GRENSOVERSCHRIJDEND SAMENWERKINGSPROGRAMMA

Met steun van het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling

TERAFOOD

Kerngegevens

Projectleider

CNRS
Avenue le Corbusier
CNRS Hauts-de-France 43
59001 Lille
FRANCE

Contactpersoon

Mathias Vanwolleghem

Begindatum

01-01-2017

Einddatum

31-12-2021

Budgettaire elementen

Totaal Budget
2 013 200,79 €

Website:

https://www.ugent.be/en/research/research-ugent/trackrecord/interreg/interreg-france-wallonie-vlaanderen-terafood.htm





TERAFOOD

Compacte en lage kost Terahertz sensor voor het monitoren van voedselkwaliteit

axe1

Categorie

Project

Specifieke doelstelling van het programma

Grotere overdracht en verspreiding van goede praktijken in de strategische sectoren en de sectoren met een sterke complementariteit in de grensoverschrijdende zone

Domein van bijstandsverlening

Onderzoeks- en innovatieactiviteiten in openbare onderzoekscentra en kenniscentra, met inbegrip van netwerking


Voedselbederf en -verspilling zijn grensoverschrijdende problemen. Hoewel het een probleem is in de volledige waardeketen van de producten (productie, verwerking, distributie en consumptie), wordt meer dan 50% van het afval geproduceerd tijdens de verwerkingsfase, vooral in de sector van verpakte voedingswaren. Om de integriteit van de producten op de productielijnen te meten, worden elke dag monsters genomen en geopend. Door een statistische aanpak te hanteren, verkrijgt de producent informatie over de algemene productie, zonder echter de deficiënte verpakking te elimineren. Deze methode is destructief, produceert grote volumes afval en verlaagt de houdbaarheidsdatum van verse voeding. De oplossing is de systematische analyse van elke verpakking met een niet-destructieve methode. Daarom beoogt het project TERAFOOD de ontwikkeling van een compacte sensor om de biochemische samenstelling van de atmosfeer binnen de verpakking te meten en dus individuele controles uit te voeren tijdens de volledige levensduur van de grondstoffen. De expertise van alle technische partners aan beide zijden van de grens is essentieel om dit project uit te voeren en een echt interdisciplinaire aanpak te kunnen voorstellen.   

Rapporteringsdatum 02-07-2021

Het TERAFOOD project ontwikkelt een niet-intrusieve sensor voor de kwaliteitscontrole van verpakt voedsel, en dit tot op het niveau van een operationeel getest prototype. Na de realisatie van alle noodzakelijke technologische bouwstenen, is een eerste generatie van het fotonisch gedeelte van de sensor gefabriceerd en uitgemeten tijdens de tweede helft van 2018. Een geoptimaliseerde versie is gefabriceerd begin 2019. De eigenschappen opgemeten op deze laatste behoren tot de beste ooit gerapporteerd voor THz golfgeleiders en resonatoren. Tussen september en december 2019 werd de gascel ontworpen die gebruikt zal worden in het verdere verloop van het project om de sensor te testen in gecontroleerde omstandigheden, hierbij een voedselverpakking simulerend. De levering van deze cel, die voor april 2020 was gepland, liep verscheidene vertragingen op door de complexiteit van het ontwerp en de moeilijkheid van de fabricage. De door de COVID-19 veroorzaakte werkonderbreking en het verlies van het pakket door de bezorger maakten een tweede fabricage noodzakelijk. Deze cel werd uiteindelijk in oktober 2020 geleverd en de goede werking ervan (behoud van vacuüm en transparantie voor THz-golven) werd gevalideerd. Het is klaar voor de eerste tests van de fotoakoestische sensor in een gasvormige atmosfeer in aanwezigheid van spoorgassen die wijzen op bederf van voedsel. De eerste helft van 2020 werd ernstig verstood door de uitbraak van de coronacrisis. Experimentele en technologische activiteiten werden gedurende 4 maanden (maart-juni 2020) opgeschort. Dit betekende ook een definitieve annulering van de tweede introductiesworkshop en het uitstel van de demonstratieworkshops. Er konden enkele voorbereidende werkzaamheden worden uitgevoerd om de demonstratie van de volledige sensor vanaf september 2020 snel en efficiënt te kunnen hervatten. Helaas heeft de verlenging (of zelfs verscherping) van de veiligheidsmaatregelen de experimentele werkzaamheden verder vertraagd. Bovendien brachten de weinige experimenten die konden worden uitgevoerd een defect in het basismateriaal aan het licht. Daarom werd in december 2020 een volledig nieuwe productierun gelanceerd. Intussen heeft het project toch veel aandacht gekregen in de geschreven en audiovisuele pers in de loop van 2020 (Euronews TV reportage, Les Echos artikel, France Inter podcast, ...). Voor wat de communicatie en promotie van het project betreft, communiceren alle projectpartners (BE: Food2Know, PRG & FMFP van UGent, en Flanders'Food; FR: VMicro SAS, LPCA ULCO Duinkerke, THz Photonics IEMN Villeneuve d'Ascq) beurtelings nieuwsflashes die de voor hen specifieke expertise binnen het project in lekentermen toelicht en illustreert aan de hand van behaalde resultaten. Deze berichten - tot heden 5 - worden gepost op de projectwebsite (https://terafood.iemn.fr) en nadien zorgen het UGent platform Food2Know (F2K) en de Vlaamse clusterorganisatie Flanders' Food (FF) voor een ruime verspreiding ervan onder hun ledennetwerk. F2K heeft eveneens in het kader van de valorisatie-activiteit van het project een ruime industriële en sectoriële adviesraad samengesteld met evenwichtige vertegenwoordiging in Frankrijk, Vlaanderen en Wallonië. Deze permanent open adviesraad omvat op dit moment 9 leden die adviseren bij onde-tafelsessies tijdens de bijeenkomsten van de raad over de praktische noden en de beperkingen betreffende intelligente voedselverpakkingen. Drie vergaderingen hebben tot nu toe plaatsgevonden (op 12/06/2017 in het LPCA lab in Duinkerke, op 22/3/2018 in IEMN, en op 21/3/2019 in de lokalen van F2K in Gent; de geplande bijeenkomst van 27/3/2020 is door de COVID-crisis geannuleerd). Het project geniet van een grote zichtbaarheid bij het groot publiek en de voedingssector. Het project werd reeds uitgenodigd op twee evenementen van de sector en was te gast tijdens paneldebat over digitalisering in de voedingsindustrie (tijdens de jaarlijkse INTERREG meeting 2019 op 18/11/2019 in Kortrijk). Bovendien werd het project in de kijker geplaatst door de diensten van de EC en is het verschenen (maart 2020) in het Smart Regions programma van het Euronews televisiekanaal. Een promotionele projectvideo werd eind 2019 afgewerkt nav de winnende pitch tijdens het jaarlijkse INTERREG evenement 2018. Ook in academische kringen is het project zichtbaar aanwezig getuige waarvan tot op heden 4 papers verschenen in de vakliteratuur en niet minder dan 17 presentaties (waarvan 1 op uitnodiging) in internationale congressen. De projectpartners hebben ook ingezet op communicatie naar de industriële sector en het grote publiek door de organisatie van een introductieworkshop tot deze nieuwe THz technologieën ("Terahertzvoor dummies") op 31 januari 2019 in de lokalen van de PRG aan UGent. Helaas heeft de wereldwijde gezondheidscrisis als gevolg van de COVID-19-pandemie alle sinds maart 2020 geplande valorisatie- en promotieacties drastisch gedwarsboomd. Na verschillende pogingen om workshops, vergaderingen van de Industrieraad en brainstormsessies uit te stellen, heeft het consortium eind december besloten de resterende evenementen volledig om te zetten in twee virtuele dagen, die tijdens het laatste semester van het project zullen worden georganiseerd. Deze twee dagen zullen voor de doelgroepen (resp. aan Vlaamse en Franse zijde) een demonstratieworkshop en een vergadering van de Industrieraad combineren met een brainstormsessie om een technologische roadmap op te stellen voor een mogelijke voortzetting van het project. In elk geval zijn alle genomen initiatieven en behaalde resultaten in het kader van het project in grote mate te danken aan de complementaire grensoverschrijdende wetenschappelijke samenwerking. De kruisbestuiving van de competenties van de voedselmicrobiologen van het LFMFP lab aan de UGENT en de THz-spectroscopie specialisten van het LPCA lab in Duinkerke hebben geleid tot een op wereldvlak eerste demonstratie dat twee volledig ongerelateerde analysetechnieken van de atmosfeer van een verpakking tot even nauwkeurige meetresultaten van de concentratie van de aanwezige vluchtige organische stoffen leiden. Dit resultaat is baanbrekend en verantwoordt de premisse van dit project. Op dit moment, bij aanvang van het laatste projectjaar 2020, zijn de drie principes (optisch, akoestisch en mechanisch) die de basis vormen van de voedselsensor aangetoond. De berekeningen van de onderzoekers van de PRG groep werden aldus experimenteel bevestigd tijdens meerdere meetcampagnes in IEMN waarbij de Franse en Belgische doctoraatsstudenten samengewerkt hebben op de opstelling gebouwd door één van hen. Hiermee zijn alle bouwstenen van de sensor gevalideerd en kan uitgekeken worden naar de eerste demonstratie van VOC detectie met de TERAFOOD sensor in een gecontroleerde gascel die een voedseverpakking simuleert. De opstelling is gebouwd en de eerste generatie volledige sensoren wordt in het 7de projectsemester gefabriceerd. Deze volledige nieuw technologie is ook door een internationale patentaanvraag intellectueel beschermd. De priotiteitsclaim is ingediend op 28/1/2019 en het onderzoeksrapport hierover door het EPO beschouwt alle claims als innoverend en origineel. Op 28/1/2020 werd de internationale patentaanvraag ingediend. Op 6 augustus 2020 werd de internationale PCT aanvraag gepubliceerd onder nummer WO 2020/157022. Vmicro, UGENT en CNRS delen hierbij het uitvinderschap. Concluderend heeft het project tot nu toe een vooruitgang geboekt die meer dan bevredigend te noemen is zowel op wetenschappelijk vlak als in termen van zichtbaarheid bij industriële actoren, het grote publiek en de officiële beheersautoriteiten.