IAT NIR gabonaelemző: A gabonafélék és a gabonafélék gyors minőségellenőrzésének szakértője

A gabonafélék és a gabonafélék az emberek elsődleges energiaforrásai, és mélyen beépültek mindennapi életünkbe. A búza például a világ három legjobb gabonája közé tartozik, és létfontosságú alapelemként szolgál, gazdag szénhidrátokban, fehérjékben és esszenciális mikrotápanyagokban. Mielőtt a búzaszemeket lisztté őrölnék olyan termékekhez, mint a kenyér, kekszek és más élelmiszerek, elengedhetetlen, hogy szigorúan hozzáférjenek a minőségükhöz. Ez a lépés biztosítja, hogy a későbbi feldolgozás megfeleljen a magas követelményeknek.

A búzaszemeket nedvességtartalomra, fehérjeszintre, sikérerősségre, aminosav-összetételre, keményítőtartalomra és bármilyen tökéletlenségre vizsgálják, amelyek döntő tényezők a tárolásra és feldolgozásra való alkalmasságuk meghatározásában. A búza tulajdonságai határozzák meg a legjobb felhasználást – az erős gluténról ismert kemény búza és magas fehérjetartalmú fajták szerkezeti és stabilitási képességük miatt ideálisak kenyérhez és fermentált termékekhez. Eközben a puha búza és az alacsony fehérjetartalmú fajták jobban megfelelnek süteményekhez, süteményekhez és tésztákhoz. Mind a gazdálkodók, mind a vásárlók számára a búza minőségének e kulcsfontosságú mutatókkal történő értékelése tisztességes árazást és optimális felhasználást biztosít. Az IAT Near-Infrared Grain Analyzer a preferált eszköz ezen alapvető értékelések gyors és pontos elvégzéséhez, lehetővé téve, hogy tájékozott döntéseket hozzon, amelyek a teljes ellátási lánc számára előnyösek.

Különféle módszerek léteznek a búzaszemek minőségének értékelésére, de sok kémiai és fizikai megközelítés minta-előkezelést és mérgező reagensek használatát igényli. Például a fehérjeanalízis gyakran a Kjeldahl-módszerre támaszkodik, amely tesztenként 5-6 órát vesz igénybe. A berendezések mérete és a szükséges kémiai reagensek nagy száma miatt ezeket a vizsgálatokat csak laboratóriumi körülmények között lehet elvégezni. Ez jelentős korlátokat teremt mind az idő, mind a helyszín tekintetében, ami kihívást jelent a gyors helyszíni tesztelés és az árképzés igényeinek kielégítése a beszerzési folyamat során.

Hasonlóképpen, a glutén minőségének vizsgálata, mint például a kézi gluténmosás, jelentős eltérésekhez vezethet az eredményekben – a kezelő technikájától függően akár 2 százalékponttal vagy még ennél is többet. Ennek eredményeként a laboratóriumi vizsgálati módszerek magasan képzett személyzetet és stabil berendezéseket igényelnek. Ezeknek a teszteknek a megbízhatóságát azonban gyakran veszélyeztetik az emberi hibák, a berendezések változatossága és a módszertani különbségek. Ezért rendkívül nagy szükség van egy hordozható, gyors, roncsolásmentes, pontos és nagymértékben megismételhető vizsgálóberendezésre, amely képes kezelni a beszerzési folyamat során felmerülő kihívásokat, ahol a búza minőségét gyakran csak a fajta, az állaga és a tapasztalat alapján lehet elérni.

A közeli infravörös (NIR) spektroszkópia a búzaminőség elérésének vezető technológiájaként ismertté vált, főként megfizethetőségének, sebességének, pontosságának és roncsolásmentes vizsgálati jellegének köszönhetően. Ezt az innovatív módszert széles körben alkalmazzák a kutatási területeken és a gabonaiparban a megbízhatóság minőségi értékelése érdekében. A hordozható NIR gabonaanalizátorokat általában a búzaszemek olyan kulcsparamétereinek mérésére használják, mint a nedvesség-, keményítő- és fehérjetartalom, amelyek értékes betekintést nyújtanak a tárolási feltételek optimalizálásához, és megkönnyítik a speciális búzafajták gyors osztályozását.

Tekintettel a különböző minőségértékelési követelményekre a búzafeldolgozás különböző szakaszaiban – a tárolástól az őrlésen át az élelmiszertermelésig – egyre nagyobb szükség van a NIR technológia jelenlegi búzatesztelési alkalmazásainak feltárására. Ezen túlmenően, a NIR hatékonyságának megértése a kerneleken belüli egyes komponensek észlelésében kulcsfontosságú a hasznosság és a pontosság növelése érdekében. Ahogy a NIR folyamatosan fejlődik, a búza minőségértékelésének hatékonyságának és megbízhatóságának javításában betöltött szerepe egyre hangsúlyosabbá válik, támogatva a teljes ellátási láncot.

A közeli infravörös fény (NIR) volt az első nem látható fénytartomány, amelyet felfedeztek, hullámhossza a látható és a középső infravörös tartomány között van, 780 és 2526 nm között. Ebben a hullámhossz-tartományban a hidrogénkötéseket tartalmazó anyagok (OH, CH, SH, NH stb.) felhang és kombinációs abszorpciót mutatnak. A NIR-spektroszkópia egy anyag jellemző abszorpcióját méri a közeli infravörös tartományban, hogy olyan spektrumot hozzon létre, amely információkat tartalmaz a mintáról. Ezt a technikát jelenleg elsősorban szerves vegyületek minőségi és mennyiségi elemzésére használják. Míg a látható fény spektrumában lévő NIR jeleket könnyű megszerezni, az infravörös tartományban gyengébb abszorpciójuk és az átfedő spektrális sávok jelenléte bonyolulttá teszi az értelmezésüket. A NIR spektroszkópia széles körű elterjedése a fejlett kemometriai módszerek kifejlesztésével vált lehetővé, amelyek jobb elemzést és értelmezést tettek lehetővé. Egyedülálló jellemzői révén a NIR spektroszkópia értékes eszközzé vált gyors, roncsolásmentes tesztelési képességei miatt, és a több paraméter minta-előkezelés nélküli mérésére való képessége ideálissá teszi a gyors és megbízható gabona- és gabonavizsgálatokhoz, a minőség-ellenőrzéstől az élelmiszerbiztonságig. .

A NIR spektrométerek az a hardver, amely lehetővé teszi a NIR spektroszkópia alkalmazását a búza minőségének meghatározásában. Különféle típusú NIR spektrométereket speciális alkalmazásokhoz terveztek. A diszperzív és interferometrikus műszerek a leggyakrabban használt NIR eszközök a piacon. Az interferometrikus spektrométerek, jellemzően a Fourier Transform modellek, csúcskategóriás, drága műszerek, amelyek a legalkalmasabbak a precíz laboratóriumi elemzésekhez. A gyártási környezetben általánosan használt diszperzív NIR műszerek közé tartoznak a rögzített rácsos egypontos vagy sordetektorok és az akusztikus-optikai hangolható szűrős NIR spektrométerek (AOTF-NIR). Az AOTF-műszerek mag-diszpergáló eleme azonban költséges, ami megdrágítja az AOTF-alapú detektálást. Összességében a rögzített rácsos egypontos vagy tömbdetektoros spektrométereket szélesebb körben használják.

IAT (SZINGAPORE) TECHNOLOGY PTE. KFT. (IAT) egy innovatív technológiai vállalat, amely NIR spektrométerekre specializálódott, és személyre szabott iparági megoldásokat kínál. Megalakulása óta az IAT a professzionális NIR-termékek és -szolgáltatások vezető szállítójává vált a kutatás-fejlesztésre, a gyártásra és az értékesítésre összpontosítva. Jelentős K+F befektetésekkel és olyan csapattal, ahol tagjainak több mint 50%-a mester- vagy doktori fokozattal rendelkezik. A gabona- és mezőgazdasági termékek beszerzése során a hordozható, gyors és költséghatékony minőségellenőrzés iránti erős kereslet kielégítésére az IAT MEMS technológiát, rögzített rács + DMD mikrotükör tömböt és egypontos észlelési megközelítést használt. Ez a megközelítés vezetett az IAS-5100 hordozható NIR gabonaelemző kifejlesztéséhez, amelyet úgy terveztek, hogy hatékonyan megfeleljen a modern mezőgazdasági minőségellenőrzés igényeinek.

IAS-5100 hordozható NIR analizátor

Az IAS-5100 innovatív oldalsó megvilágítású diffúz reflexiós keverőeszközzel rendelkezik, amely háromszorosára növeli a szemcsés minták elemzésének pontosságát, megbízható eredményeket biztosítva, amelyekben a vevők és az eladók egyaránt megbízhatnak a tisztességes tranzakciók és a nyereséges döntések érdekében. Az intuitív érintőképernyő és az egykattintásos elemző funkció lehetővé teszi a felhasználók számára a tesztek egyszerű elvégzését anélkül, hogy professzionális képzésre lenne szüksége. A kompakt, könnyű és akkumulátoros IAS-5100 ideális beszerzési helyszíneken, járművekben vagy terepen történő használatra. Több éves mintaadatokból kifejlesztett kiterjedt észlelési adatbázisa pontos és pontos elemzést garantál. Az IAS-5100 elsősorban a búza nedvesség-, fehérje-, glutén- és hamutartalmát méri, így kiválóan alkalmas a búzabeszerzés osztályozására, osztályozására és árképzésére.

A búzaszemek nedvességtartalma, amelyet a víztömeg és a teljes szemtömeg arányaként határoznak meg, kritikus a feldolgozás, a szállítás és a tárolás szempontjából. Az optimális nedvességszintet úgy érik el, hogy a szemeket közvetlenül a mikroorganizmusok szaporodásának küszöbértéke alatt szárítják, így biztosítva a biztonságosabb tárolást és a frissesség, az ehetőség, a csírázási arány és a magminőség jobb megőrzését. A túlzott nedvesség a kapacitás elvesztéséhez és az enzimaktivitás növekedéséhez vezet, ami tápanyagok lebomlását, magasabb hőmérsékletet és olyan problémákat okoz, mint a penészgomba és a rovarfertőzés. Ezzel szemben a túl kevés nedvesség törékennyé teheti a szemeket, ami befolyásolja az élelmiszerek minőségét és a vetőmag életképességét. Így a nedvességtartalom pontos mérése és ellenőrzése elengedhetetlen a gabona tárolási és szállítási folyamata során.

Ebből kifolyólag a közeli infravörös (NIR) spektroszkópia alkalmazása a szemek szállítása és tárolása során történő kimutatásra jelentős jelentőséggel bír. Az IAT által kifejlesztett IAS-5100 hordozható és kompakt, így kiválóan alkalmas szállítás és tárolás közbeni észlelésre. A társadalom előrehaladtával egyre nagyobb az igény az automatizálás és a pilóta nélküli műveletek iránt a szállítás és raktározás területén. Ennek az igénynek a kielégítésére az IAT kifejlesztett egy spektrométert, amelyet kényelmes online valós idejű detektálásra terveztek, rögzített rács + tömb detektor technológiát használva. Ez mintánként akár ezredmásodpercek érzékelési idejét is lehetővé teszi, ami kielégíti az online valós idejű észlelés igényeit. A rendszer testreszabható az adott működési feltételek szerint is, beleértve a robbanásbiztos követelményeket, a szonda kialakítását és a több egységből álló észlelési megoldásokat.

A gabonaelemzés elsősorban a táplálkozási összetevők kimutatására összpontosít. Az IAS-5100-at nagy szemű növényekhez tervezték, beleértve nemcsak búzát, hanem szóját, repcét, napraforgómagot, rizst és hántolatlant is. A fő kimutatási mutatók közé tartozik a nedvesség, a fehérje, a zsír, a keményítő, a hamu és a savérték, amelyek mindegyike kulcsfontosságú a minőség-ellenőrzés szempontjából. Az IAT professzionális és tapasztalt alkalmazási csapattal büszkélkedhet, amely rendszeresen frissíti a gabonamodelleket, hogy megfeleljen több fajta, szélesebb régió és különböző betakarítási év észlelési igényeinek. Ezen kívül testreszabott modellfejlesztés is elérhető az ügyfelek egyedi igényeinek kielégítésére.

A NIR spektroszkópiai műszerek fejlesztése egyre nagyobb stabilitást, megbízhatóságot és sebességet kínál. Ipari gyártási környezetben a NIR online észlelés optikai szálakkal és az internettel való integrálása lehetővé teszi a valós idejű termékminőség-ellenőrzést, precíz megoldást kínálva a minőségellenőrzésre. A gabonaelemzésben a NIR technológia alkalmazása a minőségértékelésben jelentősen javította a termelés hatékonyságát és a termékminőséget, hozzájárulva a biztonságosabb gabonatároláshoz és az élelmiszerbiztonság javításához.

Ahogy az életszínvonal és a táplálkozási igények folyamatosan emelkednek, egyre inkább elterjednek a speciális gabonák, például a tápanyagban gazdag színezett gabonák. Ezek a gabonák a hagyományos búzához képest magasabb szintű antocianint, karotinoidokat és egyéb tápanyagokat tartalmaznak, így táplálóbbak és látványosabbak. Ezeknek a pigmenteknek a jelenléte azonban befolyásolhatja a NIR abszorpciós spektrumát, ami jelentős eltérésekhez vezethet a minőségi mutatók, például a keményítő, a fehérje és a nedvesség mérésében. Ezért nagyon fontos a NIR-berendezések vagy a prediktív modellek optimalizálása az ilyen speciális búzák minőségi értékelésének javítása érdekében.

Az IAT elkötelezett a NIR spektroszkópiai műszerek folyamatos fejlesztése és a modellek fejlesztése iránt, hogy megfeleljen a piaci igényeknek. A jelenlegi lehetőségek kihasználásával és az innovációk ösztönzésével az IAT elkötelezett a globális NIR-ipar előmozdítása mellett.

Forrás: https://millermagazine.com/blog/ensuring-optimal-grain-quality-the-future-of-wheat-testing-5849