebs und ist einer der Faktoren, die zu Wachstumshemmungen bei Millionen von Kindern beitragen.

„Aflatoxin gehört aktuell zu den brennendsten Sorgen weltweit. Die Klimaveränderung verschärft das Problem noch weiter. Deshalb ist es dringend nötig, befallene Körner aus der Lebensmittelkette auf wirksamere Weise zu entfernen, und zwar mit weniger Verlust an gesundem Getreide“, erklärt Beatrice Conde-Petit, Verantwortliche für Lebensmittelsicherheit bei Bühler.

Bis jetzt war das Sortieren von Mais zur Verringerung des Aflatoxin-Befalls schwierig und ungenau. Die Erkennung war schwierig und hing von indirekten Kontaminationsanzeichen ab. Kontaminationskontrollen auf Grund von Proben sind nicht schlüssig und brauchen viel Zeit, da nur wenige Stellen, sogenannte „Hot Spots“, befallen sind. Schon zwei Körner aus insgesamt 10‘000 reichen, um eine Ernte unbrauchbar zu machen. Neben den Gesundheitsrisiken sind auch die wirtschaftlichen Auswirkungen auf die Landwirtschaft und die Lebensmittelindustrie beträchtlich.
 

Bisher unerreichte Präzision

Die Sortiertechnologie von LumoVision erkennt das Aflatoxin aufgrund direkter Kontaminationsanzeichen. Gleichzeitig nutzt die Lösung von Bühler cloud-basierte Daten, um die Kontaminationsgefahr in Echtzeit zu überwachen und zu analysieren.

Dieses System analysiert die Farbe, die jedes Korn beim Durchlauf unter einer leistungsstarken UV-Beleuchtung in der Sortiermaschine fluoreszierend zurückwirft. Es ist bekannt, dass befallene Körner unter dieser Beleuchtung in einer spezifischen hellgrünen Farbe aufleuchten. Die dafür entwickelten, hochempfindlichen Kameras von LumoVision erkennen exakt diese Fluoreszenzfarbe. Innerhalb von Millisekunden nach der Erkennung blasen Luftdüsen die befallenen Körner aus dem Produktstrom hinaus. Die Maschine verarbeitet bis zu 15 Tonnen Getreidekörner pro Stunde und eliminiert dabei bis zu 90% der Kontamination – eine deutliche Verbesserung gegenüber bisherigen Lösungen.

Ein cloud-basiertes System auf der Basis von Microsoft-Infrastruktur verbessert die Ausbeute deutlich. Die Kombination von Daten aus den Kameras mit den in der Cloud gespeicherten Daten ermöglicht eine Echtzeitanalyse des Befalls vor Ort. Ist das Risiko minimal, wird der Sortiervorgang ausgesetzt, während die Maschine den Produktstrom weiterhin überwacht. Bei steigender Gefährdung setzt der Sortiervorgang automatisch wieder ein. Durch die Koppelung an den Cloud-Service senkt LumoVision den Ausbeuteverlust auf unter 5%. Zum Vergleich: Andere heutige Lösungen verzeichnen Verluste zwischen 5% und 25%.

Leben zum Besseren wenden

„Wir freuen uns über diese Leistung, denn wir haben als Unternehmen jahrelang versucht, das Problem des Aflatoxin-Befalls zu lösen. Nun können wir mit den aktuellen technologischen Fortschritten diese bahnbrechende Lösung am Markt einführen“, sagt Ben Deefholts, Forschungsleiter bei Bühler Digital Technologies. „Die Technologien und Werkzeuge der Datenwissenschaft ermöglichen uns, Sortier-Algorithmen zu entwickeln. Gleichzeitig können wir mit Vernetzungs- und IoT-Lösungen unsere optischen Sortierlösungen mit Echtzeit-Risikomodellen kombinieren“, fügt er hinzu.

Caglayan Arkan, Geschäftsführer von Microsoft Manufacturing & Resources, ergänzt: „Bühler hat eine revolutionäre und begeisternde Technologie entwickelt – nicht nur für die Lebensmittelindustrie, sondern für zahlreiche Bereiche der Fabrikationsindustrie. Das bahnbrechende datengetriebene optische Sortiersystem von Bühler kann nicht nur einen Giftstoff in einem Lebensmittelpartikel erkennen, sondern ihn auch gleich vollständig ausscheiden – dies unter Nutzung der Möglichkeiten von Microsofts globaler Cloud Azure, deren Leistungsfähigkeit unser Leben sicherer und gesünder macht.“

Mit LumoVision können Lebens- und Futtermittelhersteller sowie Produzenten von Haustierfutter ihre Produkte gegen Kontamination schützen und die Kosten teurer Rückrufe und Rufschäden vermeiden. Gleichzeitig steigern sie ihre Ausbeuten und produzieren weniger Abfall. Getreidehändler können die Qualität ihres Produkts verbessern, um einen höheren Preis zu erzielen. LumoVision kann mithelfen, Leben zu retten und Lebensqualität zu verbessern – vor allem in Weltregionen ohne Vorschriften zur Lebensmittelsicherheit oder dort, wo arme Menschen vor die Wahl gestellt werden, entweder befallene Lebensmittel zu verzehren oder zu hungern.

LumoVision wird gegenwärtig von Capa Cologna, einem italienischen Bühler-Kunden, vor Ort erprobt. Diese landwirtschaftliche Genossenschaft hat schmerzhafte Erfahrung mit Aflatoxin gemacht: Ihr Mais wurde nach einer Dürre im Jahr 2012 durch Aflatoxin befallen. Weitere Tests erfolgen mit MycoKey, einem von der Europäischen Kommission finanzierten Projekt zur Entwicklung intelligenter, nachhaltiger Lösungen, die Mykotoxine in Lebens- und Futtermitteln reduzieren.

LumoVision von Bühler wird am Stand von Microsoft an der „Digital Factory Fair“ der Hannover Messe vorgestellt: Messestand C40, Halle 7, von Montag, 23.04. bis Freitag, 27.04.2018.

Mehr Informationen finden sich auf der LumoVision-Microsite. Dort findet sich auch ein White Paper, das die Problematik von Aflatoxin beleuchtet – und wie Bühler zur Lösung des Problems beiträgt.