Analytik von Lebensmitteln

Lebensmittelanalytik
Lebensmittelanalytik

Die Lebensmittelindustrie hat durch strenge Richtlinien und Auflagen einen hohen Bedarf an Qualitätsüberwachung und analytischer Kontrolle von Rohstoffen und Produkten. Die analytische Kontrolle wird oft durch zeit- und kostenintensive Laboranalytik gewährleistet. In vielen Aufgabenbereichen bietet die NIR-Spektroskopie jedoch eine schnelle und kostengünstige Alternative. Festkörper, Pulver, Pasten und Flüssigkeiten können nach einfachen Probenahmen oder direkt auf dem Förderband im berührungslosen Messverfahren mittels NIR-Spektroskopie erfasst werden.

In der Wareneingangskontrolle oder aber zur quantitativen Schnellanalyse der Nährstoffzusammensetzung in Lebensmitteln werden vor allem tragbare NIR-Spektrometer eingesetzt. Die ortsauflösenden NIR-Spektrometer uniSPEC1.7HSI und uniSPEC1.9MPL-24V bieten jedoch weitaus mehr. Durch Einbau der industrietauglichen Geräte direkt in die Produktionsanlage können berührungslos online NIR-Messungen zur Kontrolle durchgeführt werden. Sowohl Frischware wie Obst, Gemüse, Fleisch und Fisch als auch Convenience Produkte und Backwaren können kontrolliert werden. Dabei werden Fremdstoffe erkannt oder Ausschusswaren werden durch eine semi-quantitative Analyse der Grundnährstoffe identifiziert.

Online-Produktkontrolle von Rohware / Frischware

Messung grüne Bohnen mit uniSPEC1.7HSI
Messung grüne Bohnen mit uniSPEC1.7HSI

Ob Obst, Gemüse oder Getreide, die Rohware kann mittels der NIR-Prozessmesstechnik uniSPEC1.7HSI schnell und zuverlässig von Verunreinigungen wie Holz, Papier, Plastik, Steinen oder Insekten unterschieden werden. Im Gegensatz zur herkömmlich eingesetzten RGB-Sensorik sind Farbunterschiede zwischen Produkt und Verunreinigung für eine erfolgreiche Sortierung nicht notwendig.

Die Identifikation mittels NIR-Technik basiert auf Unterschieden in der chemischen Zusammensetzung. Deshalb können auch Blätter, Zweige, Stängel und Schalen von gleichfarbigen Früchten unterschieden werden. Die hyperspektrale Messtechnik kann Teilchen ab einer Mindestgröße von 2mm sicher erfassen und identifizieren (Standardausführung). Optional sind Spezialobjektive verfügbar, um die Mindestgröße auf 0,5 mm zu reduzieren. Durch die hohe Ortsauflösung und eine hohe Messgeschwindigkeit können auch Prozesse bei Fördergeschwindigkeiten bis zu 2 m/s sicher überwacht werden. Die Identifikationsroutinen werden für jede Sortieraufgabe spezifisch erstellt und nach Kundenwunsch angepasst.

Online-Produktanalyse der Grundnährstoffe: Fette, Kohlenhydrate und Proteine

Messung Fettgehalt von Fleisch mit uniSPECx.xHSI
Messung Fettgehalt von Fleisch mit uniSPECx.xHSI

Die hyperspektrale NIR-Prozessmesstechnik uniSPEC1.7HSI kann zur semi-quantitativen Analyse der Grundnährstoffe Fett, Kohlenhydrate und Proteine eingesetzt werden. Zusätzlich ist die Bestimmung des Wassergehalts möglich. Die Technik ist direkt in den Produktionsprozess integrierbar, die Messung erfolgt berührungslos z.B. über dem Transportband.

Angewendet werden solche Systeme zur Analyse von Fleischstücken oder Hackfleisch. So kann die Hackfleischproduktion anhand der ermittelten Anteile von Fett und Protein gezielt korrigiert werden. In Fleischstücken sind Anteile von Fett, Bindegewebe und Magerfleisch analysierbar. Die im Lieferumfang enthaltene Auswerte- und Analysesoftware kann das Ergebnis ortsaufgelöst visualisieren.

Eine weitere Anwendung ist die Produktkontrolle mit uniSPEC1.7HSI. So können beispielsweise Backwaren und Convenience-Produkte hinsichtlich ihres Nährstoff- oder Feuchtigkeitsgehalts als Gutware oder Ausschuss klassifiziert werden. Dabei erfolgt eine Analyse der Oberfläche. Das Innere, wie z.B. eine Füllung wird nicht erfasst. Das Analyseergebnis kann dabei für jeden Ortspunkt visualisiert werden, zusätzlich ist für homogene Produkte auch ein objektbezogenes Analyseergebnis verfügbar.


Beispiel: NIR-Erkennung von Backwaren (Einzelbewertung und Objektbewertung)

Keksproben Original Abbild Farbkamera Keksproben NIR-Erkennung Einzelbewertung nach Fettgehalt Keksproben NIR-Erkennung Objektbewertung nach Fettgehalt

Lebensmittelanalyse mit der bildgebenden NIR Hyperspektralkamera uniSPEC1.7HSI

Lebensmittelanalyse mit NIR Technologie (EN)