Analyseur de grains IAT NIR : l'expert des tests de qualité rapides pour les grains et les céréales

Les céréales sont les principales sources d'énergie pour l'homme et font partie intégrante de notre vie quotidienne. Le blé, par exemple, est l'une des trois principales céréales du monde et constitue un aliment de base essentiel, riche en glucides, en protéines et en micronutriments essentiels. Avant de moudre les grains de blé en farine pour des produits tels que le pain, les biscuits et d'autres aliments, il est essentiel d'évaluer rigoureusement leur qualité. Cette étape garantit que le traitement ultérieur répond à des normes élevées.

Les grains de blé sont testés pour déterminer leur teneur en humidité, leur teneur en protéines, leur force de gluten, leur composition en acides aminés, leur teneur en amidon et leurs éventuelles imperfections, qui sont des facteurs cruciaux pour déterminer leur aptitude au stockage et à la transformation. Les caractéristiques du blé déterminent sa meilleure utilisation : le blé dur et les variétés à haute teneur en protéines, connus pour leur gluten fort, sont idéaux pour le pain et les produits fermentés en raison de leur capacité à fournir structure et stabilité. En revanche, le blé tendre et les variétés à faible teneur en protéines sont mieux adaptés aux gâteaux, biscuits et nouilles. Pour les agriculteurs comme pour les acheteurs, l'évaluation de la qualité du blé à l'aide de ces indicateurs clés garantit une tarification équitable et une utilisation optimale. L'analyseur de grains proche infrarouge IAT est l'outil privilégié pour effectuer ces évaluations essentielles avec rapidité et précision, vous permettant de prendre des décisions éclairées qui profitent à l'ensemble de la chaîne d'approvisionnement.

Il existe plusieurs méthodes pour évaluer la qualité des grains de blé, mais de nombreuses approches chimiques et physiques nécessitent un prétraitement des échantillons et l'utilisation de réactifs toxiques. Par exemple, l'analyse des protéines repose souvent sur la méthode Kjeldahl, qui nécessite 5 à 6 heures par test. En raison de la taille de l'équipement et du grand nombre de réactifs chimiques nécessaires, ces tests ne peuvent être effectués qu'en laboratoire. Cela crée des contraintes importantes en termes de temps et de lieu, ce qui rend difficile de répondre aux besoins de tests rapides sur site et de tarification lors du processus d'approvisionnement.

De même, les tests de qualité du gluten, comme le lavage manuel du gluten, peuvent entraîner des variations substantielles des résultats, jusqu'à 2 points de pourcentage ou plus selon la technique de l'opérateur. Par conséquent, les méthodes de test en laboratoire nécessitent un personnel hautement qualifié et un équipement stable. Cependant, la fiabilité de ces tests est souvent compromise par l'erreur humaine, la variabilité de l'équipement et les différences méthodologiques. Il existe donc un besoin critique d'un appareil de test portable, rapide, non destructif, précis et hautement reproductible pour relever les défis rencontrés pendant le processus d'approvisionnement, où la qualité du blé est souvent évaluée uniquement sur la base de la variété, de la texture et de l'expérience.

La spectroscopie proche infrarouge (NIR) est reconnue comme une technologie de pointe pour évaluer la qualité du blé, en grande partie en raison de son prix abordable, de sa rapidité, de sa précision et de sa nature de test non destructif. Cette méthode innovante est largement utilisée dans les milieux de recherche et dans l'industrie céréalière pour fournir des évaluations de qualité fiables. Les analyseurs de grains NIR portables sont couramment utilisés pour mesurer des paramètres clés tels que l'humidité, l'amidon et la teneur en protéines des grains de blé, offrant des informations précieuses pour optimiser les conditions de stockage et faciliter la classification rapide des variétés de blé spécialisées.

Compte tenu des diverses exigences en matière d'évaluation de la qualité à différentes étapes de la transformation du blé, allant du stockage à la mouture en passant par la production alimentaire, il devient de plus en plus nécessaire d'explorer les applications actuelles de la technologie NIR dans les tests du blé. En outre, il est essentiel de comprendre l'efficacité du NIR dans la détection de composants spécifiques dans les grains pour améliorer son utilité et sa précision. À mesure que le NIR continue d'évoluer, son rôle dans l'amélioration de l'efficacité et de la fiabilité de l'évaluation de la qualité du blé ne fera que gagner en importance, soutenant l'ensemble de la chaîne d'approvisionnement.

La lumière proche infrarouge (NIR) a été la première région de lumière non visible à être découverte, avec des longueurs d'onde situées entre les régions visible et infrarouge moyen, allant de 780 à 2526 nm. Dans cette gamme de longueurs d'onde, les substances contenant des liaisons hydrogène (OH, CH, SH, NH, etc.) présentent une absorption harmonique et combinée. La spectroscopie NIR mesure l'absorption caractéristique d'une substance dans la région proche infrarouge pour générer un spectre contenant des informations sur l'échantillon. Cette technique est actuellement utilisée principalement pour l'analyse qualitative et quantitative des composés organiques. Alors que les signaux NIR sont faciles à obtenir comme ceux du spectre de lumière visible, leur absorption plus faible dans la région infrarouge et la présence de bandes spectrales qui se chevauchent les rendent complexes à interpréter. L'adoption généralisée de la spectroscopie NIR est devenue possible avec le développement de méthodes chimiométriques avancées, qui ont permis une meilleure analyse et une meilleure interprétation. Grâce à ses caractéristiques uniques, la spectroscopie NIR est devenue un outil précieux pour ses capacités de test rapides et non destructifs et sa capacité à mesurer plusieurs paramètres sans prétraitement des échantillons, ce qui la rend idéale pour des tests rapides et fiables des céréales et des grains, du contrôle qualité à la sécurité alimentaire.

Les spectromètres NIR sont le matériel qui permet l'application de la spectroscopie NIR pour déterminer la qualité du blé. Différents types de spectromètres NIR sont conçus pour des applications spécifiques. Les instruments dispersifs et interférométriques sont les appareils NIR les plus couramment utilisés sur le marché. Les spectromètres interférométriques, généralement des modèles à transformée de Fourier, sont des instruments haut de gamme et coûteux, mieux adaptés aux analyses de laboratoire précises. Les instruments NIR dispersifs couramment utilisés dans les environnements de production comprennent les détecteurs à point unique ou à réseau fixe et les spectromètres NIR à filtre accordable acousto-optique (AOTF-NIR). Cependant, l'élément dispersif de base des instruments AOTF est coûteux, ce qui rend la détection basée sur l'AOTF plus coûteuse. Dans l'ensemble, les spectromètres de détection à point unique ou à réseau fixe sont plus largement utilisés.

IAT (SINGAPORE) TECHNOLOGY PTE. LTD. (IAT) est une société technologique innovante spécialisée dans les spectromètres NIR et proposant des solutions industrielles sur mesure. Depuis sa création, IAT est devenue un fournisseur leader de produits et services NIR professionnels en se concentrant sur la recherche et le développement, la production et les ventes. Avec des investissements importants en R&D et une équipe dont plus de 50 % des membres sont titulaires d'une maîtrise ou d'un doctorat. Pour répondre à la forte demande de tests de qualité portables, rapides et rentables dans l'approvisionnement en céréales et en produits agricoles, IAT a utilisé la technologie MEMS ainsi qu'un réseau fixe + un réseau de micro-miroirs DMD et une approche de détection à point unique. Cette approche a conduit au développement de l'analyseur de grains NIR portable IAS-5100, conçu pour répondre efficacement aux besoins du contrôle qualité agricole moderne.

Analyseur NIR portable IAS-5100

La norme IAS-5100 L'IAS-5100 est doté d'un dispositif innovant de mélange par réflexion diffuse à éclairage latéral qui améliore de trois fois la précision de l'analyse des échantillons granulaires, garantissant des résultats fiables auxquels les acheteurs et les vendeurs peuvent faire confiance pour des transactions équitables et des décisions rentables. Son écran tactile intuitif et sa fonction d'analyse en un clic permettent aux utilisateurs d'effectuer des tests facilement sans avoir besoin de formation professionnelle. Compact, léger et alimenté par batterie, l'IAS-5100 est idéal pour une utilisation sur les sites d'approvisionnement, dans les véhicules ou sur le terrain. Sa vaste base de données de détection, développée à partir d'années de données d'échantillons, garantit une analyse précise et exacte. L'IAS-5100 mesure principalement la teneur en humidité, en protéines, en gluten et en cendres du blé, ce qui le rend parfaitement adapté à la classification, au classement et à la tarification lors de l'approvisionnement en blé.

La teneur en humidité des grains de blé, définie comme le rapport entre la masse d'eau et la masse totale des grains, est essentielle pour la transformation, le transport et le stockage. Le niveau d'humidité optimal est obtenu en séchant le grain juste en dessous du seuil où les micro-organismes peuvent se développer, ce qui garantit un stockage plus sûr et une meilleure préservation de la fraîcheur, de la comestibilité, du taux de germination et de la qualité des graines. L'excès d'humidité entraîne un gaspillage de capacité et une augmentation de l'activité enzymatique, ce qui entraîne une dégradation des nutriments, des températures plus élevées et des problèmes tels que la croissance de moisissures et l'infestation par les insectes. À l'inverse, une humidité trop faible peut rendre les grains cassants, ce qui affecte la qualité des aliments et la viabilité des graines. Ainsi, une mesure et un contrôle précis de la teneur en humidité sont essentiels tout au long du processus de stockage et de transport des grains.

Dans ce contexte, l'utilisation de la spectroscopie proche infrarouge (NIR) pour la détection pendant le transport et le stockage des céréales revêt une importance considérable. L'IAS-5100, développé par IAT, est portable et compact, ce qui le rend particulièrement adapté à la détection pendant le transport et le stockage. À mesure que la société évolue, la demande d'automatisation et d'opérations sans pilote dans le transport et le stockage augmente. Pour répondre à ce besoin, IAT a développé un spectromètre conçu pour une détection en ligne pratique en temps réel, utilisant une technologie de détecteur à réseau fixe + réseau. Cela permet des temps de détection aussi courts que quelques millisecondes par échantillon, répondant aux besoins de détection en ligne en temps réel. Le système peut également être personnalisé en fonction de conditions de fonctionnement spécifiques, notamment des exigences antidéflagrantes, de la conception de la sonde et des solutions de détection multi-unités.

L'analyse des grains se concentre principalement sur la détection des composants nutritionnels. L'IAS-5100 est conçu pour les cultures à gros grains, notamment le blé, mais aussi le soja, le colza, les graines de tournesol, le riz et le paddy. Les principaux indicateurs de détection comprennent l'humidité, les protéines, la matière grasse, l'amidon, les cendres et l'indice d'acidité, qui sont tous essentiels au contrôle de la qualité. IAT dispose d'une équipe d'application professionnelle et expérimentée qui met régulièrement à jour les modèles de grains pour répondre aux besoins de détection d'un plus grand nombre de variétés, de régions plus vastes et de différentes années de récolte. De plus, le développement de modèles personnalisés est disponible pour répondre aux exigences spécifiques des clients.

Le développement des instruments de spectroscopie NIR évolue pour offrir une plus grande stabilité, fiabilité et rapidité. Dans le cadre de la production industrielle, l'intégration de la détection en ligne NIR avec des fibres optiques et Internet permet une surveillance de la qualité des produits en temps réel, offrant une solution précise pour le contrôle de la qualité. Dans l'analyse des céréales, l'application de la technologie NIR à l'évaluation de la qualité a considérablement amélioré l'efficacité de la production et la qualité des produits, contribuant à un stockage plus sûr des céréales et à une meilleure sécurité alimentaire.

Alors que le niveau de vie et les besoins nutritionnels continuent d'augmenter, les céréales spécialisées, telles que les céréales colorées riches en nutriments, deviennent de plus en plus répandues. Ces céréales contiennent des niveaux plus élevés d'anthocyanes, de caroténoïdes et d'autres nutriments par rapport au blé ordinaire, ce qui les rend plus nutritives et visuellement attrayantes. Cependant, la présence de ces pigments peut affecter les spectres d'absorption NIR, entraînant des écarts importants dans les mesures d'indicateurs de qualité tels que l'amidon, les protéines et l'humidité. Par conséquent, l'optimisation des équipements NIR ou des modèles prédictifs pour améliorer l'évaluation de la qualité de ces blés spécialisés est d'une grande importance.

IAT se consacre au développement continu d'instruments de spectroscopie NIR et au développement de modèles pour répondre aux besoins du marché. En saisissant les opportunités actuelles et en favorisant les innovations, IAT s'engage à faire progresser l'industrie mondiale du NIR.

Source : https://millermagazine.com/blog/assurer-une-qualite-optimale-des-grains-l-avenir-des-tests-de-ble-5849