Mithilfe von Bildverarbeitung, künstlicher Intelligenz und dem Internet of Things (IoT) ermöglicht die Methode eine Analyse der Sortenreinheit von Braugerste.
Mittels Scanner wird ein hochauflösendes Bild einer Probe von Gerstensamen aufgenommen. Das Bild durchläuft dann Algorithmen, die einzelne Körner auf dem Bild erkennen und segmentieren. Anschließend wird jedes einzelne Korn von einem neuronalen Netzwerk (Convolutional Neural Network, CNN) analysiert, dessen Architektur speziell für die Analyse und Klassifizierung von landwirtschaftlichen Erzeugnissen ausgewählt und entwickelt wurde. Das CNN wurde mit verifizierten Informationen (auch Ground Truth genannt) trainiert, wobei es lernt, wie die einzelnen Gerstensorten unterschieden werden können. Die Basis hierfür bilden sortenreine Proben verschiedener Gersten, die zuvor mit dem Gerät digitalisiert wurden und entsprechend den Datensatz (Modelle der künstlichen Intelligenz) bilden. Um genaue Modelle zu erhalten, müssen die Algorithmen mit einer großen Variabilität trainiert werden, d. h. mit reinen Proben verschiedener Sorten aus unterschiedlichen Regionen, Erntejahren und Standorten. Der Zweck des Trainings besteht darin, dass die Algorithmen lernen, die Muster zu erkennen, die jede Sorte unterscheiden und zugleich Sinn ergeben. Einmal trainiert, sind die Algorithmen in der Lage, die Sortenreinheit einer unbekannten Probe von Gerstensaatgut genau vorherzusagen, sofern die Sorte in den Modellen der künstlichen Intelligenz enthalten ist.
Repräsentative Probennahme der Treber
Treber
Zur Kontrolle der Sudhausarbeit durch die Treberanalyse ist die Entnahme einer repräsentativen Durchschnittsprobe Voraussetzung. Verteilt über die ganze Zeit des Austreberns entnimmt man in gleichen Zeitabständen gleich große Proben.
Bestimmung des Wassergehaltes der Treber
Treber
Der Wassergehalt wird über den Massenverlust während eines standardisierten Trocknungsvorganges bestimmt. Hierfür wird der Treber bei einer definierten Temperatur innerhalb einer festgelegten Zeit in einem elektrisch beheizten Lufttrockenschrank getrocknet. Der Wassergehalt wird durch Differenzwägung ermittelt.
Ist der Wassergehalt größer als 17 GG-%, muss eine Vortrocknung der vorher nicht zerkleinerten Treberprobe (Grobwassergehalt) erfolgen. Anschließend erfolgt die Bestimmung des Feinwassergehaltes. Aus beiden Werten kann der Gesamtwassergehalt berechnet werden.
Bestimmung des auswaschbaren oder löslichen Extrakts in Nasstreber durch Auspressen
Nasstreber
Nasstreber wird mittels einer Handpresse ausgepresst
Bestimmung des auswaschbaren oder löslichen Extrakts in Treber durch Auswaschen
Nasstreber, Trockentreber
Der lösliche Extrakt der Treber wird durch Auswaschen mit H2O von 70 °C bestimmt.
Bestimmung des Gesamtextrakts in Treber durch enzymatischen Aufschluss
Nasstreber, Trockentreber
Der Gesamtextrakt wird durch Kochen der Treber mit anschließendem enzymatischem Aufschluss mittels technischer Enzyme (Termamyl 120 L und SAN Super 360 L) gewonnen. Die Differenz zwischen Gesamtextrakt und auswaschbarem Extrakt stellt den aufschließbaren Extrakt dar.