Bruker FT-NIR per l’industria alimentare

12 Ottobre 2020
Bruker

La spettroscopia a infrarossi è una tecnica consolidata e oggi un importante elemento di controllo della qualità nell’industria alimentare. I moderni spettrofotometri FT-NIR della Bruker Optics sono in grado di analizzare sia campioni liquidi che solidi e sono lo strumento ideale per l’analisi non distruttiva e rapida di materie prime, prodotti intermedi e prodotti finiti durante l’intero processo di produzione.

A differenza della maggior parte della chimica umida e di altri metodi di riferimento, la tecnologia FT-NIR è rapida, economica, non distruttiva e sicura, poiché non utilizza prodotti chimici, solventi o gas. Essa misura l’assorbimento della luce nel vicino infrarosso del campione a diverse lunghezze d’onda registrando le vibrazioni molecolari di tutte le molecole contenenti gruppi come C-H, N-H o O-H.

Per questo la spettroscopia NIR è la prima scelta per l’analisi di tutti i tipi di materiali organici ed è quindi l’ideale per una grande varietà di matrici alimentari.

I vantaggi principali della spettroscopia FT-NIR sono:
nessuna preparazione del campione, nessuno spreco
• non sono richieste competenze particolari, preparazione facile del campione
• nessun errore tipico dei metodi di laboratorio classici
• analisi di più componenti in meno di un minuto
• adatto a qualsiasi campione solido, semisolido o liquido

 

La spettroscopia FT-NIR quindi viene applicata in campo alimentare per il controllo qualità delle materie prime, semilavorati e prodotti finiti, per il controllo delle frodi e per il controllo del processo produttivo.

I principali campi di applicazione sono:
• mangimi ed ingredienti per mangimi;
• farine e cereali;
• oli e grassi;
• olio d’oliva e olive;
• latte, formaggi e derivati;
• cioccolato e industria dolciaria;
• pet food;
• bevande (bevande vegetali, succhi, caffè, liquori, ecc);
• carne;
• condimenti.

 

TANGO, lo spettrometro FT-NIR di nuova generazione

TANGO ha esattamente ciò che gli utenti richiedono ad uno spettrometro FT-NIR adatto all’uso industriale: robustezza, alta precisione e semplicità di utilizzo.

Misurazioni rapide del campione per un’elevata produttività, valutazione simultanea di diversi componenti e una gestione intuitiva, senza bisogno di formazione: TANGO semplifica l’analisi NIR e offre quindi la massima sicurezza dei risultati. TANGO consente di risparmiare tempo e di evitare errori da parte dell’operatore. Non è necessaria alcuna preparazione del campione, nessuna sostanza chimica, nessun reagente aggiuntivo.

Scegli l’analizzatore Tango più adatto alle tue esigenze: l’analizzatore in riflessione per i solidi o quello in trasmissione per i liquidi.

Tango

MISURE IN TRASMISSIONE: MASSIMA PRECISIONE PER I LIQUIDI.

TANGO per la misurazione di liquidi è dotato di un vano campioni termostatato con un sensore che controlla costantemente la temperatura del campione, che può essere impostata tra +20°C e +80°C.

MISURE IN RIFLESSIONE: ANALIZZARE I SOLIDI IN MODO EFFICIENTE.

TANGO per la misurazione dei solidi contiene una sfera integratrice rivestita in oro per l’analisi in riflessione diffusa. Questa sfera garantisce misurazioni altamente riproducibili di campioni non omogenei.

 

ANALIZZATORE FT-NIR MPA II

La scelta del miglior metodo di campionamento è di cruciale importanza nella risoluzione di una attività analitica.

L’analizzatore FT-NIR MPA II di Bruker fornisce una soluzione completa per la gestione del QA/QC, e anche per lo sviluppo di metodiche complesse.

I molteplici moduli e accessori rendono l’MPA II la soluzione definitiva per numerose applicazioni nell’industria alimentare, mangimistica, farmaceutica, chimica e petrolchimica:

• Vano campioni con riscaldatore e misura automatica del background opzionali. Permette la misura di liquidi in cuvette o vials monouso senza necessità di aprire cassetti.
• Sfera di integrazione per la misura di campioni solidi o semi-solidi in riflettanza diffusa. Nel caso di campioni eterogenei un portacampioni rotante opzionale migliora la riproducibilità.
• Sonde a fibre ottiche per la misura diretta attraverso gli imballi, come ad esempio materie prime in magazzino. Si possono collegare fino a due sonde, una per solidi ed una per liquidi.
• Unità in trasmissione con ruota portacampioni opzionale, ad es. per l’analisi automatica di vials o compresse in trasmissione.

AnalizzatoreNel software di spettroscopia OPUS sono disponibili spazi di lavoro personalizzabili e modalità di misura semplici che guidano l’utente attraverso l’impostazione dei metodi analitici. Le misurazioni possono essere avviate con un clic del mouse o con la semplice pressione di un tasto. Il display intelligente inoltre informa l’utente sullo stato dello strumento e sulla misurazione.

Questi fattori rendono il funzionamento dello strumento e del software talmente semplici che anche il personale non specializzato può utilizzare lo spettrometro MPA II fin dal primo giorno.

 

 

APPLICAZIONI QC – LATTE E PRODOTTI LIQUIDI

La soluzione analitica ottimale per il latte, soprattutto per quello alimentare, è la combinazione tra l’MPA II ed il modulo LSM (Liquid Sampling Module) che permette un’analisi del campione ed un ciclo di pulizia completamente automatizzata. Il modulo LSM consente di utilizzare sia una pompa peristaltica che un omogeneizzatore, scelta fatta via software in base alla viscosità del prodotto.

 

Latte crudo, pastorizzato, UHT e microfiltrato sia intero che scremato
Per migliorare la precisione e l’accuratezza delle misure è consigliabile pre-termostatare e omogeneizzare i campioni di latte prima della misura. Per grasso e proteine l’accuratezza tipica è migliore dello 0.03 % e la ripetibilità è nell’ordine dello 0.01 %.
L’analizzatore MPA II viene fornito con delle calibrazioni pronte all’uso, specifiche per latte crudo, pastorizzato, UHT e microfiltrato sia intero che scremato.

 

Prodotti liquidi derivati dal latte
Con questa configurazione oltre al latte, si possono analizzare anche i suoi derivati liquidi. Grazie alle dimensioni della cella e dei tubicini, è possibile analizzare anche prodotti molto viscosi come la panna, il latte condensato o le miscele per gelato. In questi casi non è richiesto l’uso dell’omogeneizzatore ma solo della pompa peristaltica. La selezione viene fatta semplicemente via software senza nessuna modifica hardware.

È possibile analizzare anche i differenti tipi di siero, come siero diluito, proteico, e concentrato, così come yogurt e bevande vegetali.

MPA II

 

Mira – nuovo analizzatore per il latte
Il MIRA è un nuovo analizzatore IR precalibrato che permette di analizzare in maniera semplice ed economica latte (crudo, pastorizzato, UHT, ecc), panna e siero.
L’omogeneizzatore incluso garantisce un’ottima ripetibilità ed accuratezza.

 

 

APPLICAZIONI QC – PRODOTTI CASEARI SOLIDI E SEMI-SOLIDI

Nella produzione lattiero casearia i prodotti solidi o semi-solidi sono estremamente diffusi, come cagliata, formaggi, yogurt, latte e siero in polvere.
La configurazione strumentale ideale è la sfera di integrazione, in cui il campione viene messo all’interno di una tazzina in quarzo oppure di una piastra Petri in polistirene o in vetro. L’analisi in riflessione è effettuata ruotando il campione con un portacampioni rotante da 97 mm che garantisce la rappresentatività della misura anche in presenza di eterogeneità del campione. In base alle diverse esigenze, sia il TANGO, che l’MPA II rappresentano una soluzione di eccellenza per misure in laboratorio o at-line. Misure on-line possono essere effettuate con l’analizzatore Matrix-F, dotato di specifico probe.

 

Latte e siero in polvere
La spettroscopia NIR è un metodo consolidato per l’analisi del latte e del siero in polvere. In pochi secondi
è possibile effettuare la misura di umidità, grasso, proteine e lattosio. Queste analisi risultano fondamentali per:

• ottimizzazione del contenuto d’acqua
• miglioramento della costanza produttiva
• risparmio energetico del processo (specie per gli essiccatori a letto fluido)
• semplificazione delle analisi di laboratorio

 

Yogurt, gelati e dessert
La produzione di yogurt sia naturali che con frutta o altri aromi è ampiamente diffusa. Il controllo qualità può essere gestito in maniera accurata e veloce utilizzando un analizzatore NIR in riflessione che permette di analizzare in pochi secondi grasso, proteine e sostanza secca. La calibrazione è unica per tutti i tipi di prodotti e non servono adattamenti specifici in base all’aroma: yogurt ai cereali oppure alla fragola sono analizzati con la stessa calibrazione.
Per evitare la pulizia del sistema di campionamento sono preferite piastre Petri in polistirene.
Dessert liquidi e miscele per gelato sono analizzabili con il sistema in riflessione oppure con il sistema in trasmissione in base alla loro viscosità.

 

Formaggi
Gli analizzatori NIR MPA II e TANGO rappresentano gli strumenti ideali per l’analisi di formaggi. In pochi
secondi e senza preparazione del campione è possibile analizzare umidità, grasso, proteine, lattosio, sale e pH. Le calibrazioni sono pronte all’uso sia per caglio, che per formaggi freschi o stagionati. Molto interessante è la possibilità analizzare i campioni caldi direttamente vicino al reparto produttivo in modo da potere regolare at-line i parametri di processo e aumentare la produzione con immediati vantaggi economici.

 

Burro
Nella produzione del burro è estremamente importante stare molto vicini al target di grasso ottimale in modo da aumentarne la produzione.
Il campione viene messo in una piastra Petri di polistirene ed analizzato con un MPA II o un TANGO.
Con la calibrazione pronta all’uso posso analizzare umidità, grasso, proteine e sale sia su burri salati che non.

Gli analizzatori MPA II e TANGO sono il risultato di 30 anni di esperienza nello sviluppo e nella produzione di analizzatori FT-NIR. Progettati per garantire prestazioni elevate abbinate ad una elevata flessibilità, stabiliscono un nuovo standard analitico. Grazie all’elevata qualità produttiva ed affidabilità, sono ideali per il controllo qualità e di processo nelle produzioni olearie.

 

APPLICAZIONE QC – INDUSTRIA OLEARIA

Gli analizzatori TANGO e MPA II sono la soluzione analitica più avanzata per analisi multi-parametriche di olive, sansa e olio. È possibile inoltre analizzare anche le foglie delle piante di olivo. Il processo produttivo oleario è monitorato nel suo complesso:

• Stato delle piante su cui vengono coltivate le olive
• Pagamento olive in base alla resa
• Analisi istantanee della sansa per la regolazione del processo produttivo
• Analisi dei principali parametri di qualità dell’olio di oliva per la sua classificazione merceologica

Bruker
Parametri analizzabili:

• Olive: umidità, grasso e resa
• Sansa: umidità e olio residuo
• Olio: acidità, perossidi, K232, K270, profilo in acidi grassi, stima alchilesteri, pirofeofitina, 1,2-digliceridi
• Foglie di olivo: Azoto, calcio, potassio, magnesio e fosforo

 

 

Queste sono solo alcune delle applicazioni da noi sviluppate.

 

Visita il sito di Bruker per saperne di più!

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