AN-NIR-123
2025-07
Analisi della farina mediante spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS)
L'analisi NIRdella farina determina umidità, proteine, ceneri, glutine, amido e proprietà reologiche in pochi secondi
Sommario
Il monitoraggio del contenuto di ceneri, insieme a parametri qualitativi chiave come il contenuto di proteine e umidità, può migliorare significativamente la resa della farina in fase di macinazione. Oltre a questi parametri chimici, parametri reologici come la forza di cottura o la tenacia influenzano la qualità del prodotto. La spettroscopia nel vicino infrarosso (NIR) consente un controllo di qualità senza l'uso di sostanze chimiche, sia per i parametri chimici che per quelli reologici, producendo risultati in pochi secondi. Questo metodo di analisi semplice, efficiente e rapido è ideale per controlli di qualità continui e può essere implementato in laboratorio o in linea, richiedendo una formazione minima per un utilizzo efficace.
Strumentazione
Un totale di 237 campioni di farina, tra cui farina di frumento, farina di farro e altri tipi, sono stati analizzati su un analizzatore Metrohm OMNIS NIR Solid (Figura 1) con il contenitore grande OMNIS NIR da 100 mm e il software OMNIS. I campioni sono stati inseriti nel contenitore e analizzati in modalità di riflessione diffusa. Per includere la varietà dei campioni, il contenitore è stato ruotato durante la misurazione per raccogliere spettri da diverse posizioni. Gli spettri mediati automaticamente sono stati utilizzati per lo sviluppo del modello. I valori di riferimento per il contenuto di umidità, proteine e ceneri sono stati ottenuti con i rispettivi metodi primari: l'analisi dell'umidità ha seguito la norma AOAC 953.10, quella delle proteine secondo la norma AOAC 2001.11 e quella delle ceneri secondo la norma AOAC 923.03.
| Strumento | Codice |
|---|---|
| OMNIS NIR Analyzer Solid | 2.1071.0010 |
| Large holder OMNIS NIR, 100 mm | 6.07402.100 |
| Large cup OMNIS NIR, 100 mm | 6.07402.110 |
| OMNIS Stand-Alone license | 6.06003.010 |
| Quant Development software license | 6.06008.002 |
Risultati
Gli spettri NIR ottenuti (Figura 2) sono stati utilizzati per creare modelli di previsione per i diversi parametri di riferimento. I diagrammi di correlazione che mostrano la relazione tra la previsione NIR e i valori di riferimento sono mostrati nelle Figure 3–5 insieme alle rispettive cifre di merito (FOM).
Umidità risultante nella farina
| Figures of Merit | Value |
| R2 | 0.827 |
| Standard Error of Calibration | 0.47% |
| Standard Error of Cross-Validation | 0.48% |
Risultato proteine nella farina
| Figures of Merit | Value |
| R2 | 0.789 |
| Standard Error of Calibration | 1.89% |
| Standard Error of Cross-Validation | 2.68% |
Risultato cenere nella farina
| Figures of Merit | Value |
| R2 | 0.929 |
| Standard Error of Calibration | 0.221% |
| Standard Error of Cross-Validation | 0.231% |
| Parametro | Range | SEC | SECV | R²CV |
|---|---|---|---|---|
| Gluten | 15–35% | 1.39% | 1.40% | 0.918 |
| Starch | 15–26% | 0.86% | 0.97% | 0.755 |
| Baking strength | 36–444 | 29.94 | 30.75 | 0.919 |
| Elasticity index | 30–65 | 2.32 | 2.67 | 0.906 |
| Tenacity | 43–382 | 20.00 | 21.69 | 0.910 |
Conclusione
Questa nota applicativa illustra la fattibilità dell'utilizzo della spettroscopia NIR per l'analisi di diversi parametri qualitativi nella farina. Senza l'utilizzo di sostanze chimiche, la spettroscopia nel vicino infrarosso è la soluzione ideale per evitare la lunga preparazione del campione e ridurre i costi. Gli strumenti NIRS di Metrohm consentono agli utenti non solo di monitorare il processo di macinazione della farina, ma anche di prevedere le proprietà reologiche dell'impasto con cui viene prodotta la farina.
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