การวิเคราะห์คุณภาพผลิตภัณฑ์ระหว่างกระบวนการผลิตด้วยเทคนิค FT-NIR Spectroscopy

การวิเคราะห์คุณภาพผลิตผลทางการเกษตรแบบ Realtime

ความท้าทายที่สำคัญอย่างหนึ่งในศตวรรษที่ 21 คือการขยายตัวอย่างรวดเร็วของประชากรโลก จำนวนประชากรที่เพิ่มมากขึ้นหมายถึงความต้องการอาหารที่เพิ่มมากขึ้น การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิตสินค้าทางการเกษตรโดยยังคงรักษาคุณภาพและความปลอดภัยเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับการพัฒนาทั้งทางเศรษฐกิจและสังคม

เครื่อง FT-NIR spectrometer สามารถนำมาใช้ในการตรวจวัดองค์ประกอบทางเคมีไม่ว่าจะเป็น ปริมาณไขมัน โปรตีน ความชื้น เส้นใย และ เถ้า ของวัตถุดิบทางการเกษตรและตัวอย่างจากแต่ละขั้นตอนการผลิต ความสามารถของเครื่อง FT-NIR spectrometer ได้แก่ความรวดเร็วในการวัดและการวัดตัวอย่างได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่ทำลาย เป็นปัจจัยสำตัญช่วยให้เทคนิคนี้เป็นเทคนิคที่เหมาะสมสำหรับการนำมาประยุกต์ใช้ในสายการผลิต

การตรวจวัดองค์ประกอบทางเคมีของวัตถุดิบด้วย FT-NIR spectroscopy ก่อนนำเข้าสายการผลิต ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิตได้อย่างมาก

การใช้เครื่อง FT-NIR spectrometer มาทดแทนวิธีวิเคราะห์ทางเคมีแบบดั้งเดิมมีข้อดีต่างๆ ดังนี้

  • สามารถวิเคราะห์ตัวอย่างได้ง่ายและรวดเร็ว
  • สามารถตรวจสอบคุณภาพตัวอย่างโดยไม่ทำลายผลิตภัณฑ์
  • สามารถวิเคราะห์หลายองค์ประกอบได้พร้อมกัน
  • เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและไม่ใช้สารเคมีที่เป็นอันตราย
  • การวัดแบบ online สามารถใช้ในการวิเคราะห์แบบ real time ได้ กล่าวคือได้ข้อมูลทันที ไ่ม่เสียเวลาเก็บตัวอย่างและรอการวิเคราะห์

กระบวนการผลิตน้ำมันพืช

ในกระบวนการสกัดน้ำมันจากพืชน้ำมัน วัตถุดิบจะต้องผ่านกระบวนการเตรียมตัวอย่างก่อนการสกัด เช่น การสกัดเย็น หรือ การให้ความร้อน จากนั้นจึงนำตัวอย่างเข้าสู่กระบวนการสกัดน้ำมัน โดยอาจใช้สารเคมี หรือวิธีทางกายภาพอื่นๆ ทั้งนี้เพื่อให้กระบวนการผลิตเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ ผู้ประกอบการสามารถนำเครื่อง FT-NIR spectrometer มาประยุกต์ใช้เพื่อตรวจวัดปริมาณน้ำมันและองค์ประกอบอื่นๆในตัวอย่างทั้งก่อนและหลังการผลิตได้บนสายพานการผลิต หรือที่เรียกว่าระบบการตรวจวัดคุณภาพแบบ online

ภาพวิดิโอแสดงการใช้หัววัด FT-NIR รุ่น Q412/A บนสายพานเพื่อวัดค่าองค์ประกอบทางเคมีของกากถั่วเหลืองหลังสกัดน้ำมัน โดยการวัดเป็นแบบสะท้อน (diffuse reflectance) หลังการติดตั้งหัววัดนี้ ผู้ประกอบการสามารถปรับกระบวนการผลิตให้เหมาะสมขึ้นกับค่าองค์ประกอบทางเคมีของกากถั่วเหลืองที่วัดได้ เช่น หากมีน้ำมันมากเกินไปแสดงว่าการสกัดไม่สมบูรณ์

ต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติม ดาวน์โหลด Application Note

กระบวนการรับซื้ออ้อยและผลิตน้ำตาล

การตีราคาอ้อยในช่วงรับซื้อมีความสำคัญ โดยจะต้องทำอย่างเที่ยงตรงและรวดเร็ว บริษัท Bruker ขอนำเสนอวิธีการตรวจวัดคุณภาพอ้อยโดยตรงจากตัวอย่างจำนวนมากที่สุ่มมาจากรถบรรทุก หลังจากทำการสับตัวอย่างอ้อยที่เก็บจากรถบรรทุก ผู้รับซื้อหรือผู้ตรวจวัดสามารถป้อนตัวอย่างปริมาณมากถึง 20 กิโลกรัมเข้าสู่เครื่องวิเคราะห์อัตโนมัติ ระบบ CPS (Cane Presentation System) ระบบนี่้สามารถทำงานได้อย่างรวดเร็วเพราะไม่จำเป็นต้องคั้นน้ำอ้อยหรือใช้สารเคมีเพื่อตกตะกอน ในการวีดเพียง 1 ครั้งใช้เวลาเพียงไม่กี่นาที เครื่อง CPS สามารถแสดงผลคุณภาพอ้อยได้หลายข้อมูล เช่น โพล (Pol) บริกซ์ (Brix) ความชื้น และเส้นใย (fiber) รวมทั้งการคำนวณค่า CCS ตามสูตรที่กำหนดของแต่ละประเทศ

นอกจากขั้นตอนการตีราคาอ้อยแล้ว การควบคุมและติดตามคุณภาพของวัตถุดิบและผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการผลิตเป็นกระบวนการที่สำคัญเป็นอย่างมาก ผู้ผลิตสามารถติดตั้งระบบ FT-NIR spectroscopy บนสายพานการผลิตเพื่อตรวจสอบว่าการสกัดน้ำตาลออกจากอ้อยสับเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพหรือไม่ หลังจากนั้น ผู้ผลิตยังสามารถใช้ระบบ FT-NIR spectroscopy ในการติดตามและตรวจสอบคุณภาพของผลิตภัณฑ์สุดท้าย (final products) และสารตัวกลางต่างๆ (intermediates) เพื่อเป็นส่วนช่วยในการตัดสินใจและปรับให้การผลิตมีประสิทธิภาพสูงสุด

การวิเคราะห์อาหารสัตว์และหญ้าเลี้ยงสัตว์

Feed and Forage Analysis for Farmers

คุณสมบัติทางโภชนาการของอาหารสัตว์เป็นสิ่งสำคัญอย่างมากสำหรับเกษตรกรผู้เลี้ยงโคนมและสัตว์ที่ใช้เป็นอาหาร คุณภาพของนมและเนื้อสัตว์แปรผันตามคุณสมบัติทางโภชนาการของอาหารสัตว์ที่สัตว์เหล่านั้นบริโภค

ดังนั้นผู้ผลิตอาหารสัตว์จึงต้องผลิตอาหารที่มีคุณสมบัติทางโภชนาการที่ดี เหมาะสมกับความต้องการของเกษตรกร ผู้ผลิตอาหารสัตว์สามารถติดตั้งระบบ FT-NIR spectroscopy บนสายพานการผลิต เพื่อวิเคราะห์คุณสมบัติทางโภชนาการต่างๆของอาหารสัตว์ เช่น ความชื้น ปริมาณน้ำมัน โปรตีน เยื่อใย และเถ้า รวมถึง ค่าเยื่อใยที่ไม่ละลายในสารละลายที่เป็นกรด [Acid detergent fiber (ADF)] ค่าเยื่อใยที่ไม่ละลายในสารละลายที่เป็นกลาง [Neutral detergent fiber (NDF)] และปริมาณกรดอะมิโนแต่ละชนิด


ข้อมูลเพิ่มเติม