近红外(NIR)分析是一种在许多工业中用于成分测量的技术，包括农业、成分加工、加工食品和工业应用。典型的测量是水分、蛋白质、脂肪、粗纤维和其他成分，以及物理性质的测量，如消化率或硬度。
近红外技术有许多特点，使其成为一种非常有吸引力的生产过程监控技术:
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近红外光谱快速，样品分析通常需要几秒到一分钟。
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它是非破坏性的，不需要使用危险化学品或支付处置费用。
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很少或不需要样品制备。
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许多样品类型可以被分析，包括粉末、浆液和固体。
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近红外分析具有最低的培训要求，并产生操作人员独立的结果。
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近红外分析是非常准确和高重复性的。
近红外分析仪每天在成千上万的食品生产工厂中使用，它们可以提供来料成分的快速组成数据和最终产品的生产过程控制。历史上，大多数近红外分析仪被用于以下三个领域之一:
图片来源:KPM Analytics
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传入的原材料。在这些应用中，近红外分析原料的组成和物理或流变参数。这些数据用于确认来料批次的原材料，以确保适当的成分轮廓，以支持最终产品质量。亚博网站下载近红外数据也可用于确保配料符合合同规格，并支持对超规格材料的索赔。亚博网站下载
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水分和油的过程分析。在这些应用中，过程近红外分析仪被放置在生产线上或生产线上进行实时产品分析。水分和油是两个很容易用在线分析仪测量的质量参数。实时数据用于调整工艺参数，如烘箱温度或输送速度通过反馈过程控制。
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最终产品检验。最终产品的分析可以在线进行，也可以通过在线取样对产品质量进行更彻底的检查。根据仪器和取样的不同，水分、油量等参数都可以测量。虽然最终产品检验保证了质量，但它是一个滞后指标，对控制过程不是很有效。
使用高性能近红外分析仪进行在线监测
随着全球食品市场日益专业化和竞争，食品制造商越来越多地使用高性能近红外分析仪在线监测生产，降低原材料成本。
在线分析与频繁采样提供实时数据生产经理要求的反应性过程控制。将分析移到生产线旁边允许使用近红外光谱分析技术以及能够准确测量更难的成分，如调味料或糖的校准。在许多工艺中，这些成分都是用喷雾器或滚筒来喷洒的，这可能会产生不一致的应用效果和最终浓度。对这些关键成分的定期在线监控可以提高产品质量，减少过度配方的浪费。随着全球大宗商品价格在2021年出现波动和大幅上涨，过度配方可能对底线产生巨大影响。
应用实例
下面的两个例子说明了在线检查如何在提高产品质量和一致性的同时提供立即的投资回报(ROI)。
在第一个例子中，一株中型早餐谷物植物正在使用滚筒式施糖器施糖。
图片来源:KPM Analytics
最终产品上的糖量是许多因素的函数，包括糖混合物中的水分、湿度、谷物温度等。由于糖对消费者的接受度至关重要，为了确保最终产品上有足够的糖衣，糖的用量被调高了2%(从10%到12%)。通过对生产过程中的样品进行定期的在线检查，这家制造商减少了超过15%的食糖使用量，每天节省了3000美元。
作为第二个例子，一个快餐食品经营者使用在传送带上的喷雾喷嘴应用调味料。
图片来源:KPM Analytics
工厂管理人员通过调节喷雾泵来调节调味负荷，但调味的稠度变化、喷嘴堵塞等因素会影响调味负荷，导致生产线使用过量调味，以确保适当的覆盖。
安装在生产车间的SpectraStar分析仪配置了为调味料定制的校准。通过定期监测生产样品，工厂经理能够更接近他们的目标，减少了近5%的调味料，每天节省超过1000美元。
上述两个例子都具有以下特点:
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关键成分是通过滚筒式或喷射式施用的，而不是分批施用;因此，最终产品中的内容是可变的和不一致的。
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所测量的成分对最终产品的质量和消费者接受程度至关重要，并占原材料成本的很大一部分。
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根据在线收集的数据对过程控制进行了调整。
光谱星XT近红外分析仪
图片来源:KPM Analytics
统一的科学SpectraStar XT分析仪KPM Analytics是加工食品和零食等在线应用的理想解决方案，具有如下功能:
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扫描单色仪技术提供了最好的近红外信号，使分析更困难的参数，如糖或调味料。
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操作人员得到可靠和准确的结果在一分钟内很少或没有样品准备。
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XT采用独立设计，密封外壳和触摸屏操作，非常适合在线安装。
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直观的软件和易于操作的工厂人员的最低培训要求，以实现操作员独立的结果。
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一个SpectraStar XT分析仪可以支持多条生产线，利用分析能力并成倍增加投资回报率。
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定制校准可以创建，以测量独特或专有最终产品中的关键成分。
减少过度配方，实现快速ROI
上述例子表明，高性能的近红外在线分析可以为食品生产商提供必要的数据，以信心十足地减少昂贵成分的过度配方。对食品生产线进行定期的在线监控可以降低原材料成本，并确保许多加工食品应用的产品质量一致。
这些信息已从KPM Analytics提供的材料中获取、审查和改编。亚博网站下载
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