Feuchtemessung
Der Wassergehalt oder die Restfeuchte ist beispielsweise bei geernteten Feldfrüchten von Weizen bis Grünfutter ein entscheidender Qualitätsparameter. Bei unkontrollierter Feuchte können Produkte schimmeln oder unterliegen anderen Risiken, die ihre Qualität beeinträchtigen. Die Agrarwirtschaft und die Nahrungsmittelindustrie suchen darum nach zerstörungsfreien und schnellen Wegen zur Bestimmung des Wassergehalts in ihren Produkten, die zudem die Integration entsprechender Methoden in externe Kontrollsysteme zulassen. NIR-Spektroskopie erfüllt diese Anforderungen.
Messtheorie
NIR-Spektroskopie ist eine häufig verwendete Technologie zur On-line-Messung von Feuchte: Eine Lichtquelle wird kollimiert und in spezifische Wellenlängen gefiltert. Wasser zeigt eine typische Absorption im Nahinfrarot-Bereich zwischen 1.100 und 2.450 nm. Die Filter werden so gewählt, dass eine Wellenlänge von Wasser absorbiert wird (Probenstrahl) und eine Wellenlänge von Wasser nicht betroffen ist (Referenzstrahl). Folglich wird das Amplitudenverhältnis der beiden reflektierten Wellenlängen proportional zur Menge an Wasser im Produkt sein. Dieser gefilterte Strahl wird direkt auf die Oberfläche der zu messenden Probe gerichtet. Ein Teil wird auf einen Detektor reflektiert. Chemometrische Methoden ermöglichen in einem weiteren Schritt auch die Berechnung des Wassergehalts in unterschiedlichen Matrizen.
Nutzen
- Analyse aller Arten biologischer Systeme
- Wenig oder keine Probenaufbereitung erforderlich
- Zerstörungsfreies Messverfahren
- Resultate sind innerhalb von Sekunden verfügbar
- Universell anwendbar bei jedem Molekül, das CH-, NH-, SH- oder OH-Bindungen enthält
- Anhand der gleichen NIR-Daten können mehrere analytische Resultate prognostiziert werden
- Simultane Analyse multipler Komponenten ohne Kosten für Chemikalien oder Entsorgung
Anwendungsbeispiele
- Gewährleistet eine korrekte Handhabung des Produkts in der Verarbeitung, um Schäden durch Schimmel- oder Pilzbefall zu verhindern
- Bestimmt die für eine spezifische Verwendung oder Mahlweise am besten geeigneten Körner
- Beurteilt, ob Verfahren wie Gefriertrocknung angewendet werden sollten, um die Körner zu schützen