Analiza cu infraroșu apropiat (NIR) a devenit o unealtă esențială de control al calității pentru operatorii de cereale din întreaga lume, dar poate face mai mult pentru a face față provocărilor fără precedent în ceea ce privește calitatea cerealelor pe tot lanțul de aprovizionare.

Cum a ajuns analiza cu infraroșu apropiat a cerealelor să fie o unealtă atât de puternică și la ce ar trebui să ne uităm când decidem operațiunile analitice pentru viitor?

Privind în interiorul bobului – evoluția transmitanței cu infraroșu apropiat

Infraroșul apropiat (NIR) folosește spectrul electromagnetic natural definit de lungimile de undă între 700 nm și 2500 nm. NIR este o metodă de analiză precisă și rapidă, bine adaptată pentru determinarea cantitativă a principalilor constituenți din majoritatea tipurilor de produse alimentare și agricole. În special, oferă o platformă stabilă pentru soluții analitice robuste care pot fi utilizate în medii dure supuse vibrațiilor, prafului și fluctuațiilor de umiditate și temperatură.

NIR poate fi efectuat în transmisie sau reflexie. În transmisie, un spectru în infraroșu poate fi obținut trecând lumină în infraroșu printr-o probă și determinând ce fracție este absorbită de probă. În mod alternativ, lumina poate fi reflectată de probă și proprietățile de absorbție pot fi extrase din lumina reflectată (reflexie).

Detaliul despre transmitanță este relevant pentru cerealele întregi, de exemplu, atunci când se testează parametrii precum umiditatea, care poate fi distribuită neuniform în bob și poate afecta rezultatul dacă este măsurată doar suprafața. Transmitanța asigură că cerealele sunt măsurate în profunzime pentru a furniza suficiente date pentru o măsurare precisă.

Figura 1 : Schimbările din analiza cerealelor cu NIR văzute prin cunoscutul analizor de cereale Infratec™

Colectarea datelor pune bazele pentru o gamă tot mai variată de aplicații. Primele aplicații pentru analizoarele de cereale bazate pe transmitanța cu NIR erau pentru grâu, porumb, orz, soia și orez pentru parametri precum umiditatea, conținutul de proteină și ulei.

În 1996, a fost introdusă o formă puternică de modelare a aplicațiilor numită modele de rețele neuronale artificiale (ANN) pentru a gestiona gama și complexitatea datelor. Modelele ANN au contribuit la performanțe foarte stabile indiferent de vreme și regiune. Astăzi, modelele de date bine stabilite pentru cele mai recente instrumente Infratec™ conțin până la 50.000 de mostre sau mai mult, reprezentând peste 35 de ani de variații sezoniere.

Transferabilitate

Transferabilitatea înseamnă că măsurătorile efectuate cu diferite instrumente pe aceeași probă dau rezultate identice. O indicație a transferabilității ajută prin urmare utilizatorii echipamentului de analiză NIR să înțeleagă fiabilitatea măsurătorilor care apar pe ecranele instrumentelor utilizate în întreaga organizație.

Transferabilitatea este afectată de factori legați atât de instrumentație, cât și de modelul de aplicație.

La nivel de instrument, repetabilitatea măsurătorilor, precizia măsurătorilor și comparațiile de la o unitate de instrument la alta sunt importante. La nivel de model de aplicație, variabilele pot include factori precum numărul și sursa măsurătorilor NIR utilizate pentru a crea modelul, fără a mai menționa numărul de teste de referință și eroarea potențială între aceste teste de referință.

Modelul de aplicație face o ‘predicție’ a rezultatului pe baza datelor utilizate în model. Termenul „eroare standard de predicție” (SEP) este folosit, prin urmare, pentru a sintetiza eroarea potențială față de rezultatele de referință determinate de proprietățile chimice reale ale probei. SEP este în mod tipic menționat în documentația tehnică, cum ar fi notele de aplicație. Un alt instrument util în orice notă de aplicație este un grafic care prezintă rezultatele de la instrumentul NIR plasate în raport cu rezultatele de referință corespunzătoare pentru un număr de probe. Acest lucru oferă o sursă de statistici legate de performanță, de exemplu, SEP, consultați figura 2.

Figura 2 : Grafic tipic din nota de aplicație

NIR în flux

Transferabilitatea a furnizat o piatră de temelie pentru cea mai recentă evoluție a analizei cerealelor NIR, unde senzorii „în flux” măsoară continuu în procesul de manipulare a cerealelor. De exemplu, acest lucru ar putea fi efectuat pe măsură ce cerealele sunt transportate în siloz la primire, pe măsură ce sunt amestecate înainte de încărcarea pe o navă, pe măsură ce sunt primite la fabrica de malț sau pe măsură ce sunt amestecate înainte de a intra în procesul de măcinare a făinii.

Marele avantaj al analizei în flux față de testele cu un analizor tradițional de laborator este că măsurătorile sunt efectuate automat la fiecare câteva secunde. Portofoliul de produse FOSS oferă un exemplu al acestei evoluții logice sub forma analizorului de cereale Infratec™ și a soluției în flux pentru cereale întregi ProFoss™ 2. Infratec™ este recunoscut pe scară largă pentru măsurătorile sale fiabile.

Alegeți Infratec™ pentru performanță de top și rezultate constante, indiferent de condițiile de lucru.

Pentru mai multe informații și pentru a descoperi gama noastră completă de produse, vizitați site-ul nostru și cereți o ofertă:

 

Alegeți Infratec™ și obțineți cele mai precise măsurători pentru cerealele dumneavoastră!