Qu’elle soit un souvenir d’un événement spécial ou d’un moment anodin qui vous fait sourire, chaque image raconte une histoire. Olga Pawluczyk, PDG de P&P Optica (PPO), est de l’avis qu’une image vaut plus que mille mots; c’est une réflexion de la lumière dont les milliers de points de données racontent leur propre histoire grâce à leur couleur ou leur longueur d’onde uniques. En apportant cette pensée au monde de la transformation des aliments, Olga a pu faire la lumière sur la nutrition.
Un peu d’introspection ne nuit jamais
Olga Pawluczyk
Pendant son enfance, Olga joue avec les lentilles optiques et les prismes que son père apporte du travail à la maison et, très rapidement, elle se découvre une passion pour les mathématiques et les sciences. Cette passion grandissante devient une carrière et les mathématiques prennent une toute nouvelle signification. Les formules et les équations ne sont pas que de simples caractères sur une feuille, elles deviennent des outils pour résoudre les problèmes du monde réel. En particulier pour tout ce qui concerne l’optique, l’étude de la lumière et de la vision. « Si vous appliquez des mathématiques très avancées à une image, votre compréhension de celle-ci peut complètement changer », explique Olga. « Les mathématiques apportent la clarté en réduisant ou même en éliminant le bruit numérique d’une image. »
Après l’obtention d’un diplôme en génie et d’une maîtrise en biophysique médicale, Olga s’est jointe à l’entreprise familiale : PPO. En travaillant aux côtés de son père, elle a conçu et construit des spectromètres extrêmement spécialisés pour la détection de changements chimiques minimes dans une substance à l’aide de la lumière. Olga était fière de leurs spectromètres, qui ont aidé de nombreux chercheurs dans leurs efforts pour mieux comprendre leur domaine. Mais elle ne voulait pas uniquement aider les autres à résoudre des problèmes. Elle souhaitait prendre l’initiative d’apporter elle-même des changements à long terme grâce à la technologie de sa famille.
Définir la portée : la spectroscopie et les spectromètres
La spectroscopie est l’étude de l’interaction entre la lumière et les matières. Chaque objet réagit différemment à la rencontre de longueurs d’onde de la lumière, ce qui offre un aperçu de la nature chimique de la matière. Le spectromètre est un instrument scientifique qui montre ces interactions. On l’utilise dans plusieurs industries différentes pour, par exemple, évaluer la composition chimique des étoiles et analyser la chimie des tissus humains afin d’émettre un diagnostic de maladie.
À la lumière de son utilité dans beaucoup d’industries, il était facile de trouver une manière de mettre en œuvre la spectroscopie. Olga et son équipe n’avaient qu’à trouver leur créneau. Faire le tri des différents types de plastiques dans une installation de recyclage? Détecter du bitume (une substance produite à partir du pétrole) dans les sables bitumineux? Toutes ces idées avaient du potentiel, mais elles n’étaient pas si intéressantes.
Jusqu’à ce qu’Olga porte son attention sur son assiette.
Une nouvelle perspective sur la vie
Lorsqu’Olga a examiné des aliments au spectromètre, elle a immédiatement vu plein de possibilités. La lumière se reflète sur les composantes comme les protéines et les lipides, et elle émet des ondes de couleurs différentes pour chacune. Eureka! Si Olga pouvait offrir aux transformateurs de viande une manière de connaître, par exemple, le pourcentage précis de la teneur en lipides d’une coupe de viande, elle pourrait les aider à faire de meilleurs produits. Cependant, les experts de l’industrie montrèrent peu d’enthousiasme à son idée. Elle devait avoir une plus grande incidence, d’autant plus que « les spectromètres auraient pu améliorer l’uniformité, mais plusieurs des usines de transformation ne pensaient pas que la différence en valait la peine », se souvient Olga.
Une femme vêtue d’un sarrau effectue des réglages sur un panneau de commande se trouvant sur du système d’imagerie de PPO.
Alors, elle a observé.
Et elle a appris.
Jusqu’à ce qu’elle trouve une faille dans la chaîne de production.
Au moment où la viande est emballée, mise en caisse et placée dans des camions de livraison, elle a parcouru de nombreux kilomètres de courroies de convoyeur, a été déposée dans plusieurs contenants et est passée par les mains de multiples travailleurs. Alors, à tout point du parcours, un corps étranger aurait pu tomber dans la viande, ce qui entraînerait un gaspillage de produits, des rappels sanitaires et de sécurité, et dans les cas les plus graves, une incidence négative sur les consommateurs.
Il y a certainement plusieurs précautions en place dans les usines pour éviter les incidents, mais elles comportent certaines limites. L’œil humain est capable de reconnaître des différences visuelles, mais certaines contaminations sont difficiles à discerner. Les rayons X sont d’excellents détecteurs d’objets denses comme des roches ou des métaux, mais ils ont de la difficulté à déceler les impuretés à basse densité comme le plastique et le caoutchouc. Par contre, les spectromètres permettent à Olga et l’équipe de PPO de voir au-delà des limites de l’œil humain. Un minuscule morceau de carton caché parmi des morceaux de poulets ne fait pas le poids face à la précision des spectromètres et le système détecte immédiatement la différence.
Cependant, les spectromètres sont délicats et l’équipement dans les usines de transformation doit résister à des protocoles de nettoyage rigoureux et à de longues heures de fonctionnement. Simplement installer des spectromètres et utiliser les protocoles de nettoyage normaux seraient comme « prendre un cellulaire, le nettoyer à l’eau savonneuse à haute pression chaque jour et espérer qu’il fonctionne toujours », explique Olga. L’équipe de PPO devait donc se concentrer sur l’ingénierie plutôt que la technologie pour assurer que les systèmes puissent être régulièrement nettoyés en profondeur sans toutefois nuire à leur capacité de détecter des matières.
C’était un défi de taille, mais pas impossible. Par suite de plusieurs essais, de tonnes de commentaires des partenaires de l’industrie et de l’ajout de l’intelligence artificielle, leur prototype est enfin né. Des années de travail acharné et d’ingéniosité ont mené à un système d’imagerie capable de respecter les normes de propreté de l’industrie tout en évitant les dommages au spectromètre.
Mais ça… c’était la partie facile. Le vrai défi s’est présenté sur le marché.
La mise à l’essai
Agri-innover
Dans le cadre du Partenariat canadien pour une agriculture durable, Agri-innover fait la promotion de l’innovation et de la croissance durable du secteur agricole et agroalimentaire en versant des contributions remboursables pour encourager la commercialisation, la démonstration et l’adoption de technologies et de processus novateurs et prêts à être commercialisés.
Selon les transformateurs de viande, l’ajout d’une nouvelle technologie à un environnement sensible devait faire l’objet d’un examen minutieux. Tout changement devait compléter et améliorer du même coup les protocoles existants. Alors, prendre un risque sur un produit théorique était illogique. De plus, puisque PPO n’avait qu’un prototype disponible, établir la confiance à l’égard de la spectroscopie pouvait prendre de nombreuses années.
La solution? Olga et l’équipe de PPO devaient mettre en place de vrais systèmes dans les usines de transformation pour démontrer les avantages de la spectroscopie. Malheureusement, la construction d’un seul système était déjà assez chère, alors comment allaient-elles en construire plusieurs?
Après avoir exploré les possibilités de soutien pour leur vision et avoir reçu des subventions de programmes, y compris le programme Agri-innover d’Agriculture et Agroalimentaire Canada, Olga et PPO ont rapidement amassé assez de fonds. Aussitôt, la construction de multiples systèmes de démonstration à présenter aux clients potentiels s’est entamée.
Grâce aux systèmes de démonstration sur place, les transformateurs alimentaires ont pu effectuer des essais pour bien comprendre comment les spectromètres de PPO pouvaient fonctionner au sein de leurs usines. Ils ont aussi pu formuler des commentaires sur des changements précis pour améliorer l’efficacité du système. « Lorsque les transformateurs sont libres d’exprimer leurs préoccupations, nous pouvons les surmonter ensemble », dit Olga. « La majorité de notre apprentissage s’est fait à la suite de la réalisation que, même si on retrouvait des problèmes similaires dans plusieurs des usines, les solutions étaient différentes dans chacune d’entre elles. »
Seulement deux ans plus tard, les systèmes d’imagerie de l’équipe ont déjà une incidence sur plusieurs des usines de transformation de la viande en Amérique du Nord. De plus, Olga et son équipe ont l’intention d’utiliser les données recueillies par leurs systèmes pour mieux comprendre comment la transformation et l’entreposage peuvent améliorer le produit final. Elles ont eu leur trait de lumière et ne sont pas près de s’arrêter.
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