Fotonica is een technologie die zich richt op het opwekken, transporteren en detecteren van licht. De technologie bevindt zich op het grensvlak van licht (ofwel: fotonen) en elektronica. Het is een breed vakgebied dat wordt gebruikt voor zaken als quantum en datatransport, maar ook voor innovatieve sensoren. Deze sensoren worden in tal van sectoren ingezet, niet alleen in agri en food, maar ook in de medische sector, de halfgeleiderindustrie en voor aardobservatie en klimaat.
>> Lees ook: Fotonica helpt land- en tuinbouw sneller en betrouwbaarder te meten
Nieuwe ogen en oren
Lisanne van Oosterhoud, programmamanager Next Tech Food Factories helpt -samen met een team- bedrijven in de voedselverwerkende industrie met de ontwikkeling en implementatie van slimme technologieën in de voedselverwerking. “Fotonica maakt niet alleen processen efficiënter, maar draagt ook bij aan een duurzamere en slimmere voedselproductie”, zegt ze. “Het zijn de nieuwe ogen en oren die in productieprocessen ingezet kunnen worden om bijvoorbeeld de kwaliteit te verbeteren, de voedselveiligheid beter te borgen of efficiënter te werken. Zeker wanneer alle data die de sensoren opleveren real-time in een productieproces inzicht bieden en waarmee datzelfde proces ook real-time bijgestuurd kan worden.”
NXTGEN Hightech
Onder de vlag van Next Tech Food Factories, een samenwerking tussen Brainport Development en Agrifood Capital, draait het programma NXTGEN Hightech. Het is in 2023 van start gegaan en heeft als doel Nederland terug naar de high-tech top te brengen én een bijdrage te leveren aan oplossingen voor de grote maatschappelijke uitdagingen. Het Nationaal Groeifonds steunt dit programma met 450 miljoen euro. Ook het versnellingsprogramma Digitalisering & Technologie van Groenpact is betrokken.
Fotonische chips bij voedingsmiddelenfabrikant Lamb Weston
Bij Lamb Weston (het Nederlandse hoofdkantoor staat in Breda), een van ‘s werelds grootste aardappelverwerkers (tot friet en puree) wordt al jaren gebruik gemaakt van fotonica. Volgens directeur Innovatie & Development, Anton Godschalk, misschien al wel twintig jaar. “Het begon met optica, waarbij camera’s vooral naar de vorm en de afwijkingen daarin kijken, maar niet veel later kwam daar ook fotonica bij. Met verschillende lichtstralen, bijvoorbeeld uv-licht of infrarood, belichtingen en reflectie kunnen we nog nauwkeuriger de aardappels bekijken en keuren.”
Lamb Weston gebruikt optische en fotonische technieken voor drie zaken: kwaliteitsverbetering van het eindproduct, borging van de voedselveiligheid en efficiencyslagen in het bedrijfsproces. “Sensoren zien bijvoorbeeld sneller onregelmatigheden zoals plastic of andere onregelmatigheden die in de productstroom zijn terechtgekomen. Daarnaast zorgen deze technieken voor een verdere optimalisatie van het hele bedrijfsproces omdat we door het gebruik van deze technologieën veel efficiënter kunnen werken”, zegt Godschalk.
Het betekent volgens Godschalk ook zeker iets voor medewerkers. “Twintig jaar geleden stonden zes mensen aan een band aardappelen te inspecteren. Die stonden dan onder zo’n TL-balk de slechte aardappelen eruit te sorteren. Maar uit eigen onderzoek bleek dat ze maar 60 tot 65% van de onregelmatigheden eruit haalden. Machines waren op dat stuk wel 94% betrouwbaarder. Dat gaf de doorslag om dit werk machinaal te gaan doen.”
Anders opgeleide medewerkers
Dat betekent dat de mensen die nu bij Lamb Weston in de fabriek werken, ook heel anders opgeleid moeten zijn. “Ze moeten veel meer weten van de technieken zelf, van data-analyses en snappen wat het is om bepaalde trends in die data te kunnen onderscheiden, statistische gegevens kunnen lezen en machines kunnen aansturen. Vroeger maakte je wellicht 4 keer per uur een monster, nu doet de software dat continue. We hebben dus veel meer theoretisch opgeleiden nodig dan voorheen. Waar de operators voorheen machine gedreven werk verrichtten, zijn het nu meer de nerds die software gedreven werken leuk vinden. Echter één ding is in al die jaren niet veranderd: meten is weten. Wij zeggen er dan gelijk achteraan: “wie dat niet doet, doet z’n werk niet goed”, zegt Godschalk lachend.
Uitdaging: goede verwerking data
Van Oosterhoud ziet op dit moment ook nog een andere uitdaging: de goede verwerking van data. “Je kunt met fotonica meten wat je wilt, maar je moet deze data ook kunnen interpreteren. Wat zeggen al deze data? Wat heb je eraan als onderneming? Kortom: wat zie en meet ik eigenlijk? Daar heb je specialisten voor nodig in het bedrijf die niet alleen iets van het proces weten, maar ook kennis hebben om de juiste vertaalslag te maken. En daarmee komen we ook bij het onderwijs uit, want ik zie dat juist op mbo- en hbo-niveau nog zoveel meer kennis verspreid kan worden over het gebruik van deze technologie. Het beeld van werken in de voedingsindustrie moet veranderen: het is niet meer overal die koude, natte werkomgeving met alleen maar repetitief werk. Door technologische ontwikkelingen zoals fotonica ontstaan er steeds meer uitdagende en innovatieve kansen. Studenten weten dat vaak nog niet, en daar moeten we iets aan doen. Onbekend maakt onbemind.”
PIC summit
Op 4 en 5 november 2025 organiseert PhotonDelta het PIC (Photonic Integrated Circuit) Summit in het Evoluon in Eindhoven. Hier komt de hele wereld samen om de nieuwste info over fotonica te delen. Next Tech Food Factories heeft de ambitie om hier samen met PhotonDelta de kansen van fotonica voor de voedselverwerkende industrie onder de aandacht te brengen.
Proces LocalTea
LocalTea is een van de bedrijven die door Next Tech Food Factories wordt begeleid met het implementeren van verschillende innovaties die bijdragen aan automatisering, digitalisering en robotisering. LocalTea is een Nederlandse onderneming die in Nederland thee produceert. “In het droogproces van thee heeft LocalTea in samenwerking met Wageningen University & Research en VanWeesWaalwijk, een fotonische sensor getest met als doel om dit proces beter te monitoren. Daardoor kan er real-time bijgestuurd worden in het verwerkingsproces. Het eerste deel van de test is nu afgerond. Het tweede deel start straks als er weer geoogst wordt.”
Proces Lamb Weston
Een van de eerste dingen waarnaar gekeken wordt, zijn verkleuringen. Aardappelen kunnen groen worden als ze te lang worden blootgesteld aan zonlicht. Groene aardappels zijn bij extreem overmatige inname ongezond. Dus die sorteert Lamb Weston eruit met optische sorteerders. “Door het gebruik van fotonische chips kunnen we echter nog veel meer zien. We kunnen bijvoorbeeld de droge stof (het zetmeelgehalte) van de friet bepalen. Dat helpt ons om ze op een juiste wijze te verwerken tot een kwalitatief goed eindproduct. Maar ook door bepaalde lichtreflecties kunnen we makkelijker zien of het wel een gezonde aardappel is, of er geen rotte stukken inzitten of een bepaalde bacterieziekte.”
