9° C, облачно
LumoVision - оптимизирана система за сортиране на зърната
Царевицата, най-продуктивната зърнена култура в света и основна храна за една трета от населението, е податлива на заразяване с алфатоксини - силно отровни плесенни токсини. Според оценките на Световната здравна организация (СЗО), това отровно вещество в световен мащаб, е отговорно за повече от 155 хиляди случая на рак на черния дроб годишно. По негова вина 160 млн. деца по света страдат от задържане на растежа.
Швейцарската технологична фирма Buhler е създала продукт, LumoVision, който е оптимизирана система за сортиране на царевица. Тя позволява прецизна обработка, която намалява риска от инфекция с афлатоксин, като същевременно намалява хранителните отпадъци и рисковете в бизнеса.
Основната заплаха е за продоволствената сигурност
Продуциран от гъбичните пори на мухъл, афлатоксинът е безцветен и без мирис, което затруднява откриването му. Само две силно инфектирани зърна от 10 хил. могат да превърнат цялата партида в опасна. Откриването и отстраняването на заразените с афлатоксин царевични зърна е сериозен проблем. Използваните методи за почистване са неточни, което означава, че огромно количество качествено зърно се изхвърлят заедно със заразеното. Както и обратното - заразено зърно може да попадне в храната.
Афлатоксинът принадлежи към групата на природните отрови, известни като микотоксини. Всички микотоксини са заплаха за човешкото здраве, но най-голям риск представлява афлатоксинът. В царевицата се срещат пет вида афлатоксини: B1, B2, G1, G2 и M1. Сред тях B1 се смята за най-токсичен. Той се продуцира от гъбични щамове: Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticus. Аспергилусът расте най-добре в горещи и влажни условия или на места за съхранение на зърно с висока влажност.
Растенията, които са подложени на екстремални климатични условия като суша или нападение от вредители, са по-податливи на заразяване с гъбични инфекции. Афлатоксини са открити и в други зърнени култури, но царевицата е основна храна за милиони хора от Субсахарска Африка (Тропическа Африка), Югоизточна Азия и Латинска Америка. Тези райони са най-уязвими за замърсяване.
През 2015 г. СЗО потвърди, че афлатоксинът е най-опасното химично вещество, което застрашава безопасността на храните. Според доклад на Международната агенция за изследвания на рака, 0,5 милиарда души в развиващите се страни са изложени на риск от хронично излагане на афлатоксини през целия си живот. В същия доклад се твърди за връзка между отравянето с афлатоксин и забавяне на растежа при децата.
В страните, където царевицата е основен хранителен продукт, децата редовно са изложени на отравяния чрез храната, която самите те ядат, или, при бебетата - чрез майчиното мляко. Афлатоксинът М1 е по-малко токсичната форма на афлатоксин В1, която може да се предава на хората чрез млякото на едрия рогат добитък, който е хранен със заразена царевица. Този афлатоксин е открит в черния дроб и яйцата на кокошки, които са хранени със заразени зърна.
Какви мерки се вземат срещу заразата?
В повечето страни има действащо законодателство, което установява максимално допустимото количество микотоксини, и по-точно афлатоксини, в храните. В Европейския съюз те варират от 2 части на милиард в храни за възрастни и 0,1 части на милиард в бебешки храни на основно на зърнените култури. В Кения този показател е до 10 части на милиард.
Ограничението за съдържание на афлатоксин М1 в млякото варира от 0,05 части на милиард в Европа до 0,5 части на милиард в Съединените щати.
Афлатоксинът е единственият микотоксин, за който има допустими граници на съдържание за фуражите на животните. В ЕС тази граница варира от 5 до 20 части на милиард. В други региони допустимите стойности за фураж варират от 20 части на милиард за млекодайни животни, до 300 части на милиард за едрия рогат добитък.
Афлатоксините, освен постоянна заплаха за здравето, представлява сериозен риск за бизнеса на фермерите, търговците и производителите на храни. Съвременните технологии могат да намалят нивото на токсините с 60-90% при общ спад на добивите от 5-25 на сто. Рискът нараства и заради изменението на климата и по-високите температури в много региони от света. Регистрирани са случаи на мащабно заразяване в Сърбия, Италия, Испания и Унгария.
Тъй като няма ясно изразена, видима разлика между заразените и незаразените зърна, единственият начин да бъдете абсолютно сигурни че продукцията е чиста, е да изпратите пробата в лабораторията за анализ. Този процес отнема много време и се възпрепятства и от факта, че афлатоксинът се появява неравномерно, в различни огнища. Пробите от зърно, взети от различни части на натоварения камион, ще покажат изключително противоречиви стойности. В резултат, дори след лабораторно изследване, има голяма вероятност заразената царевица да не бъде открита.
Иновативно решение
Фирмата Buhler работи по проблема с намирането на решения за намаляване на афлатоксина още от времето, когато за първи път е открит през 60-те години. Сегашното решение се основава на изводите, които за първи път са направени през 70-те години. А именно, че ярката зелено-жълта флуоресценция е пряко свързана със заразяването на царевицата с афлатоксини. Оттогава ФАО препоръчва флуоресценцията като предполагаем тест за афлатоксини при царевицата.
С помощта на съвременните технологии и иновации стана възможно да се разработи система и да се приложи теста в промишлени условия на обработка на зърното.
Инженерите от Buhler успяха да разработят машина за сортиране, която може да открие и правилно да идентифицира при промишлени скорости на работа разликата в цветовете между заразените и здравите зърна. С помощта на високо чувствителни камери и мощна светодиодна ултравиолетова система, стана възможно да се установи специфичният зелен цвят, който е свързан с наличието на афлатоксин.
През 2017 г. новата система за осветяване и видеонаблюдение беше включена в модифицирана сортировъчна машина, която е тествана в промишлена фабрика за преработка на царевица.
След направените корекции новата система постигна възможността за стабилно намаляване на нивото на инфекцията с афлатоксин средно на 85-90% при загуба на добивите под 5%.
Освен това Microsoft разработва облачна дигитална услуга, която ще се използва за прогнозиране на риска от заразяване на определена партида царевица в реално време. Данните, събрани от камерата за всяко зърно, ще бъдат комбинирани с по-обобщени данни за риска, свързан с определена партида. По този начин се позволява на машината да оцени общото ниво на заплаха от инфекция, автоматично да спре процеса събиране на зърното и да пристъпи към сортиране.
Ако оценката на риска е особено висока, клиентът получава предупредителна аларма, която му позволява да предприеме допълнителни предпазни мерки. Ако партида царевица се оцени като чиста и общото ниво на риск е незначително, машината може да вземе решение за безопасността и за спирането на сортирането. Щом машината отново установи наличието на афлатоксин в продукта или високо ниво на риск, сортирането автоматично ще се възобнови.
Благодарение на новата облачна система на Microsoft, която непрекъснато следи потока на продукта и оценява риска, загубите на реколтата са сведени почти до нула, като същевременно се гарантира безопасността на крайния продукт.
Повишаване на безопасността на храните и намаляване на икономическия риск
LumoVision осигурява значителни подобрения на предишните системи, което позволява коректна обработка и намаляване на риска от заразяване с афлатоксини. Същевременно намалява хранителните отпадъци и рисковете за бизнеса.
Използването на тази система трябва да доведе до по-стабилни показатели на почистване и до намаляване на загубите, свързани с процесите на почистване на зърното. Buhler работи с различни партньори за допълнително тестване и одобряване на използването на технологията за царевица и при други зърнени култури.
Афлатоксинът е сложен комплексен проблем, който никой участник производствената верига не може да реши сам. LumoVision е само една от иновативните цифрови услуги, които в момента се разработват от Buhler, заедно с технологичния партньор на Microsoft за решаване на проблемите.
По материали от сп. Miller
Коментари