Grundlegende Methoden und Parameter - der Lebensmittelanalytik - Buchi.com

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Grundlegende Methoden und Parameter - der Lebensmittelanalytik - Buchi.com
Grundlegende
Methoden und
Parameter
der Lebensmittelanalytik
Grundlegende Methoden und Parameter - der Lebensmittelanalytik - Buchi.com
Überblick über die Lebensmittelproduktion

Qualitätskontrolle in der
Lebensmittelproduktion                                         Qualitätskontrolle im Wareneingang

Der Produktionsprozess von Lebensmitteln und Geträn-           Am Anfang des Produktionsprozesses ist es wichtig, die
ken besteht aus sechs Hauptschritten: Lieferung der            Rohstoffe effizient und schnell zu analysieren. Die Quali-
Roh- stoffe, Wareneingangskontrolle, Produktion, Quali-        tätskontrolle in Echtzeit führt zu schnellen, klaren und fun-
tätskontrolle, die Logistik und Distribution. Entlang dieser   dierten Entscheidungen, um zu vermeiden, dass die pro-
Produktionskette müssen Rohstoffe, Halbfertig- und Fer-        duzierten Waren ausserhalb der Spezifikation liegen. Da-
tigprodukte in regelmässigen Abständen geprüft und auf         durch werden unnötige Nacharbeiten vermieden und Zeit,
relevante Parameter analysiert werden.                         Lagerhaltung und Ressourcen eingespart.

Die Überwachung der Produkte kann dabei off-line (Pro-         Einer der wichtigsten Faktoren bei der Warenein-
ben werden aus dem Prozess entnommen und im Labor              gangskontrolle ist der Zeitfaktor. Die Wartezeit auf das
analysiert), on-line (mittels Nahinfrarot-Spektrometer im      Analysenergebnis muss auf ein Minimum reduziert wer-
laufenden Produktionsprozess) oder at-line (Proben wer-        den.
den entnommen und noch in der Produktion ana-
lysiert werden) erfolgen. Sowohl die on- als auch die          Die Qualität der Rohstoffe hat direkten Einfluss auf den
at-line Messungen liefern Ergebnisse in kürzester Zeit, so-    Herstellungsprozess, die Qualität der Endprodukte und
dass sie unmittelbar zur Optimierung und Steuerung des         oft auch auf den Einkaufspreis. Um zu vermeiden, dass
Produktionsprozesses beitragen können.                         die Validität der Daten in Frage gestellt wird, werden oft
                                                               Referenzmethoden wie die Kjeldahl-Methode zur Protein-
                                                               bestimmung und die Soxhlet-Extraktion zur Fettanalyse
                                                               angewendet. Die Nahinfrarot-Spektroskopie (NIR) ist eine
                                                               Technik, die für ein schnelles, gleichzeitiges Screening
                                                               mehrerer Parameter, einschliesslich Feuchtigkeit, Fett und
                                                               Protein, eingesetzt wird. NIR ist eine ergänzende Technik
                                                               zu den Referenzmethoden.

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Qualitätskontrolle von
Halbfertigprodukten                                        Qualitätskontrolle der Endprodukte

Die Kontrolle von Zwischenprodukten im Verlaufe der Le-    Im letzten Schritt des Qualitätssicherungsprozesses wer-
bensmittelproduktion ist notwendig, um den Prozess zeit-   den die Endprodukte analysiert und freigegeben, bevor
nah anzupassen und eine Nachbearbeitung zu vermei-         sie an den Lebensmittelhandel, Einzelhändler, weiterver-
den. Eine lückenlose und effektive Überwachung und         arbeitende Unternehmen und Verbraucher ausgeliefert
Kontrolle des Produktionsprozesses stellt sicher,          werden. Die Endprodukte werden auf ihre Konformität mit
                                                           den Spezifikationen, den gesetzlichen Anforderungen
· dass Spezifikationen eingehalten werden                  und die Erfüllung der Anforderung­en der Lebensmittel-
· eine optimale Produktionseffizienz erzielt wird          kennzeichnung geprüft.
· eine Verschwendung von Arbeitskraft, Material, Ma-
  schinen und Werkzeugen verhindert wird                   Je nach den gesetzlichen Anforderungen, den Bedürfnis-
                                                           sen der Verbraucher, der Art des Lebensmittels und des
Damit eine Produktion ausserhalb der Spezifikationen       Lebensmittelerzeugnisses wird ein Stichprobenplan er-
vermieden wird, sind Lösungen mit genauen und repro-       stellt, der die Probenahme, die zu bestimmenden Para-
duzierbaren Messungen, hohem Durchsatz und Echtzeit-       meter und die Probenmenge festlegt.
überwachung notwendig.
                                                           Der Prozess der Warenendkontrolle beginnt mit der Pro-
                                                           benahme und endet mit der Produktfreigabe oder Sper-
                                                           rung.

                                                           Es liegt in der Verantwortung des Lebensmittelherstellers,
                                                           validierte Analysenmethoden anzuwenden, um die
                                                           Qualität der Endprodukte zu gewährleisten. Für die Kenn-
                                                           zeichnung der Lebensmittel müssen die angewandten
                                                           Methoden den lokalen und internationalen Normen, wie
                                                           ISO, EN, AOAC, LFGB, etc. entsprechen.

                                                                                                                    3
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Relevante Analyten in Lebensmitteln

            Bestimmung des Fettgehaltes

            Fett ist ein wichtiger Parameter in Lebensmitteln, wie Ölsaaten, Fleisch, Milchprodukten
            und anderen. Fette haben einen hohen Energiegehalt, spielen eine wichtige Rolle als
            Geschmacksträger und tragen wesentlich zum Mundgefühl von Lebensmitteln bei.

            Die Soxhlet-Extraktion ist die Referenzmethode für die Messung von freiem oder
            Gesamtfett. Die Bestimmung des Gesamtfettgehaltes umfasst freies und gebundenes
            Fett und wird durch einen sauren Hydrolyseschritt eingeleitet. Das Fett wird danach mit
            einem organischen Lösungsmittel extrahiert. Andere Methoden zur Fettbestimmung
            sind NIR, NMR oder spezifische Extraktionsmethoden je nach Art der Probe (z. B.
            Mojonnier für Milchprodukte).

            Bestimmung des Proteingehaltes

            Proteine sind wesentliche Nährstoffe für Mensch und Tier. Sie sind die Bausteine für den
            Körper, dienen als Enzyme für Stoffwechselprozesse und liefern Energie. Der Proteinge-
            halt ist ein sehr wichtiger Qualitätsparameter in der Lebensmittelproduktion. So erhalten
            beispielsweise Lieferanten von Getreide und Saaten oder auch Milchlieferanten eine
            Vergütung auf Basis des Eiweissgehaltes ihrer Lieferungen. Rohstoffe werden nach ih-
            rem Proteingehalt sortiert und eingesetzt, und auch die Hersteller von Fleisch und
            Fleischerzeugnissen verwenden den Proteingehalt als Qualitätsindikator.

            Die wichtigste Referenzmethode zur Messung des Proteingehaltes von Lebensmitteln
            basierend auf dem Gesamtstickstoffgehalt ist die Kjeldahl-Methode. Bei dieser Methode
            wird Eiweiss zu Ammoniak abgebaut, der Stickstoffgehalt gemessen und dieser Wert
            mit einem bestimmten Faktor multipliziert, um den Proteingehalt zu ermitteln.
            Neben der Kjeldahl-Methode sind NIR und Dumas zwei weitere bewährte Verfahren zur
            Bestimmung von Stickstoff/Protein. NIR, als sekundäre Technik, stützt sich auf die Er-
            gebnisse der Kjeldahl- oder Dumas-Methode, kann aber für die schnelle und kosten-
            günstige Analyse von Protein verwendet werden, sobald eine Kalibrierung erstellt oder
            erworben wurde. Das Prinzip von Dumas ist die vollständige Verbrennung der Probe
            und die Messung des molekularen Stickstoffs.

            Bestimmung des Feuchtigkeits-/Wassergehaltes

            Der Wassergehalt von Rohstoffen, wie z. B. Getreide oder Fertigprodukten, kann ein
            Hinweis auf deren Lagerstabilität sein. Ausserdem ist der Wassergehalt einer der Para-
            meter, mit dem sich die höchsten Produktionsmargen erzielen lassen. Wenn es einen
            Grenzwert für den Wassergehalt eines Produktes gibt, ist es rentabel, den Wasserge-
            halt so nahe wie möglich an diesem Grenzwert zu halten, ohne ihn zu überschreiten.
            Der Wassergehalt wird traditionell mit Feuchtewaagen oder der Karl-Fischer-Titration
            gemessen. Der Feuchtigkeitsgehalt ist auch eines der Hauptbeispiele für NIR-Analysen,
            insbesondere für schnelle und zuverlässige at- und online-Messungen.

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Bestimmung des Zucker-/Kohlenhydratgehaltes

Der Gesamtzuckergehalt wird als Summenparameter gemessen und als Brixwert ausge-
drückt, der entweder als Dichte oder Brechungsindex bestimmt wird. Die NIR-
Methode wird auch zur Bestimmung von Zuckern wie Saccharose in Schokolade oder
Laktose in Milchprodukten verwendet. Der Gesamtkohlenhydratgehalt von Lebensmitteln
wird in der Regel durch Differenzbildung und nicht durch direkte Analyse berechnet. Ein
weiterer Parameter innerhalb der Kohlenhydrate sind die gesamten Ballaststoffe (TDF). Sie
werden mit enzymatisch-gravimetrischen Methoden bestimmt. Verschiedene Ballaststoff-
typen, wie ADF oder NDF, können durch NIR-Spektroskopie bestimmt werden.

Bestimmung anderer Analyten in Lebensmitteln

Je nach Lebensmittelmatrix müssen weitere Analyten gemessen werden, darunter die
folgenden Beispiele:

 Analyt                              Matrix

 Alkohol                             Wein, Bier, Spirituosen

 Flüchtige Säuren                    Wein, Saft

 Sulfite, Schwefeldioxid             Wein, Bier, Trockenfrüchte, Meeresfrüchte

 Cyanide, Amygdalin                  Lebens-, Futtermittel, Abwasser

 VDK                                 Bier

 Limonen (ätherisches Öl)            Saft, Duftstoff, Hopfen

Der Alkoholgehalt in Lebensmitteln und Getränken muss aus rechtlichen und steuer-
lichen Gründen bestimmt werden. Der Alkoholgehalt ist auch ein wichtiger Parameter
für die Überwachung von Fermentationsprozessen. Die Bestimmung des Alkoholgehal-
tes kann mit Hilfe einer Wasserdampfdestillation und anschliessender Dichtemessung
oder mittels NIR-Analyse erfolgen.

Der Gehalt an flüchtigen Säuren ist ein wichtiger Parameter für die Weinqualität. Der
Gehalt an flüchtigen Säuren kann durch Wasserdampfdestillation bestimmt werden.

Andere Analyten, wie Sulfit, werden als potenzielle Allergene überwacht. Der Cyanidge-
halt wird in Produkten auf Mandelbasis wegen möglicher Toxizität untersucht. Vicinale
Diketone (VDK) sind Qualitätsindikatoren bei der Bierherstellung, während ätherische
Öle, die häufig zur Aromatisierung von Lebensmitteln verwendet werden, in Zitrussäften
gefunden werden.

                                                                                        5
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Fettbestimmung mittels klassischer Extraktion

Die Fettbestimmung ist eine gravimetrische Methode nach einer Fest-Flüssig-Extraktion des Fettes mit einem organi-
schen Lösungsmittel.

   Proben-                                        Hydrolyse
                            Einwiegen                                 Extraktion           Auswiegen         Ergebnisse
homogenisierung                             (nur für Gesamtfett)

Eine der am häufigsten verwendeten Fest-Flüssig-Extraktionsmethoden ist die Soxhlet-Extraktion. Diese Technik er-
möglicht die kontinuierliche Extraktion einer Probe durch ständige Destillation des Lösungsmittels. Kurz gesagt, die
feste Probe wird in einer Extraktionshülse oberhalb des Lösungsmittels platziert. Das Lösungsmittel wird verdampft
und dann an einem Kühler über der Hülse kondensiert. Das Kondensat tropft nach unten in die Hülse, wo die
Extraktion stattfindet. Sobald die Hülse voll ist, wird der Extrakt zurück in den Lösungsmittelbehälter abgelassen. Auf
diese Weise kann die feste Probe schonend und kontinuierlich mit frischem Lösungsmittel extrahiert werden.

       Tipps zur Optimierung des Fettbestimmungsprozesses

       Verwenden Sie die Hydrolyse für eine                        Mit der richtigen Extraktionsmethode
       zuverlässige und konforme Fettbestimmung                    Geschwindigkeit, Kosteneffizienz und
                                                                   Reproduzierbarkeit verbessern.
Es gibt zwei Optionen der Fettextraktion, die Gesamt-
und die Rohfettextraktion. Die Rohfettextraktion ist eine      Die Extraktionsmethoden sind ähnlich, bieten aber unter-
direkte Extraktion, die nur das freie Fett erfasst. Die        schiedliche Vorteile. Einen allgemeinen Überblick über die
Gesamtfettextraktion hingegen dient der Bestimmung             drei Methoden gibt die folgende Tabelle. Eine visuelle Er-
von freiem Fett und von Fett, das von anderen Bestand-         klärung der Methoden finden Sie auch in einem kurzen
teilen der Probenmatrix eingeschlossen ist. Die Gesamt-        Video .
fettextraktion ist die erforderliche Methode, um mit vielen
Standardmethoden der Industrie konform zu sein.

                                                          Heiss-                             Kontinuierliche
              Soxhletextraktion
                                                         extraktion                            Extraktion

              Kühler

    Optischer Sensor
        Magnetventil                                                               Extraktionskammer
                                                   Becher                               mit Probe
             Becher                               mit Probe

     · Trennung von Probe und Extrakt       · Probe wird in siedendem Lösungs-     · Probe ist oberhalb des siedenden
     · Frisch destilliertes Lösungsmittel     mittel extrahiert.                     Lösungsmittels platziert.
       für jeden Extraktionszyklus.         · Hohe Extraktionseffizienz.           · Zweifache Interaktion zwischen
                                                                                     Probe und Lösungsmittel (aufstei-
                                                                                     gender Dampf / herabtropfendes
                                                                                     Kondensat)

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Was ist zu tun bei zu hoher oder zu niedriger                   - Füllstandssensor auf Probenhöhe einstellen
   Wiederfindung?                                                  - Sorgen Sie für eine ausreichend hohe Tropfrate
                                                                     des Lösungsmittels, indem Sie die Heizstufe
Wenn die Wiederfindung zu hoch ist, können folgende                  anpassen
Gründe vorliegen:
                                                                Grosse Ergebnisschwankungen
· Verunreinigung durch extrahierbare Stoffe → saubere           vermeiden
  Glaswaren und Lösungsmittel verwenden
· Wägefehler → Trocknen der Bechergläser nach der            So verbessern Sie die Reproduzierbarkeit Ihrer Daten:
  Extraktion auf ein konstantes Gewicht
· Oxidation des extrahierten Fettes → schonende              · Verwenden Sie homogene Proben. Homogenisieren
  Trocknung und Verwendung eines Vakuumofens                   Sie die Proben mit einem Mörser oder Mixer.
                                                             · Verwenden Sie die richtige Probenmenge. Die empfoh-
Bei einer zu niedrigen die Wiederfindungsrate, können fol-     lene Probenmenge hängt von dem ungefähren Fettge-
gende Gründe vorliegen:                                        halt ab. Erhöhen Sie das Probengewicht bei sehr
                                                               inhomogenen Proben, wie z. B. Salami.
· Probenverlust während der Hydrolyse → Aufschluss-
  glas zur vollständigen Probenüberführung in die
  Glasprobenhülsen sorgfältig ausspülen. Die ideale
  Temperatur des Spülwassers liegt bei etwa 50 °C.
· Extraktion ist unvollständig → Extraktionszeit / Anzahl
  der Zyklen erhöhen

BÜCHI Lösung                                                 Weiteres zu den Lösungen von BÜCHI

                                                             HydrolEx H-506 
                                                             FatExtractor E-500 

                                                             Weitere Literatur:

                                                             Five essentials of fat extraction 

                                            
Extraktion
BÜCHI bietet spezielle Extraktionslösungen für die
Fettbestimmung sowie für die Analyse von Rückständen
und Verunreinigungen in verschiedenen Matrizes. Wir
decken den gesamten Bereich der automatisierten
Extraktionsmethoden ab. Unsere Lösungen ermöglichen
eine perfekte Integration in den Arbeitsablauf und
minimieren so manuelle Arbeitsschritte.

                                                                                                                      7
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Stickstoff- und Proteinbestimmung nach Kjeldahl

Die drei Hauptschritte der Stickstoffbestimmung nach Kjeldahl sind Aufschluss, Wasserdampfdestillation und Titration.

   Proben-                                                        Wasserdampf-
                           Einwiegen            Aufschluss                                Titration        Ergebnisse
homogenisierung                                                    destillation

Die Analyse beginnt mit dem Säureaufschluss der homogenen Probe mit Hilfe eines Aufschlussgerätes, um orga-
nischen Stickstoff in Ammoniak umzuwandeln. Die Probe muss in konzentrierter Schwefelsäure mit einem Katalysator
gekocht werden, um den organischen Stickstoff in Ammoniak umzuwandeln. Der zweite Teil der Methode umfasst die
Wasserdampfdestillation. Der pH-Wert der Aufschlusslösung muss in einem Alkalisierungsschritt auf > 9,5 angehoben
werden. Bei diesem pH-Wert bildet sich Ammoniak. Das Ammoniakgas wird dann durch Wasserdampfdestillation in
die saure Vorlagelösung, meist verdünnte Borsäure, überführt und in Ammonium umgewandelt. Die Stickstoff-
konzentration in der Vorlage kann dann mittels klassischer potentiometrischer oder kolorimetrischer Titration quantita-
tiv bestimmt werden. Der Proteingehalt wird durch Multiplikation des Stickstoffgehalts mit einem bestimmten Faktor
berechnet.

      Tipps zur Optimierung des Kjeldahl-Verfahrens

      Optimieren des Aufschlusses                                Optimieren der Destillation und Titration

Während des Aufschlusses wird der organisch gebunde-          Die Destillation muss vollständig, aber auch schnell und
ne Stickstoff in Ammonium umgewandelt. Die typische           sicher sein. Empfohlene Bedingungen:
Probeneinwaage beträgt je nach Stickstoffgehalt
0.125 - 2 g. Schwefelsäure, die zum Abbau der Proben-         · Verdünnung mit H2O: 4 mL pro mL Schwefelsäure
matrix und der Proteine benötigt wird, wird je nach Art und   · Alkalisierung mit NaOH (32%): 4.5 mL pro mL Schwefel-
Menge der Probe zugesetzt. Katalysatoren, die K 2SO4            säure
enthalten, sollten zusammen mit der Schwefelsäure zuge-       · Destillationsdauer: 150 – 300 s.
geben werden, um die Siedetemperatur der Schwefelsäu-         · Vorlage: 2 % Borsäure für niedrigen Stickstoffgehalt
re zu erhöhen und einen schnellen Aufschluss bei erhöh-         (< 6.75 mg N / Probe) oder 4 % Borsäure für mittleren
ter Temperatur zu ermöglichen. Beispielhaft für einen           und hohen Stickstoffgehalt (> 6.75 mg N / Probe)
effizienten Aufschlussprozess sind folgende Parameter:        · Titrant: 0.01 – 0.5 N je nach Stickstoffgehalt / Probe,
                                                                um ein Titrationsvolumen von 3 – 17 mL erzielen
    Temperatur: 420 °C                                        · Kjeldahl Optimizer  oder im App Store (apple.com) 
    Dauer: 120 – 290 min
                                                                 Wählen Sie den idealen Kjeldahl-Katalysator
Schwefelsäure (98 %): Menge je nach Probenzusammen-
setzung:                                                      Quecksilber, Selen, Titan und Kupfer sind die Katalysato-
                                                              ren der Wahl, um Effizienz und Geschwindigkeit zu stei-
·   9.7 mL / g Fett                                           gern. Hochgiftiges Quecksilber und Selen sollten aller-
·   4.9 mL / g Protein                                        dings vermieden werden. Stattdessen sind die Katalysa-
·   4.0 mL / g Kohlenhydrate in der Probe                     toren Titan und Kupfer fast genauso wirksam, aber weni-
·   Katalysator (Kjeldahl Tablette): 1 g pro 2 mL Schwefel-   ger toxisch. Um die Schaumbildung zu verringern, sollten
    säure                                                     Sie Antischaumtabletten verwenden. Weiterlesen 

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Grundlegende Methoden und Parameter - der Lebensmittelanalytik - Buchi.com
Was tun, wenn der Proteingehalt zu hoch oder               · Unvollständiger Aufschluss, Probe wurde beim Auf-
   zu niedrig ist?                                              schluss nicht farblos und klar → Aufschlusszeit erhö-
                                                                hen und das richtige Verhältnis von Schwefelsäure zu
Falls der ermittelte Proteingehalt zu hoch ist, können fol-     Katalysator überprüfen
gende Gründe vorliegen:                                       · Die Probenmenge (Stickstoffgehalt) ist zu hoch → der
                                                                Stickstoffgehalt sollte im Bereich von 0.02 - 200 mg /
· Luft im Titriersystem (Bürette, Schlauch). Anstelle von       Probenglas liegen
  Titrationslösung wird Luft dosiert → Bürette nachfüllen     · Undichtigkeit bei der Destillation → Verbindung zwi-
  und entlüften, Verschraubungen überprüfen                     schen Spritzschutz und Kühler prüfen und fest-
· Übergang von Natronlauge bei der Destillation →               ziehen, Dichtung bei Verschleiss ersetzen
  Reaktion beobachten und Reaktionszeit einstellen, ggf.
  aufgeschlossene Probe mit mehr Wasser verdünnen

Sollte der bestimmte Proteingehalt zu gering sein, können
folgende Ursachen vorliegen:

BÜCHI Lösung                                                  Mehr zu den BÜCHI Lösungen

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                                                              Dist Line 

                                                              Mehr über die Kjeldahl-Produkte
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                                                              Kjeldahl Knowledge Base 
                                                            Kjeldahl Proficiency Guide 

Aufschluss und Wasserdampfdestillation
Die vielseitigen Lösungen von BÜCHI für Aufschluss und
Wasserdampfdestillation decken ein breites Spektrum
von Anwendungen ab. Ob es sich um die klassische Pro-
teinbestimmung nach Kjeldahl, den Aufschluss mit Kö-
nigswasser unter Rückfluss oder die direkte Destillation
von wasserdampfflüchtigen Verbindungen handelt, die
maximale Leistungsfähigkeit ist entscheidend.

                                                                                                                         9
Grundlegende Methoden und Parameter - der Lebensmittelanalytik - Buchi.com
Die NIR-Methode in der Lebensmittelanalytik

Die Nahinfrarot-Analyse basiert auf der Reaktion von Molekülbindungen innerhalb der Probe auf NIR-Strahlung (800
nm bis 2500 nm). Wann immer NIR-Licht mit einer Probe in Wechselwirkung tritt, wird das Licht entweder absorbiert
oder gestreut. Diese Wechselwirkungen zwischen Probe und Licht erzeugen ein Spektrum, das eine direkte Darstel-
lung der Zusammensetzung und der physikalischen Eigenschaften der Probe ist. NIR ist eine indirekte Messung, die
eine Kalibrierung anhand von Referenzdaten aus nasschemischen Standardmethoden erfordert. Chemometrische
Modelle werden angewandt, um den Gehalt von Mischungen und Naturprodukten wie Getreide oder Fleisch zu
bestimmen. Während die Kalibrierung selbst ressourcenintensiv sein kann, ist die Routineanalyse sehr schnell und
effizient. Die Methode ermöglicht eine schnelle und zerstörungsfreie Bestimmung verschiedener Parameter zur
gleichen Zeit.

     Tipps zur Optimierung der NIR-Analyse

     Halten Sie Ihre Proben konsistent                           Verwenden Sie Ihr System offline zur
                                                                 Unterstützung von Referenzmethoden
Die zu analysierenden Proben sollten von der gleichen
Beschaffenheit sein wie die Kalibrierungsproben. Eine         Mit der NIR-Methode können Sie von der Durchführung
Kalibration für die Vorhersage des Proteingehalts in Wei-     von Chargenmessungen profitieren. NIR-Analysengeräte
zen, eignet sich bspw. nicht für andere Getreidesorten.       für den Offline- und Atline-Einsatz, können im Labor oder
Da Feuchtigkeit und Partikelgrösse den NIR-Wert beein-        in der Produktionsabteilung installiert werden, um klassi-
flussen können, sollten Sie sicherstellen, dass alle Proben   sche Analysengeräte wie Kjeldahl-Geräte, Fettextrakto-
auf die gleiche Weise präsentiert werden.                     ren, Chromatografiesysteme oder Titratoren zu ergänzen.
                                                              Dort kann der Einsatz von NIR-Systemen zu potenziellen
     Den gesamten Bereich mit den                             Einsparungen bei den Analysenkosten beitragen, wie im
     Kalibrationsproben abdecken                              folgenden Beispiel dargestellt:

Es ist wichtig, dass die Kalibrierungsproben repräsentativ             EUR
und gleichmässig über den gesamten Bereich der erwar-
teten Proben verteilt sind. Ein kleiner Satz ähnlicher Pro-    60 T

ben liefert beispielsweise keine genaue Kalibrierung für       50 T

Proben mit einer grösseren Streuung der Merkmale. Die          40 T

Hauptkomponentenanalyse (PCA) ist ein nützliches sta-          30 T

tistisches Instrument, um die Variabilität der Proben zu       20 T

beobachten.                                                    10 T

     Die Referenzwerte beachten                                -10 T

                                                                             1. Jahr          2. Jahr           3. Jahr
Zuverlässige NIR-Kalibrationen erfordern zuverlässige
Referenzwerte. Referenzmethoden wie die Kjeldahl-Pro-
teinbestimmung oder die Soxhlet-Fettbestimmung liefern
die der NIR-Kalibrierung zugrunde liegenden Ergebnisse.         40 T EUR Investitionskosten   30 T EUR Kostenersparnis / Jahr
Diese Methoden sollten während der Methodenentwick-
lung konstant gehalten werden, da verschiedene Metho-         Amortisationsbeispiel: Die Einsparung von 10 Laborpro-
den unterschiedlich genau und präzise sind. Be­               ben pro Tag bei 15 EUR pro Probe an 200 Arbeitstagen in
rücksichtigen Sie die Standardabweichungen und die            einem Jahr beläuft sich bereits auf 30 000 EUR. Bei typi-
Messungenauigkeiten dieser Methoden und führen Sie            schen NIR-Gerätepreisen von 40 000 EUR ergibt sich
Aufzeichnungen über Ihre aktuelle Referenzmethode für         eine günstige Amortisationszeit von 1 Jahr.
jede Eigenschaft.

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Weitere Vorteile können erzielt werden. Der Einsatz von         Verwenden Sie Ihr NIR-System online
Reagenzien, Lösungsmitteln und anderen Laborver-
brauchsmaterialien wird deutlich reduziert, was NIR ne-      Online-NIR-Systeme ermöglichen eine direkte Prozess-
ben der Kostenreduktion auch zu einer sehr sicheren Me-      kontrolle dank der Echtzeitmessungen des Produkts. Sie
thode macht. Darüber hinaus steigt die Produktivität des     bieten kontinuierliche Messungen, um eine maximale Pro-
Labors dank der Geschwindigkeit der NIR-Analyse.             duktionseffizienz zu gewährleisten und gleichzeitig die
                                                             Sicherheitsmargen einzuhalten. Auf diese Weise werden
                                                             neben der Automatisierung und Optimierung von Pro-
                                                             zessschritten auch schnelle Amortisationszeiten erreicht.

BÜCHI Lösungen                                               Mehr zu den BÜCHI Lösungen

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                                                             NIR Online X-Sential 

                                                             Mehr über die NIR-Produkte erfahren:

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NIR
Das ProxiMate™ ist ein robustes Instrument, das mit sei-
ner IP69-Zertifizierung und einem Touchscreen, der sogar
mit Handschuhen bedient werden kann, für den Einsatz
in der Produktion geeignet ist. Kalibrationen können ent-
weder mit dem Gerät bereitgestellt oder mit der integrier-
ten AutoCal-Funktion einfach erstellt werden.

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NIR-Online X-Sential
Die genaue Überwachung grundlegender Parameter wie
Feuchtigkeit, Fett oder Eiweiss ist entscheidend, um Ab-
weichungen im Herstellungsprozess zu korrigieren. Der
X-Sential wurde als kosteneffizienter, zweckmässiger Pro-
zesssensor entwickelt und konzipiert.

                                                                                                                    11
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