Možné použitia technológie NIR na hodnotenie kvality zemiakov a zemiakových výrobkov

2 oblasti použitia: oblasti použitia blízkej infračervenej spektroskopie - olejniny - obilie/mlyny (siete) - mliekarenský priemysel - mäsový priemysel - (zemiakový priemysel) - alkohol/bioetanol - farmaceutika - chémia 0,3 Extinkcia E 0,25 0,2 0,15 0,1 NIT 0, vlnová dĺžka XH OH CH C = O NH SH NIT, NIR (spektrum) 2,5 Extinkcia E 2 1,5 1 0,5 XH OH CH C = O NH SH NIR vlnová dĺžka 2400 Princíp merania Kalibrácia Kalibrácia a validácia hodnôt X (NIR namerané hodnoty) + Y hodnoty (analytické údaje) Validácia kalibračného modelu X hodnoty (NIR namerané hodnoty) + kalibračný model Y hodnoty (analytické údaje)

technológie

3 Materiál a metódy Materiál a metódy Približne vzorka zemiakov z testu hodnoty zemiakov, BSA Rok kultivácie: (zber/skladovanie) Miesta: (Nossen, Neuhof, Haßloch, Hankensbüttel, Wegberg, Olvenstedt) 50 odrôd zemiakov KTBL (Dethlingen) Rok kultivácie: Postup surovina zemiakov sekanie 30 hľúz (Homogenizácia) Zemiakové výrobky Meranie farby Chemicko-fyzikálne senzorické hodnotenie Analýzy Údaje NIR/NIT X Údaje modelu Y Analýzy a metódy Referenčné metódy pre zložky Priame vlastnosti - Sušina (AACC metóda 44-60, St. Paul, MN, 1984) - Škrob (podľa Ewersa) - Cukor (kolorimetrická metóda, Roche Diagnostics) - Hrubý proteín (AACC metóda 46-12, St. Paul, MN, 1984) (Hrubý proteín - vylepšená Kjeldahlova metóda)

5 NIR - predpoveď pre redukciu cukrov Min. = 8 Max. = 676 n = 163 R² = 0, = 113 NIR regresia pre predikciu obsahu redukujúcich cukrov (validačné údaje) červená. Cukor, NIR červený. Cukor, analytický (mg/100 g FM) NIR - predikcia celkového cukru Celkový cukor, NIR min. = 135 max. = 1793 = n = 169 R² = 0, NIR regresia pre predikciu celkového obsahu cukru (údaje o overení) Celkový cukor, analytický (mg/100 g FM) NIT - predpoveď pre dusíkaté látky (% i.fm.) dusíkaté látky (% ifm, NIT) min. = 1,4% max. = 2,8% = 1,9% 3 n = 44 R² = 0,49 2,5 2 1,5 1 1,3 1,8 2,3 2,8 dusíkaté látky (% ifm, analytické) Prenos v blízkej infračervenej oblasti (NIT): regresné údaje z validačných údajov o surovom proteíne

7 TROKA - farba (hodnota L, ľahkosť) Troka (hodnota L) NIR 70,00 n =, 00 R² = 0,423 66,00 64,00 62,00 60,00 58,00 56,00 58,00 60,00 62,00 64,00 66,00 68,00 70,00 Troka, hodnota L (jas) Blízky infračervený odraz (NIR): regresné údaje z overovacích údajov pre kvalitu hranolkov kvality TROKA, NIR 8, 50 7,50 6,50 5,50 4,50 3,50 hranolky: Kvalita (1-9) = (farba + chuť + textúra vo vnútri + kôrka)/4 n = 145 R² = 0,344 n = 54 R² = 0,78 3,50 4,50 5,50 6,50 7,50 8,50 Hranolky - kvalitné, senzorické (stupeň 1-9) Blízky infračervený odraz (NIR): regresné údaje z overovacích údajov pre hranolky Kvalita C boky - farba (hodnota L, jas) Kvalita čipov, NIR 70,00 n = 176 R² = 0,765 60,00 50,00 Blízky infračervený odraz (NIR): regresné údaje z overovacích údajov pre kvalitu zemiakových lupienkov 40,00 40,00 50,00 60,00 70,00 Kvalita čipu (hodnota L) inštrumentálna

8 Zhrnutie - DM a silu je možné veľmi dobre určiť pomocou oboch zariadení (NIT/NIR) (R² = 0,989 alebo R² = 0,97) - iba slabý odhad obsahu dusíkatých látok (R² = 0,49) (NIT) (NIR? ) - mierne lepšia predpoveď redukcie cukrov (R² = 0,586) pomocou merania NIR - dobrý prvý odhad celkového cukru v čerstvých zemiakoch pomocou merania NIR (R² = 0,834) - Je možné meranie (R² = 0,46) (NIR?) - Veľmi dobrá predpoveď alebo odhad tendencie k čiernym miestam v% pomocou merania NIR v rozmedzí vzoriek (je potrebné skontrolovať zovšeobecnenie) Zhrnutie - Veľmi dobrá predpoveď alebo odhad kvality zemiakových lupienkov ( R² = 0,765) pomocou merania NIR - výsledok pre suché zemiaky bol menej priaznivý (R² = 0,423) - kvalita spracovania pre hranolky sa dala len ťažko odhadnúť (R² = 0,344) (zmenené hodnotenie produktu s lepším zabezpečením kvality rsage?)