DESCRIZIONE DELLA STRUMENTAZIONE UTILIZZATA

Infratec Grain Analyzer
descrizione dei principi di funzionamento

INTRODUZIONE

L'Infratec Grain Analyzer è uno spettrofotometro a scansione nella regione spettrale NIR (Near InfraRed, vicino infrarosso) in grado di analizzare campioni tal quali in pochi secondi senza richiedere l'uso di reattivi o trattamenti preliminari, come la macinazione, del campione.

Le più importanti applicazioni dell'Infratec sono state realizzate nel settore della trasformazione industriale dei prodotti agro alimentari, in particolare in quello cerealicolo e molitorio dove è necessario effettuare un grande numero di controlli analitici in tempi particolarmente brevi e su vaste aree geografiche.

Un altro aspetto particolarmente importante è quello legato alla omogeneità dei risultati dove anche per motivi economici si sente la necessità di disporre di metodi analitici che siano in grado di fornire risultati quanto più omogenei possibile indipendentemente dalle capacità dell'operatore.

Grazie alle sue caratteristiche costruttive l'Infratec è uno strumento altamente preciso e le analisi ripetute sullo stesso campione sono pressoché identiche.

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO

L'Infratec è un sistema analitico che consente in modo rapido e preciso di determinare i principali costituenti nei cereali e nelle farine.

Principale caratteristica è l'utilizzo della tecnologia NIT (Near Infrared Transmission - Trasmittanza della luce nel vicino infrarosso) che consente l'analisi su cereali tal quale evitando la lunga e fastidiosa procedura della macinazione.

La parte ottica è costituita da un monocromatore che consente di effettuare una misura basata su 100 punti di lettura.

Il campione una volta all'interno dello strumento viene investito dal fascio di luce (nella regione del Vicino Infrarosso) emesso dalla lampada. La luce in parte viene trattenuta ed in parte attraversa il campione venendo catturata dal detector.

Trasmittanza

Questa operazione viene effettuata per una serie di sub campioni elaborati successivamente per ottenere un risultato medio, riassumibile nel diagramma sottostante.

Grafico

Le informazioni ottenute vengono quindi elaborate dal computer interno all'apparecchio per ottenere il risultato analitico che sarà visualizzato nel display e stampato. Il tutto avviene normalmente in 45 secondi.

CALIBRAZIONI

Le calibrazioni utilizzate su Infratec sono state sviluppate con migliaia di campioni provenienti da tutte le parti del mondo con lo scopo di realizzare rette di taratura che potessero considerarsi robuste, accurate e trasferibili.

Calibrazioni

I software utilizzati per le calibrazioni sono PLS (Partial Least Square) o ANN (Artificial Neural Network) che consente di creare calibrazioni con un maggior numero di campioni, con intervalli più ampi ed è utilizzabile anche per calibrazioni non lineari.

INFRATEC 1241

Caratteristiche tecniche:

  • Monocromatore con intervallo 850 - 1050 nm, banda passante 7 nm.
    Ampliabile al range 570 – 1100 mn per la determinazione del colore.
  • Computer interno con microprocessore e flash disk per programmi applicativi.
  • Calibrazioni create con il metodo PLS (Partial Least Square) e/o ANN (Artificial Neural Network).
  • Analisi multiple su vari sottocampioni e visualizzazione del risultato medio.
  • Tempo di analisi su granella, 50 secondi circa (per 10 sottocampioni).
  • Campione rappresentativo, almeno 350 g di granella (per 10 sottocampioni).
  • Numero di sottocampioni scelti dall'operatore (1-20).
  • Cammino ottico 6 - 33 mm.
  • Sorgente luminosa pre-allineata.
  • Rivelatori al Si per misure in trasmissione ad ampio intervallo dinamico (1-5 Au).
  • Tastiera impermeabile ad acqua e polvere, con display monocromatico LDC (320 x 240 pixel).
  • Protezione software con parola chiave.
  • Possibilità di collegamento in rete.
  • Possibilità di collegamento ad un personal computer locale.
  • Possibilità di collegamento a stampante.
  • Certificazione CE.
  • Certificazione ISO 9001.

INFRATEC 1241, apparecchio base.

Infratec
Infratec 1241 modello base.

Consente di effettuare l'analisi NIT su cereali interi. E' sufficiente inserire il campione nella tramoggia, selezionare la calibrazione da utilizzare e premere il pulsante Avvio. Il prodotto sarà analizzato e scaricato nel cassetto di raccolta. I risultati sono visualizzati sul display, memorizzati nel computer interno all'apparecchio, inviati ad una stampante o un PC esterno.

INFRATEC 1241, moduli aggiuntivi

Infratec

Modulo per PESO SPECIFICO

Sotto l'Infratec 1241 base può essere installato un modulo che successivamente all'analisi NIT consente di misurare il peso specifico.
Attraverso un apposito meccanismo un volume costante di campione viene pesato. Il risultato in Kg/Hl verrà visualizzato nel display assieme agli altri parametri. Nessuna operazione supplementare è richiesta all'operatore. Tutto il campione viene successivamente recuperato dal cassetto.

Modulo Analisa del Colore

Modulo per il COLORE.

All'interno dell'Infratec 1241 base può essere installato un modulo hardware/software che consente la determinazione del colore.Per il Grano Duro questo è correlato all' Indice di Giallo . Il risultato verrà visualizzato nel display assieme agli altri parametri.

LA RETE DI STRUMENTI INFRATEC.
Quando gli specialisti della Foss Tecator hanno iniziato le sperimentazioni sui cereali, in particolare sul frumento, si sono posti come obbiettivo quello di abbinare alla provata precisione una accuratezza pari a quella dei metodi di riferimento.

Nella rete di strumenti Infratec Grain Analyzer la calibrazione viene sviluppata su uno strumento definito “master”. La realizzazione di una retta di taratura è, in parole semplici, l'insieme dei procedimenti che consentono di mettere in correlazione dati analitici di riferimento con le letture fatte dall'apparecchio.

Una volta realizzata, la calibrazione può essere trasferita dallo strumento master ad altri strumenti standardizzati rispetto al primo ed il trasferimento viene effettuato mediante l'uso di linea telefonica e modem. E' possibile, in questo modo, rendere perfettamente identici gli strumenti per la specifica applicazione.

I vantaggi di operare con strumenti in rete sono diversi ma, in particolare, vanno evidenziati i seguenti:

  • gli strumenti periferici o remoti possono essere tenuti sotto stretto controllo,
  • eventuali aggiornamenti delle tarature, o l'inserimento di nuove tarature, possono essere fatti in tempo reale,
  • i costi per realizzare nuove tarature vengono drasticamente ridotti,
  •   l'influenza dell'operatore (accidentale o meno) sulla qualità dei risultati viene eliminata,
  • viene assicurato un elevato livello di affidabilità analitica non solo in laboratorio ma anche in ambienti esterni come le aree di produzione ed i centri di stoccaggio,
  • la variabilità fra gli strumenti è sicuramente inferiore a quella fra i diversi laboratori di riferimento.
Rete Infratec

LE RETI INFRATEC NEL MONDO.

La prima rete di strumenti Infratec è stata realizzata in Danimarca nel 1991. Da allora il numero delle reti è andato aumentando. I dati che seguono sono riferiti a fine 2000.

Danimarca Rete nazionale con 150 utenti

Applicazioni: Frumento, Orzo, Colza, Segale

Austria Rete nazionale (Raiffeisen) con 65 utenti

Applicazioni: Frumento, Orzo

Germania Rete della Germania del nord (Raiffeisen) con 75 utenti

Applicazioni: Frumento, Orzo

Austria/Germania Rete regionale (Doemens) con 75 utenti

Applicazioni: Frumento, Orzo, Malto

Francia Rete regionale (Ceralliance) con 170 utenti

Applicazioni: Frumento, Orzo

Francia Rete regionale (GIE) con 400 utenti

Applicazioni: Frumento, Orzo

Gran Bretagna Rete comune Inghilterra e Scozia con 80 utenti

Applicazioni: Frumento, Orzo

Belgio Rete della Station de Haute Belgique con 3 utenti

Applicazioni: Frumento, Orzo

Svezia Rete Agrolab con 15 utenti

Applicazioni: Frumento, Orzo

U.S.A. Rete dello stato dell'Iowa (Dupont) con 150 utenti

Applicazione: Mais

U.S.A. Rete Anheuser Bush con 50 utenti

Applicazioni: Orzo, Malto, Riso

U.S.A./Canada Rete continentale con oltre 400 utenti

Applicazioni: Frumento, Orzo

Canada Rete del Canadian Grain Commission con oltre 100 utenti

Applicazioni: Frumento, Orzo

Australia Rete del Barley Board con 20 utenti

Applicazioni: Orzo

Australia Rete delle Cooperative Bulk Handling CBH con oltre 350 utenti

Applicazioni: Frumento,Orzo

Sudafrica Rete con 60 utenti

Argentina Rete con 20 utenti

Ucraina Rete con 15 utenti

Italia Rete U.I.A.Prof. –UNACe con otre 80 utenti

SVILUPPI FUTURI: LA RETE EUROPEA.
I dati prodotti dai diversi strumenti risultano comparabili all'interno di ciascuna rete. Fra le diverse reti esistono invece differenze sostanziali in quanto ognuna utilizza un proprio laboratorio di riferimento per la realizzazione ed il controllo delle tarature.

In aggiunta, i metodi di calcolo sino ad oggi applicati limitano notevolmente la possibilità di valutare compiutamente tutte le variabilità dei campioni. In pratica le diverse reti non sono fra loro armonizzate e finora non potevano essere utilizzate come strumento di controllo per la valutazione della qualità dei prodotti negli scambi internazionali.

Nuovi metodi di calcolo attualmente disponibili, come Artificial Neural Network consentono oggi di ottenere risultati finora impensabili.

Al fine di migliorare le calibrazioni e ridurre l'impegno necessario per il loro sviluppo viene tenuto un incontro annuale fra tutti i gestori delle reti ed i responsabili dei laboratori. E' inoltre in atto un notevole scambio di informazioni e dati per cercare di uniformare i risultati di tutte le varie organizzazioni.

 
indietro indietro