Die SMRI-NIRS-Technologie: Entwicklung, Validierung und Nutzen

Das Sugar Milling Research Institute NPC (SMRI) hat ein einfach anzuwendendes, auf Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) basierendes Analyseverfahren als Alternative zu konventionellen Untersuchungsmethoden in Rohrzuckerfabriken entwickelt. Die Technologie ermöglicht die schnelle, gleichzeitige Analyse von Trockensubstanz- (refraktometrisch; rds), Zucker (polarimetrisch), Saccharose-, Glucose-, Fructose-, Leitfähigkeitsaschegehalt sowie Farbe und pH-Wert in allen Prozessströmen. Sie eliminiert die Notwendigkeit von Chemikalien zur Probenaufbereitung. Die Vorhersagegleichungen für die Analyte wurden anhand konventioneller Ergebnisse von Proben aus 14 südafrikanischen Zuckerfabriken entwickelt, die am SMRI unter Verwendung von SANAS/ISO17025-akkreditierten Testmethoden analysiert wurden, sowie anhand von NIRS-Scans derselben Proben mit bis zu 16 verschiedenen NIRS-Geräten. Die NIRS-Vorhersagegleichungen wurden anhand von mehr als 1500 unabhängigen Fabrikproben validiert, die mit konventionellen Analysemethoden analysiert worden waren, einschließlich von Proben aus Fabriken außerhalb Südafrikas. Die Reproduzierbarkeit der NIRS-Ergebnisse entsprach den bestehenden Reproduzierbarkeitswerten der konventionellen Analyse (Säfte und Melasse) und den bisher nicht dokumentierten Werten, die für diese Studie für konventionelle Vorderbetrieb-Analysenmethoden ermittelt wurden. Beim Vergleich der vorhergesagten Ergebnisse mit den konventionellen Ergebnissen wurden Korrelationskoeffizienten von >0,97 für alle Hauptanalyte und >0,9 für Nebenanalyte ermittelt. Es wurde auch ein Wartungsprotokoll entwickelt, um sicherzustellen, dass die Vorhersagegleichungen belastbar bleiben und Probenmatrixschwankungen berücksichtigt werden, die von Kampagne zu Kampagne auftreten können. Die SMRI-NIRS-Technologie wurde in allen 14 südafrikanischen Fabriken installiert und erwies sich als belastbar und lieferte gleichwertige Ergebnisse zu konventionellen Analysemethoden.