تجزیه و تحلیل سریع و آسان عناصر خوراک

میزان جذب نور مادون قرمز نزدیک

[1]FT-NIR سریع، مقرون به صرفه، دقیق، آسان و بی خطر است زیرا از مواد شیمیایی خطرناک استفاده نمی شود و به راحتی میزان جذب نور مادون قرمز نمونه را در طول موج های مختلف اندازه گیری می نماید.

مزایای FT-NIR در مقایسه با سایر روش های تحلیلی عبارتند از:

• تجزیه و تحلیل آسان و دقیق

از آنجا که روش های NIR نیازی به آماده سازی نمونه ندارند، میزان خطای نمونه گیری بطور قابل توجهی کاهش یافته و باعث افزایش دقت و قابلیت تکرارپذیری آنالیز می گردد.

طرح Cube Corner
اختراع ثبت شده بروکر “Rock-Solid-Interferomete” [2]از آینه های Cube Corner استفاده می کند، برخلاف آینه های مسطح که در “Interferometer Michelsonson” قدیمی استفاده می شود. آینه های Cube Corner هدایت فوق العاده دقیق طیف های نوری را که از تداخل­سنج عبور می کنند، حتی هنگامی که لرزش های خارجی رخ دهد، تضمین می نمایند.

انتقال مستقیم داده های کالیبراسیون Direct calibration data transfer
هیچ طیف سنج مبتنی بر فناوریFourier Transform (FT) ، دقت بالای wavenumber را ارائه نمی دهد و اجازه انتقال مدل های کالیبراسیون از یک ابزار FT به دیگری را بدون اتلاف وقت معمول استاندارد سازی نمی دهد.

• عدم نیاز به آماده سازی نمونه

برای اندازه گیری NIR در آزمایشگاه، نمونه به سادگی درون یک ویال شیشه ای یا پتری دیش قرار می گیرد، زیرا شیشه در ناحیه طیف NIR شفاف است. از آنجا که نورNIR علاوه بر تجزیه و تحلیل سطح به اعماق مواد نیز نفوذ می نماید، برای اندازه گیری نمونه های ناهمگن مناسب است.

آنالایزرهای) FT برخلاف اسکن طیف سنج های پراکندگی) در طول آنالیز امکان چرخش نمونه را به منظور اسکن یک نقطه نمونه برداری بزرگتر نسبت به اندازه گیری استاتیک فراهم می نمایند و به نتیجه گیری جامع تر و دقت بالاتری منجر می شوند.

• بدون ضایعات، بدون مواد شیمیایی

بر خلاف استفاده از آنالیز شیمی مرطوب، روش NIR هیچگونه ضایعات و آلودگی ایجاد نمی کند و نیازی به معرف های شیمیایی ندارد.

فیبرهای نوری

با استفاده از پراب های فیبر نوری، می توان طیف های NIR را از مواد جامد و مایع به طور مستقیم در داخل ظروف جمع آوری نمود. در این فرآیند، پراب ها مستقيماً در راكتور نصب شده و نور را در مسافت هاي طولاني (بیشتر از 100 متر) به طيف سنج انتقال مي دهند.

برنامه های کاربردی

با استفاده از FT-NIR تنها با یک اندازه گیری، چندین مؤلفه در کمتر از یک دقیقه در نمونه های جامد و همچنین در مایعات قابل تجزیه و تحلیل هستند. این امر، باعث ایجاد مجموعه ای از برنامه های مختلف می گردد که FT-NIR را به ابزاری ارزشمند تبدیل می نماید.

شناسایی مواد اولیه

هر ماده آلی دارای طیف NIR منحصر به فرد خود می باشد (مانند اثر انگشت). بنابراین NIR به عنوان ابزار معتبری جهت شناسایی و تأیید مواد، به ویژه برای بررسی مواد اولیه ورودی به کارخانه، بطور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد.

اگر ماده اولیه آزمایش شده، با ماده مورد انتظار یکسان باشد و در صورت تأیید مشخصات اختصاصی، نرم افزار بطور کاملاً خودکار اطلاعات سریع را ارائه می دهد.

تجزیه و تحلیل کمّی چند مؤلفه

میزان نور جذب شده توسط نمونه به غلظت ترکیبات آن بستگی دارد. برای تعیین کمیت مقدار مواد مختلف، طیف سنج میزان اتلاف نور در فرکانس های مرتبط را تعیین می کند. از آنجا که طیف NIRشامل اطلاعات تحلیلی تمام مؤلفه ها به طور هم زمان است، اپراتور با جمع آوری تنها یک طیف، تمام اطلاعات کمّی را دریافت می نماید.

برای بازارهایی با محصولات استاندارد مانند صنعت خوراک دام،Bruker راه حل های کاملی را با سیستم های از پیش تنظیم شده ارائه می دهد. صرف نظر از اینکه ابزار، آماده به کار تحویل داده شود یا کاربران تنظیمات خود را ایجاد کنند، تجزیه و تحلیل سریع چندین مؤلفه به طور همزمان به صرفه جویی در وقت و هزینه کمک می کند.

کنترل فرآیند درون خطی

با استفاده از پراب های فیبر نوری، می توان نقطه آنالیز را مستقیماً در راکتور قرار داد، پارامترهای خاص کیفیت را همزمان به طور مستقیم کنترل نمود و آنالیز وقت گیر آزمایشگاهی را حذف کرد.

از آنجا که، در این روش نتایج در چند ثانیه به دست می آیند، می توان مقدار قابل توجهی از داده های آماری را ایجاد کرد. این موضوع به طیف سنج NIR اجازه می دهد تا کنترل مستقیم فرآیندها را انجام دهد و منجر به چرخه زمانی کوتاه تر، کیفیت بهتر محصول و کاهش بچ های خارج از برنامه شود.

Reference:

Bruker Optics. Fast, Easy Analysis of Feed Ingredients. 2020.

[1]- Fourier Transform Near-Infrared

[2] -Bruker