Inline detection of wheat flour adulteration by NIR spectroscopy

Význam tématu

Detekce adulterace pšeničné mouky patří mezi klíčové postupy v potravinářském průmyslu, protože nežádoucí příměsi jako bramborový škrob mohou ovlivnit nutriční hodnotu, vlastnosti pečiva i zdravotní rizika spotřebitelů.

Cíle a přehled studie

Cílem dokumentu je ukázat možnost inline analýzy příměsí bramborového škrobu v procesu výroby pšeničné mouky pomocí NIR spektroskopie s 2060 The NIR Analyzer od Metrohm Process Analytics. Studie demonstruje rychlé, bezreagenciální a nedestruktivní měření během mletí a míchání obilné mouky.

Použitá metodika a instrumentace

• NIR spektroskopie v rozsahu vlnových délek 1100–2000 nm, umožňující detekci škrobu, vlhkosti, bílkovin a dalších složek
• 2060 The NIR Analyzer vybavený vláknovou optikou a mikro-interaktanční sondou s čistícími průduchy pro kontinuální vzorkování přímo v dozátoru či míchačce
• Chemometrické modely vytvořené z reálných procesních spekter korelované se standardními referenčními metodami

Hlavní výsledky a diskuse

Inline měření ukázalo schopnost rozlišit zastoupení bramborového škrobu v mouce v rozsahu 0–100 %. Monitorování až pěti procesních bodů v jedné analyzátorové skříni umožňuje detailní sledování míchacího procesu a včasnou detekci odchylek.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlý výsledek (< 1 minuta) bez nutnosti chemických činidel
• Možnost kontinuálního sledování až pěti klíčových míst procesu
• Snížení rizika křížové kontaminace a optimalizace výrobních parametrů v reálném čase

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj zahrnuje integraci pokročilých chemometrických algoritmů, rozšíření na více typů škrobů a implementaci do plně automatizovaných výrobních linek. S nástupem Industry 4.0 lze očekávat propojení s digitálními platformami pro prediktivní údržbu a kvalitativní analýzy.

Závěr

NIR spektroskopie s 2060 The NIR Analyzer představuje efektivní a spolehlivou kontrolu kvality pšeničné mouky inline. Metoda podporuje rychlé rozhodování, zvyšuje bezpečnost potravin a snižuje náklady na klasické laboratorní analýzy.

Reference

1. Rohman A.; Che Man Y. B. The Use of Fourier Transform Mid Infrared (FT-MIR) Spectroscopy for Detection and Quantification of Adulteration in Virgin Coconut Oil. Food Chem. 2011, 129 (2), 583–588.
2. Shahbandeh M. Wheat – statistics & facts. Statista, 2023.
3. Tao C.; Wang K.; Liu X.; et al. Effects of Potato Starch on the Properties of Wheat Dough and the Quality of Fresh Noodles. CyTA – J. Food. 2020, 18 (1), 427–434.
4. Yánez E.; Ballester D.; Wuth H.; et al. Potato Flour as Partial Replacement of Wheat Flour in Bread: Baking Studies and Nutritional Value of Bread Containing Graded Levels of Potato Flour. Int. J. Food Sci. Technol. 1981, 16 (3), 291–298.
5. Rady A. M.; Guyer D. E. Rapid and Non-destructive Quality Evaluation Methods for Potatoes: A Review. Comput. Electron. Agric. 2015, 117, 31–48.