IAT NIR Grain Analyzer: Ο ειδικός στις γρήγορες δοκιμές ποιότητας για δημητριακά και δημητριακά

Τα δημητριακά και τα δημητριακά είναι οι πρωταρχικές πηγές ενέργειας για τον άνθρωπο και είναι βαθιά ενσωματωμένα στην καθημερινότητά μας. Το σιτάρι, για παράδειγμα, είναι ένα από τα τρία κορυφαία δημητριακά στον κόσμο και χρησιμεύει ως ζωτικής σημασίας βασικό συστατικό, πλούσιο σε υδατάνθρακες, πρωτεΐνες και βασικά μικροθρεπτικά συστατικά. Πριν οι πυρήνες σιταριού αλέθονται σε αλεύρι για προϊόντα όπως ψωμί, μπισκότα και άλλα τρόφιμα, είναι απαραίτητο να έχετε αυστηρή πρόσβαση στην ποιότητά τους. Αυτό το βήμα διασφαλίζει ότι η επακόλουθη επεξεργασία πληροί υψηλά πρότυπα.

Οι πυρήνες σιταριού ελέγχονται για περιεκτικότητα σε υγρασία, επίπεδα πρωτεϊνών, ισχύ σε γλουτένη, σύσταση αμινοξέων, περιεκτικότητα σε άμυλο και τυχόν ατέλειες, που είναι κρίσιμοι παράγοντες για τον προσδιορισμό της καταλληλότητάς τους για αποθήκευση και επεξεργασία. Τα χαρακτηριστικά του σιταριού καθορίζουν την καλύτερη χρήση του—οι ποικιλίες σκληρού σίτου και υψηλής περιεκτικότητας σε πρωτεΐνες, γνωστές για την ισχυρή γλουτένη τους, είναι ιδανικές για ψωμί και προϊόντα που έχουν υποστεί ζύμωση λόγω της ικανότητάς τους να παρέχουν δομή και σταθερότητα. Εν τω μεταξύ, οι ποικιλίες μαλακού σιταριού και χαμηλής περιεκτικότητας σε πρωτεΐνες είναι πιο κατάλληλες για κέικ, μπισκότα και ζυμαρικά. Τόσο για τους αγρότες όσο και για τους αγοραστές, η αξιολόγηση της ποιότητας του σιταριού χρησιμοποιώντας αυτούς τους βασικούς δείκτες διασφαλίζει δίκαιη τιμολόγηση και βέλτιστη χρήση. Το IAT Near-Infrared Grain Analyzer είναι το προτιμώμενο εργαλείο για τη διενέργεια αυτών των βασικών αξιολογήσεων με ταχύτητα και ακρίβεια, δίνοντάς σας τη δυνατότητα να λαμβάνετε τεκμηριωμένες αποφάσεις που ωφελούν ολόκληρη την αλυσίδα εφοδιασμού.

Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι για την αξιολόγηση της ποιότητας των πυρήνων σιταριού, αλλά πολλές χημικές και φυσικές προσεγγίσεις απαιτούν προεπεξεργασία του δείγματος και τη χρήση των τοξικών αντιδραστηρίων. Για παράδειγμα, η ανάλυση πρωτεΐνης συχνά βασίζεται στη μέθοδο Kjeldahl, η οποία διαρκεί 5-6 ώρες ανά δοκιμή. Λόγω του μεγέθους του εξοπλισμού και του μεγάλου αριθμού χημικών αντιδραστηρίων που απαιτούνται, αυτές οι δοκιμές μπορούν να πραγματοποιηθούν μόνο σε εργαστηριακό περιβάλλον. Αυτό δημιουργεί σημαντικούς περιορισμούς τόσο από άποψη χρόνου όσο και τοποθεσίας, καθιστώντας δύσκολη την κάλυψη των αναγκών για γρήγορες επιτόπιες δοκιμές και τιμολόγηση κατά τη διαδικασία προμήθειας.

Ομοίως, οι δοκιμές για την ποιότητα της γλουτένης, όπως το χειροκίνητο πλύσιμο με γλουτένη, μπορούν να οδηγήσουν σε σημαντικές διακυμάνσεις στα αποτελέσματα — έως και 2 ποσοστιαίες μονάδες ή περισσότερες, ανάλογα με την τεχνική του χειριστή. Ως αποτέλεσμα, οι εργαστηριακές μέθοδοι δοκιμών απαιτούν προσωπικό υψηλής εξειδίκευσης και σταθερό εξοπλισμό. Ωστόσο, η αξιοπιστία αυτών των δοκιμών συχνά διακυβεύεται από ανθρώπινο λάθος, μεταβλητότητα εξοπλισμού και μεθοδολογικές διαφορές. Ως εκ τούτου, υπάρχει κρίσιμη ανάγκη για μια φορητή, γρήγορη, μη καταστροφική, ακριβή και εξαιρετικά επαναλαμβανόμενη συσκευή δοκιμών για την αντιμετώπιση των προκλήσεων που αντιμετωπίζονται κατά τη διαδικασία προμήθειας, όπου η ποιότητα του σίτου είναι συχνά προσβάσιμη με βάση την ποικιλία, την υφή και την εμπειρία και μόνο.

Η φασματοσκοπία εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας (NIR) έχει αναγνωριστεί ως κορυφαία τεχνολογία για την πρόσβαση στην ποιότητα του σίτου, σε μεγάλο βαθμό λόγω της οικονομικής προσιτότητας, της ταχύτητας, της ακρίβειας και της μη καταστροφικής φύσης δοκιμών της. Αυτή η καινοτόμος μέθοδος χρησιμοποιείται εκτενώς σε ερευνητικά περιβάλλοντα και στη βιομηχανία σιτηρών για την παροχή αξιολογήσεων ποιότητας αξιοπιστίας. Οι φορητοί αναλυτές κόκκων NIR χρησιμοποιούνται συνήθως για τη μέτρηση βασικών παραμέτρων όπως η υγρασία, το άμυλο και η περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη στους πυρήνες σιταριού, προσφέροντας πολύτιμες πληροφορίες για τη βελτιστοποίηση των συνθηκών αποθήκευσης και τη διευκόλυνση της ταχείας ταξινόμησης εξειδικευμένων ποικιλιών σιταριού.

Δεδομένων των διαφορετικών απαιτήσεων αξιολόγησης ποιότητας σε διαφορετικά στάδια επεξεργασίας σιταριού - από την αποθήκευση έως το άλεσμα έως την παραγωγή τροφίμων - υπάρχει μια αυξανόμενη ανάγκη να διερευνηθούν οι τρέχουσες εφαρμογές της τεχνολογίας NIR στις δοκιμές σίτου. Επιπλέον, η κατανόηση της αποτελεσματικότητας του NIR στην ανίχνευση συγκεκριμένων στοιχείων μέσα στους πυρήνες είναι ζωτικής σημασίας για τη βελτίωση της χρησιμότητας και της ακρίβειάς του. Καθώς το NIR συνεχίζει να εξελίσσεται, ο ρόλος του στη βελτίωση της αποτελεσματικότητας και της αξιοπιστίας της αξιολόγησης της ποιότητας του σίτου θα γίνει μόνο πιο σημαντικός, υποστηρίζοντας ολόκληρη την αλυσίδα εφοδιασμού.

Το εγγύς υπέρυθρο φως (NIR) ήταν η πρώτη περιοχή μη ορατού φωτός που ανακαλύφθηκε, με μήκη κύματος που βρίσκονται μεταξύ των ορατών και μεσαίων υπέρυθρων περιοχών, που κυμαίνονται από 780 έως 2526 nm. Σε αυτό το εύρος μήκους κύματος, ουσίες που περιέχουν δεσμούς υδρογόνου (OH, CH, SH, NH, κ.λπ.) παρουσιάζουν απορρόφηση απόχρωσης και συνδυασμού. Η φασματοσκοπία NIR μετρά τη χαρακτηριστική απορρόφηση μιας ουσίας στην περιοχή του εγγύς υπέρυθρου για να δημιουργήσει ένα φάσμα που περιέχει πληροφορίες για το δείγμα. Αυτή η τεχνική χρησιμοποιείται σήμερα κυρίως για την ποιοτική και ποσοτική ανάλυση οργανικών ενώσεων. Ενώ τα σήματα NIR είναι εύκολο να ληφθούν όπως αυτά στο φάσμα του ορατού φωτός, η ασθενέστερη απορρόφησή τους στην υπέρυθρη περιοχή και η παρουσία επικαλυπτόμενων φασματικών ζωνών τα καθιστούν πολύπλοκα στην ερμηνεία τους. Η ευρεία υιοθέτηση της φασματοσκοπίας NIR κατέστη δυνατή με την ανάπτυξη προηγμένων χημειομετρικών μεθόδων, οι οποίες επέτρεψαν την καλύτερη ανάλυση και ερμηνεία. Με τα μοναδικά χαρακτηριστικά της, η φασματοσκοπία NIR έχει γίνει ένα πολύτιμο εργαλείο για τις γρήγορες, μη καταστροφικές ικανότητες δοκιμών και την ικανότητά της να μετράει πολλαπλές παραμέτρους χωρίς προεπεξεργασία δείγματος την καθιστά ιδανική για γρήγορες και αξιόπιστες δοκιμές σιτηρών και δημητριακών, από τον ποιοτικό έλεγχο έως την ασφάλεια των τροφίμων. .

Τα φασματόμετρα NIR είναι το υλικό που επιτρέπει την εφαρμογή της φασματοσκοπίας NIR για τον προσδιορισμό της ποιότητας του σίτου. Διάφοροι τύποι φασματόμετρων NIR έχουν σχεδιαστεί για συγκεκριμένες εφαρμογές. Τα όργανα διασποράς και συμβολομετρίας είναι οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες συσκευές NIR στην αγορά. Τα συμβολομετρικά φασματόμετρα, συνήθως μοντέλα μετασχηματισμού Fourier, είναι ακριβά όργανα υψηλής ποιότητας που ταιριάζουν καλύτερα για ακριβή εργαστηριακή ανάλυση. Τα όργανα διασποράς NIR που χρησιμοποιούνται συνήθως σε ρυθμίσεις παραγωγής περιλαμβάνουν ανιχνευτές σταθερού πλέγματος μονού σημείου ή συστοιχίας και φασματόμετρα NIR με δυνατότητα συντονισμού ακουστικού οπτικού φίλτρου (AOTF-NIR). Ωστόσο, το στοιχείο διασποράς πυρήνα στα όργανα AOTF είναι δαπανηρό, καθιστώντας την ανίχνευση που βασίζεται σε AOTF πιο ακριβή. Συνολικά, τα φασματόμετρα ανίχνευσης σταθερού πλέγματος ενός σημείου ή συστοιχίας χρησιμοποιούνται ευρύτερα.

IAT (ΣΙΓΚΑΠΟΥΡΗ) ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ PTE. Ε.Π.Ε. Η (IAT) είναι μια καινοτόμος εταιρεία τεχνολογίας που ειδικεύεται στα φασματόμετρα NIR και προσφέρει προσαρμοσμένες βιομηχανικές λύσεις. Από την ίδρυσή της, η IAT έχει γίνει κορυφαίος πάροχος επαγγελματικών προϊόντων και υπηρεσιών NIR εστιάζοντας στην έρευνα και ανάπτυξη, παραγωγή και πωλήσεις. Με σημαντικές επενδύσεις Ε&Α και μια ομάδα όπου πάνω από το 50% των μελών της είναι κάτοχοι μεταπτυχιακού ή διδακτορικού διπλώματος. Για να ανταποκριθεί στην ισχυρή ζήτηση για φορητές, γρήγορες και οικονομικά αποδοτικές δοκιμές ποιότητας στις προμήθειες σιτηρών και γεωργικών προϊόντων, η IAT έχει χρησιμοποιήσει την τεχνολογία MEMS μαζί με μια σταθερή σχάρα + συστοιχία μικρο-καθρέφτη DMD και μια προσέγγιση ανίχνευσης ενός σημείου. Αυτή η προσέγγιση οδήγησε στην ανάπτυξη του φορητού αναλυτή κόκκων IAS-5100 NIR, σχεδιασμένου να ανταποκρίνεται στις ανάγκες του σύγχρονου ποιοτικού ελέγχου της γεωργίας.

IAS-5100 Φορητός αναλυτής NIR

Το ΔΛΠ-5100 διαθέτει μια καινοτόμο συσκευή ανάμειξης διάχυτης ανάκλασης πλευρικού φωτισμού που ενισχύει την ακρίβεια της ανάλυσης κοκκώδους δείγματος κατά τρεις φορές, διασφαλίζοντας αξιόπιστα αποτελέσματα που μπορούν να εμπιστεύονται τόσο οι αγοραστές όσο και οι πωλητές για δίκαιες συναλλαγές και κερδοφόρες αποφάσεις. Η διαισθητική οθόνη αφής και η λειτουργία ανάλυσης με ένα κλικ επιτρέπουν στους χρήστες να εκτελούν δοκιμές εύκολα χωρίς να χρειάζονται επαγγελματική εκπαίδευση. Συμπαγές, ελαφρύ και με μπαταρία, το IAS-5100 είναι ιδανικό για χρήση σε χώρους προμηθειών, σε οχήματα ή στο χωράφι. Η εκτεταμένη βάση δεδομένων ανίχνευσης, που αναπτύχθηκε από δειγματοληπτικά δεδομένα ετών, εγγυάται ακριβή και ακριβή ανάλυση. Το IAS-5100 μετρά κυρίως την περιεκτικότητα σε υγρασία, πρωτεΐνη, γλουτένη και τέφρα στο σιτάρι, καθιστώντας το κατάλληλο για ταξινόμηση, ταξινόμηση και τιμολόγηση στην προμήθεια σίτου.

Η περιεκτικότητα σε υγρασία στους πυρήνες σιταριού, που ορίζεται ως ο λόγος της μάζας νερού προς τη συνολική μάζα του πυρήνα, είναι κρίσιμη για την επεξεργασία, τη μεταφορά και την αποθήκευση. Το βέλτιστο επίπεδο υγρασίας επιτυγχάνεται με την ξήρανση του κόκκου ακριβώς κάτω από το κατώφλι όπου μπορούν να ευδοκιμήσουν οι μικροοργανισμοί, διασφαλίζοντας ασφαλέστερη αποθήκευση και καλύτερη διατήρηση της φρεσκάδας, της βρωσιμότητας, του ρυθμού βλάστησης και της ποιότητας των σπόρων. Η υπερβολική υγρασία οδηγεί σε σπατάλη ικανότητας και αυξημένη ενζυμική δραστηριότητα, προκαλώντας διάσπαση των θρεπτικών ουσιών, υψηλότερες θερμοκρασίες και προβλήματα όπως η ανάπτυξη μούχλας και η προσβολή από έντομα. Αντίθετα, η πολύ λίγη υγρασία μπορεί να κάνει τους πυρήνες εύθραυστους, επηρεάζοντας την ποιότητα των τροφίμων και τη βιωσιμότητα των σπόρων. Έτσι, η ακριβής μέτρηση και ο έλεγχος της περιεκτικότητας σε υγρασία είναι απαραίτητα σε όλη τη διαδικασία αποθήκευσης και μεταφοράς των σιτηρών.

Δεδομένου αυτού, η χρήση φασματοσκοπίας εγγύς υπέρυθρου (NIR) για ανίχνευση κατά τη μεταφορά και αποθήκευση των κόκκων είναι σημαντική. Το IAS-5100, που αναπτύχθηκε από την IAT, είναι φορητό και συμπαγές, καθιστώντας το κατάλληλο για ανίχνευση κατά τη μεταφορά και την αποθήκευση. Καθώς η κοινωνία προχωρά, υπάρχει αυξανόμενη ζήτηση για αυτοματισμούς και μη επανδρωμένες λειτουργίες στη μεταφορά και την αποθήκευση. Για να καλύψει αυτήν την ανάγκη, η IAT έχει αναπτύξει ένα φασματόμετρο σχεδιασμένο για βολική ανίχνευση σε πραγματικό χρόνο στο διαδίκτυο, χρησιμοποιώντας μια τεχνολογία σταθερού πλέγματος + ανιχνευτή συστοιχίας. Αυτό επιτρέπει χρόνους ανίχνευσης μικρότερους όσο χιλιοστά του δευτερολέπτου ανά δείγμα, καλύπτοντας τις ανάγκες για online ανίχνευση σε πραγματικό χρόνο. Το σύστημα μπορεί επίσης να προσαρμοστεί σύμφωνα με συγκεκριμένες συνθήκες λειτουργίας, συμπεριλαμβανομένων απαιτήσεων αντιεκρηκτικής προστασίας, σχεδίασης ανιχνευτή και λύσεων ανίχνευσης πολλαπλών μονάδων.

Η ανάλυση κόκκων επικεντρώνεται κυρίως στην ανίχνευση των θρεπτικών συστατικών. Το IAS-5100 έχει σχεδιαστεί για καλλιέργειες με μεγάλους κόκκους, συμπεριλαμβανομένων όχι μόνο του σιταριού αλλά και της σόγιας, της ελαιοκράμβης, των ηλιόσπορων, του ρυζιού και του ορυζώνα. Οι κύριοι δείκτες ανίχνευσης περιλαμβάνουν την υγρασία, την πρωτεΐνη, το λίπος, το άμυλο, την τέφρα και την τιμή του οξέος, τα οποία είναι ζωτικής σημασίας για τον ποιοτικό έλεγχο. Η IAT μπορεί να υπερηφανεύεται για μια επαγγελματική και έμπειρη ομάδα εφαρμογών που ενημερώνει τακτικά τα μοντέλα κόκκων για να καλύψει τις ανάγκες ανίχνευσης περισσότερων ποικιλιών, ευρύτερων περιοχών και διαφορετικών ετών συγκομιδής. Επιπλέον, είναι διαθέσιμη προσαρμοσμένη ανάπτυξη μοντέλων για την κάλυψη συγκεκριμένων απαιτήσεων πελατών.

Η ανάπτυξη οργάνων φασματοσκοπίας NIR εξελίσσεται για να προσφέρει μεγαλύτερη σταθερότητα, αξιοπιστία και ταχύτητα. Σε περιβάλλον βιομηχανικής παραγωγής, η ενσωμάτωση της ηλεκτρονικής ανίχνευσης NIR με οπτικές ίνες και το διαδίκτυο επιτρέπει την παρακολούθηση της ποιότητας των προϊόντων σε πραγματικό χρόνο, προσφέροντας μια ακριβή λύση για ποιοτικό έλεγχο. Στην ανάλυση κόκκων, η εφαρμογή της τεχνολογίας NIR στην αξιολόγηση ποιότητας έχει βελτιώσει σημαντικά την αποδοτικότητα της παραγωγής και την ποιότητα των προϊόντων, συμβάλλοντας σε ασφαλέστερη αποθήκευση σιτηρών και βελτιωμένη ασφάλεια των τροφίμων.

Καθώς το βιοτικό επίπεδο και οι διατροφικές απαιτήσεις συνεχίζουν να αυξάνονται, τα εξειδικευμένα δημητριακά, όπως τα πλούσια σε θρεπτικά συστατικά χρώματα, γίνονται όλο και πιο διαδεδομένα. Αυτοί οι κόκκοι περιέχουν υψηλότερα επίπεδα ανθοκυανινών, καροτενοειδών και άλλων θρεπτικών συστατικών σε σύγκριση με το κανονικό σιτάρι, καθιστώντας τα πιο θρεπτικά και οπτικά ελκυστικά. Ωστόσο, η παρουσία αυτών των χρωστικών μπορεί να επηρεάσει τα φάσματα απορρόφησης NIR, οδηγώντας σε σημαντικές αποκλίσεις στις μετρήσεις των δεικτών ποιότητας όπως το άμυλο, η πρωτεΐνη και η υγρασία. Ως εκ τούτου, η βελτιστοποίηση του εξοπλισμού NIR ή των μοντέλων πρόβλεψης για τη βελτίωση της αξιολόγησης ποιότητας τέτοιων εξειδικευμένων σίτων είναι μεγάλης σημασίας.

Η IAT είναι αφιερωμένη στη συνεχή ανάπτυξη οργάνων φασματοσκοπίας NIR και στην ανάπτυξη μοντέλων για την κάλυψη των αναγκών της αγοράς. Αγκαλιάζοντας τις τρέχουσες ευκαιρίες και οδηγώντας τις καινοτομίες, η IAT δεσμεύεται να προωθήσει την παγκόσμια βιομηχανία NIR.

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