La Universidad de Tokai y Fujitsu ha desarrollado una nueva tecnología para inspeccionar la calidad del atún congelado en Japón. La investigación conjunta se centró en el desarrollo de una novedosa tecnología de IA por ultrasonidos (1), que dio como resultado la primera técnica del mundo para medir la calidad de la carne del atún congelado sin necesidad de cortar o dañar el producto. La nueva tecnología ofrece así un nuevo método para inspeccionar la calidad del atún congelado sin disminuir su valor, y puede contribuir algún día a una mayor confianza y seguridad en la distribución mundial de atún congelado y otros productos alimentarios.

La investigación conjunta será presentada por ambas partes en la Conferencia del Comité Técnico de la Sociedad para la Investigación de Ultrasonidos (auspiciada por el IEICE) que se celebrará en la ciudad de Hiroshima, prefectura de Hiroshima, Japón, del 22 al 23 de diciembre de 2022.

Sobre la investigación conjunta

1. Antecedentes y retos

La demanda de atún tanto en Japón como en el resto del mundo ha aumentado significativamente, con 15 países pescando y produciendo más de 50.000 toneladas de atún en 2020 (2). El reciente auge mundial de la comida japonesa ha aumentado la demanda de atún de alta calidad que se utiliza sobre todo para sashimi (pescado crudo).

La mayor parte del atún natural capturado en estado salvaje se congela rápidamente a bordo de barcos pesqueros comerciales, y posteriormente se entrega a los consumidores a través de distribuidores a restaurantes y supermercados. Sin embargo, la calidad del atún depende en gran medida de las condiciones en el momento de la pesca y de la forma en que se manipula a lo largo del proceso de distribución.

Los métodos convencionales de inspección de la frescura y la calidad de la carne del atún congelado suelen requerir que los inspectores corten la cola del pescado para examinar visualmente un corte transversal de la cola del atún. Cortar la cola del atún a menudo daña y, en última instancia, reduce el valor del pescado, y el proceso depende en gran medida de un número limitado de expertos formados para llevar a cabo con precisión la inspección de calidad.

Las ondas ultrasónicas se aplican en pruebas de calidad en diversos campos como método de ensayo no destructivo. Sin embargo, su uso en productos congelados como el atún resulta difícil debido a la elevada atenuación de las ondas acústicas.

Para resolver estos problemas, la Universidad de Tokai, bajo la dirección del profesor Keiichi Goto, del Departamento de Pesca de la Escuela de Ciencia y Tecnología Marina, y Fujitsu llevaron a cabo una investigación conjunta para examinar el atún congelado con ondas ultrasónicas de baja frecuencia y atenuación para inspeccionar la frescura del pescado. Analizando las formas de onda mediante aprendizaje automático (3), ambas partes desarrollaron con éxito el primer método del mundo para determinar la frescura del atún congelado sin necesidad de cortar el producto.

2. Periodo de la investigación conjunta:

Del 1 de abril de 2022 al 31 de marzo 2023 (está previsto que continúe después del ejercicio 2023)

3. Esquema de la investigación:

Con el fin de encontrar la frecuencia de ultrasonidos óptima para examinar el atún congelado, la Universidad de Tokai y Fujitsu realizaron ensayos con varias frecuencias de onda. Las pruebas mostraron que las ondas ultrasónicas con una frecuencia relativamente baja, de unos 500 kHz, ofrecían resultados óptimos.

Para determinar posibles indicadores de frescura insuficiente (4), ambas partes compararon las formas de onda de ultrasonidos de los atunes para ver la calidad y frescura. Como resultado, la Universidad de Tokai y Fujitsu descubrieron que la intensidad de la reflexión en la zona de la espina central de los especímenes de atún con una frescura insuficiente era especialmente intensa. Basándose en estos hallazgos, las dos partes crearon un modelo de aprendizaje automático basado en las ondas reflejadas de la espina media de los especímenes de atún (5) que es capaz de inspeccionar correctamente la frescura del atún congelado con una precisión del 70% al 80% (6).

Además de las formas de onda que el ojo humano puede diferenciar fácilmente (imagen 2), la tecnología de IA recién desarrollada también es capaz de identificar distinciones en formas de onda que son difíciles de percibir visualmente (imagen 3).

4. Posibles escenarios de uso de la nueva tecnología:

- Los mayoristas de productos marinos pueden inspeccionar fácilmente la frescura de un pescado entero con un dispositivo portátil cuando compran atún a los pescadores.

- Aplicada a las inspecciones en instalaciones como puertos pesqueros mediante cintas transportadoras, la tecnología podría utilizarse para inspecciones automatizadas por lotes de la frescura del atún congelado.

5. Planes de futuro:

En el futuro, la Universidad de Tokai y Fujitsu realizarán ensayos con más muestras de atún para aumentar la precisión de la tecnología recién desarrollada y mejorarla para que pueda detectar otros defectos de calidad del atún congelado, como coágulos de sangre y tumores.

Los dos socios planean además realizar pruebas de campo en plantas de procesado de productos marinos y llevar a cabo investigaciones para aplicar la tecnología a una amplia gama de ámbitos, como la industria ganadera, que manipula productos congelados, el campo biológico y el médico.