Development of an UV-Based Imaging System for Real-Time Aflatoxin Contaminated Dried Fig Detection and Separation

Ömer Barış Özlüoymak

doi:10.15832/tbd.87873

Abstract

Tarımsal ürünlere aflatoksin bulaşmasından kaynaklanan hastalık riskleri ve ekonomik kayıplar önemli bir sorundur. Bu çalışmada; gerçek zamanlı aflatoksinli kuru incirin tespiti ve ayrılması için bir prototip sistem geliştirilmiş ve denenmiştir. Karanlık bir odada bulunan sistemin temel parçaları; 365 nm dalga boyuna sahip UV ışık kaynakları, CCD kameralar, optik sensörler, görüntü işleme ve otomasyon yazılımları, kuru incirleri üzerinde taşıyan bantlar ile otomatik denetimli ayırma üniteleri şeklindedir. Sürecin algılama bölümünde; kuru incirlerin ışık yansıtma etkinliğini arttırmak için, her bir taşıyıcı bant sisteminde alüminyum bir çatı üzerine yerleştirilmiş dört adet UV siyah ışık lamba bulunmaktadır. İki kameradan oluşan görüntüleme düzeneği; yüksek çözünürlüklü ve düşük bulanıklığa sahip iki adet 9 mm lens ve iki adet CCD renkli algılayıcıdan oluşmaktadır. 8.12 ms’lik pozlama süresine sahip olan görüntüleme sistemi; görüntüleri, hareket halindeki kuru incir örneklerinden 0.18 m s-1 birinci bant ve 0.06 m s-1 ikinci bant hızlarında alabilmektedir. Kuru incirlerin her iki yüzeyini de tarayabilmek için, sistemde iki adet kamera kullanılmıştır. Aflatoksinli incirler; otomatik bir ayırma sistemi kullanılarak, pnömatik olarak ayrılmıştır. Prototip sistem, 400 adet kuru incir kullanılarak test edilmiştir. Prototip sistem, aflatoksinli kuru incirlerin saptanmasında ve ayrılmasında % 98 başarı oranına ulaşmıştır. Sistemin çevirme etkinliği % 82, saatlik makine kapasitesi ise 34.56 kg h-1 olarak hesaplanmıştır. Bunlara ek olarak, toplam sistem etkinliği % 80.36 olarak hesaplanmıştır. Böylece sistem, aflatoksinli kuru incirlerin gerçek zamanlı tespiti ve ayrılması için etkili ve uygun bulunmuştur.

Highlights

Aflatoxins, which are toxic metabolites of the Aspergillus flavus and the Aspergillus parasiticus fungi, are naturally occurring food contaminants
The main aim of this study is to develop a prototype real-time detection and separation system for dried figs contaminated with aflatoxins
A real-time aflatoxin contaminated dried fig detection and separation system was developed at the wavelength of 365 nm

Summary

Introduction

Aflatoxins, which are toxic metabolites of the Aspergillus flavus and the Aspergillus parasiticus fungi, are naturally occurring food contaminants. Aflatoxins can affect a wide range of commodities including cereals, oilseeds, spices and tree nuts, as well as milk, meat and dried fruits (WHO 2005). These fungi are capable of growing when the conditions of temperature, relative humidity, and moisture are favorable (Iamanaka et al 2007). Aflatoxins are considered to be the most toxic metabolites among the mycotoxin classes, and pose a potential risk to human and animal health. Aflatoxin B1 is known to be a potent hepatocarcinogen for humans (Iamanaka et al 2007). The World Health Organization (WHO) hosted a workshop to create an integrated plan, intended to generate culturally appropriate, long term public health strategies, to reduce the aflatoxin exposure in the developing countries (WHO 2005)

Objectives

Methods

Results

Conclusion