تشخیص تقلبات زعفران با استفاده از هوش مصنوعی - مجله نیلوفری

تولید مثل این گیاه که فاقد بذر است، از طریق تکثیر ساقه زیر زمینی یا بُنه صورت می گیرد. از طرفی ایران تولید کننده و صادرکننده حدود 90 درصد زعفران جهان محسوب می شود و از آنجا که بنه های با وزن کمتر از 6 گرم در سال اول توان گلدهی ندارند سالانه اندازه زیادی از بنه های ریز با وزن کم به صورت ضایعات از زنجیره ایجاد ارزش اضافه نموده حذف می شوند. این موضوع برای کشور ما به نام بزرگترین تولید کننده زعفران جهان اهمیت ویژه ای دارد و باید برای ایجاد ارزش اضافه نموده از آن اقدامات اساسی صورت گیرد.

حال با توجه به اهمیت استراتژیک محصول زعفران برای کشور، مؤسسه پژوهشی علوم و صنایع غذایی از طریق تعامل با تولید کنندگان و فعالان صنعت زعفران و شناخت نیازها و خلاء های موجود، پژوهش های کاربردی و در خور توجهی را در این زمینه انجام داده است.

تشخیص تقلبات زعفران با استفاده از هوش مصنوعی

عبدالله ملافیلابی، عضو هیأت علمی مؤسسه پژوهشی علوم و صنایع غذایی در این زمینه گفت: زعفران همیشه مورد توجه افراد سودجو برای کسب منافع از تجارت پر رونق این محصول بوده است. این افراد معمولاً برای کم کردن هزینه های تولید با استفاده از مواد آلی و معدنی مختلف دست به تقلب زده و زعفران های رنگ شده تقلبی و یا به صورت مخلوط با زعفران خالص با کیفیت و کمیت نامناسبی بسته بندی و به بازار عرضه کرده و سلامت مردم را هم به خطر می اندازند.

وی اظهار داشت: زعفران معمولاً از طریق اضافه نمودن مواد با منشأ گیاهی از جمله خامه هایی که از طریق چوب برزیلی، چوب صندل و با رنگ های مصنوعی (مثل تارترازین) رنگ شده اند، مورد تقلب قرار می گیرد.

ملافیلابی ادامه داد: اضافه نمودن اندام های مواد گیاهی مشابه با زعفران چون زریر، گل کافشه (کاجیره یا گلرنگ)، کاسبرگ گل همیشه بهار، کاکل ذرت رنگ کرده، پرچم های زرد بعضی گل ها، زردچوبه، میخک، ریشه گندم رنگ زده، ریشه پیاز معمولی که با جوهر رنگ می شود، خاک سرخ و هم رشته های پخته شده گوشت گاو و مرغ و غیره از جمله تقلبات دیگر در این محصول به تعداد می فرایند.

وی با بیان اینکه در زمینه شناسایی و تشخیص زعفران های اصیل از تقلبی پژوهش های مختلفی اجرا شده است ادامه داد: روش به کارگیری تکنیک های هوش مصنوعی و یادگیری عمیق یکی از جدیدترین راهکارها در این زمینه محسوب می شود.

مجری این طرح پژوهشی اضافه نمود: سایر روش های شناسایی شامل واکنش های رنگی، بررسی های میکروسکوپی، کروماتوگرافی لایه نازک (TLC) و کروماتوگرافی مایع با کارآیی بالا (HPLC) می باشد که روش HPLC به نام مؤثرترین روش در این زمینه به تعداد می رود.

وی با اشاره به اینکه یکی از مهمترین تقلبات زعفران رنگ آمیزی خامه زعفران با رنگ های مصنوعی و طبیعی در طیف های نارنجی و قرمز رنگ می باشد گفت: هدف اصلی ما از اجرای این طرح پژوهشی، شناسایی تقلبات رنگی در محصول زعفران ایرانی و اصالت سنجی آن با استفاده از روش های کامپیوتری پردازش تصویر و هوش مصنوعی مبتنی بر یادگیری عمیق می باشد که به نام روش جدیدی با دقت بالای 95 درصد برای تشخیص و شناسایی زعفران غیر اصیل رنگ شده پیشنهاد شده است.

وی گفت: اقدام مؤسسه پژوهشی علوم و صنایع غذایی برای مقابله با این تقلبات شامل استفاده از تکنیک هوش مصنوعی مبتنی بر یادگیری عمیق و پردازش داده های تصویری است که از این طریق مشخصه های زعفران اصیل شناسایی شده و از زعفران تقلبی تمیز داده می شود. در استفاده از این تکنیک هیچ قسمتی از زعفران ضایع نمی شود، همچنین نیاز به تجهیزات خاص آزمایشگاهی هم نبوده و به سرعت فرآیند شناسایی زعفران با دقت بالا انجام می گیرد.

ملافیلابی اظهار کرد: برای توسعه این طرح پژوهشی کاربردی در آینده نزدیک محققین این طرح در نظر دارند با طراحی سیستم هوشمند قابل نصب بر روی موبایل، امکان شناسایی زعفران اصیل از زعفران تقلبی را برای همگان میسر کنند.

ایجاد ارزش اضافه نموده از ضایعات بُنه زعفران

عضو هیأت علمی مؤسسه پژوهشی علوم و صنایع غذایی هم در مورد اهمیت اجرای طرح پژوهشی تأثیر روش های مختلف استخراج بر ترکیبات موثره بُنه زعفران اظهار داشت: مطالعات نشان داده است که درصد سبز شدن، تعداد برگ ها و درصد گل های تولیدی در گیاه زعفران تابع قطر بُنه ها است. از این رو برای کشت، بنه های درشت انتخاب می شوند و در نتیجه سالانه شاهد ضایعات قابل توجهی از بنه های ریز و با وزن کم در تولید زعفران کشور هستیم.

جواد فیضی با بیان اینکه استفاده مؤثر از این ضایعات و بازگرداندن آن به چرخه ایجاد ارزش اضافه نموده در اقتصاد کشور از اولویت بالایی در سرمایه گذاری برخوردار است گفت: با توجه به وسعت بالای سطح زیر کشت زعفران در استان خراسان و اینکه زمین زیر کشت زعفران دوباره قابل کشت برای این محصول نیست، در آینده ای نه چندان دور با بحران افزایش ضایعات بنه ریز زعفران روبرو خواهیم بود.

وی با تاکید بر اینکه عدم توجه به این آینده پژوهشی باعث هدر رفت سرمایه ها می شود ادامه داد: مؤسسه پژوهشی علوم و صنایع غذایی در حال اجرای طرح پژوهشی شناسایی روش های مختلف استخراج ترکیبات موثره زعفران است که تولید نشاسته از ضایعات بنه زعفران و هم استخراج ساپونین و عصاره با قدرت آنتی اکسیدانی بالا از جمله دستاوردهای این طرح پژوهشی به تعداد می رود.

عضو هیأت علمی گروه پژوهشی ایمنی و کنترل کیفیت مواد غذایی مؤسسه پژوهشی علوم و صنایع غذایی ذی نفعان دستاوردهای این طرح پژوهشی را وزارت جهاد کشاورزی، واحدهای تولیدی زعفران و کشاورزان دانست و اضافه نمود: آگاهی از ترکیبات موثره تشکیل دهنده بنه زعفران و استفاده از ترکیبات مفید آن، استفاده مجدد از بنه های ریز و کاهش ضایعات آنها و ایجاد ارزش اضافه نموده از بُنه های ضایعاتی از جمله مهمترین کاربردهای اجرای این طرح پژوهشی است.