Biji-bijian dan serealia merupakan sumber energi utama bagi manusia dan sangat berperan dalam kehidupan kita sehari-hari. Gandum, misalnya, merupakan salah satu dari tiga biji-bijian teratas di dunia dan berfungsi sebagai makanan pokok yang penting, kaya akan karbohidrat, protein, dan zat gizi mikro esensial. Sebelum biji gandum digiling menjadi tepung untuk produk seperti roti, biskuit, dan makanan lainnya, sangat penting untuk memeriksa kualitasnya secara ketat. Langkah ini memastikan bahwa pemrosesan selanjutnya memenuhi standar yang tinggi.
Biji gandum diuji kadar airnya, kadar proteinnya, kekuatan glutennya, komposisi asam aminonya, kadar patinya, dan segala ketidaksempurnaannya, yang merupakan faktor penting dalam menentukan kesesuaiannya untuk penyimpanan dan pemrosesan. Karakteristik gandum menentukan penggunaan terbaiknya—gandum keras dan varietas berprotein tinggi, yang dikenal karena glutennya yang kuat, ideal untuk roti dan produk fermentasi karena kemampuannya untuk memberikan struktur dan stabilitas. Sementara itu, gandum lunak dan varietas berprotein rendah lebih cocok untuk kue, biskuit, dan mi. Bagi petani dan pembeli, mengevaluasi kualitas gandum menggunakan indikator-indikator utama ini memastikan harga yang wajar dan pemanfaatan yang optimal. IAT Near-Infrared Grain Analyzer adalah alat pilihan untuk membuat penilaian penting ini dengan cepat dan tepat, memberdayakan Anda untuk membuat keputusan yang tepat yang menguntungkan seluruh rantai pasokan.
Ada berbagai metode untuk menilai kualitas biji gandum, tetapi banyak pendekatan kimia dan fisik memerlukan pra-perlakuan sampel dan penggunaan reagen beracun. Misalnya, analisis protein sering kali mengandalkan metode Kjeldahl, yang memerlukan waktu 5-6 jam per pengujian. Karena ukuran peralatan dan banyaknya reagen kimia yang dibutuhkan, pengujian ini hanya dapat dilakukan di laboratorium. Hal ini menimbulkan keterbatasan yang signifikan dalam hal waktu dan lokasi, sehingga sulit memenuhi kebutuhan pengujian cepat di tempat dan penetapan harga selama proses pengadaan.
Demikian pula, pengujian kualitas gluten, seperti pencucian gluten secara manual, dapat menyebabkan variasi hasil yang substansial—hingga 2 poin persentase atau lebih, tergantung pada teknik operator. Akibatnya, metode pengujian laboratorium memerlukan personel yang sangat terampil dan peralatan yang stabil. Namun, keandalan pengujian ini sering kali terganggu oleh kesalahan manusia, variabilitas peralatan, dan perbedaan metodologi. Oleh karena itu, ada kebutuhan kritis untuk perangkat pengujian yang portabel, cepat, tidak merusak, akurat, dan sangat dapat diulang untuk mengatasi tantangan yang dihadapi selama proses pengadaan, di mana kualitas gandum sering kali dinilai berdasarkan varietas, tekstur, dan pengalaman saja.
Spektroskopi inframerah dekat (NIR) telah mendapatkan pengakuan sebagai teknologi terdepan untuk mengakses kualitas gandum, terutama karena keterjangkauannya, kecepatannya, presisinya, dan sifatnya yang tidak merusak. Metode inovatif ini digunakan secara luas di berbagai tempat penelitian dan industri biji-bijian untuk memberikan penilaian kualitas yang andal. Penganalisis biji-bijian NIR portabel umumnya digunakan untuk mengukur parameter utama seperti kadar air, pati, dan protein dalam biji gandum, yang menawarkan wawasan berharga untuk mengoptimalkan kondisi penyimpanan dan memfasilitasi klasifikasi cepat varietas gandum khusus.
Mengingat beragamnya persyaratan penilaian kualitas pada berbagai tahap pemrosesan gandum—mulai dari penyimpanan hingga penggilingan hingga produksi pangan—ada kebutuhan yang semakin meningkat untuk mengeksplorasi aplikasi teknologi NIR saat ini dalam pengujian gandum. Selain itu, memahami efektivitas NIR dalam mendeteksi komponen tertentu dalam biji gandum sangat penting untuk meningkatkan kegunaan dan keakuratannya. Seiring dengan terus berkembangnya NIR, perannya dalam meningkatkan efisiensi dan keandalan penilaian kualitas gandum akan semakin menonjol, yang mendukung seluruh rantai pasokan.
Cahaya inframerah dekat (NIR) adalah daerah cahaya tak tampak pertama yang ditemukan, dengan panjang gelombang yang terletak di antara daerah tampak dan inframerah tengah, berkisar antara 780 hingga 2526 nm. Dalam rentang panjang gelombang ini, zat yang mengandung ikatan hidrogen (OH, CH, SH, NH, dll.) menunjukkan penyerapan nada atas dan kombinasi. Spektroskopi NIR mengukur penyerapan karakteristik suatu zat di daerah inframerah dekat untuk menghasilkan spektrum yang mengandung informasi tentang sampel. Teknik ini saat ini digunakan terutama untuk analisis kualitatif dan kuantitatif senyawa organik. Sementara sinyal NIR mudah diperoleh seperti yang ada dalam spektrum cahaya tampak, penyerapannya yang lebih lemah di daerah inframerah dan adanya pita spektral yang tumpang tindih, membuatnya rumit untuk ditafsirkan. Penerapan spektroskopi NIR secara luas menjadi mungkin dengan pengembangan metode kemometrik tingkat lanjut, yang memungkinkan analisis dan interpretasi yang lebih baik. Dengan karakteristiknya yang unik, spektroskopi NIR telah menjadi alat yang berharga karena kemampuan pengujiannya yang cepat dan tidak merusak serta kemampuannya untuk mengukur berbagai parameter tanpa pra-perlakuan sampel yang membuatnya ideal untuk pengujian biji-bijian dan sereal yang cepat dan andal, dari pengendalian mutu hingga keamanan pangan.
Spektrometer NIR adalah perangkat keras yang memungkinkan penerapan spektroskopi NIR dalam menentukan kualitas gandum. Berbagai jenis spektrometer NIR dirancang untuk aplikasi tertentu. Instrumen dispersif dan interferometri adalah perangkat NIR yang paling umum digunakan di pasaran. Spektrometer interferometri, biasanya model Fourier Transform, adalah instrumen mahal dan canggih yang paling cocok untuk analisis laboratorium yang presisi. Instrumen NIR dispersif yang umum digunakan dalam pengaturan produksi meliputi detektor titik tunggal atau array kisi tetap dan spektrometer NIR filter yang dapat disetel akustik-optik (AOTF-NIR). Namun, elemen dispersi inti dalam instrumen AOTF mahal, membuat deteksi berbasis AOTF lebih mahal. Secara keseluruhan, spektrometer deteksi titik tunggal atau array kisi tetap lebih banyak digunakan.
IAT (SINGAPORE) TECHNOLOGY PTE. LTD. (IAT) adalah perusahaan teknologi inovatif yang mengkhususkan diri dalam spektrometer NIR dan menawarkan solusi industri yang disesuaikan. Sejak didirikan, IAT telah menjadi penyedia terkemuka produk dan layanan NIR profesional dengan berfokus pada penelitian dan pengembangan, produksi, dan penjualan. Dengan investasi R&D yang signifikan dan tim yang lebih dari 50% anggotanya memegang gelar master atau doktoral. Untuk memenuhi permintaan yang kuat untuk pengujian kualitas yang portabel, cepat, dan hemat biaya dalam pengadaan biji-bijian dan produk pertanian, IAT telah memanfaatkan teknologi MEMS bersama dengan kisi tetap + susunan cermin mikro DMD dan pendekatan deteksi titik tunggal. Pendekatan ini mengarah pada pengembangan Penganalisis Biji-bijian NIR Portabel IAS-5100, yang dirancang untuk memenuhi kebutuhan kontrol kualitas pertanian modern secara efisien.
IAS -5100 dilengkapi dengan perangkat pencampuran refleksi difusi iluminasi samping inovatif yang meningkatkan akurasi analisis sampel granular hingga tiga kali lipat, memastikan hasil yang andal yang dapat dipercaya oleh pembeli dan penjual untuk transaksi yang adil dan keputusan yang menguntungkan. Layar sentuh intuitif dan fungsi analisis sekali klik memungkinkan pengguna untuk melakukan pengujian dengan mudah tanpa memerlukan pelatihan profesional. Ringkas, ringan, dan bertenaga baterai, IAS-5100 ideal untuk digunakan di lokasi pengadaan, di kendaraan, atau di lapangan. Basis data deteksinya yang luas, yang dikembangkan dari data sampel selama bertahun-tahun, menjamin analisis yang tepat dan akurat. IAS-5100 terutama mengukur kadar air, protein, gluten, dan abu dalam gandum, sehingga sangat cocok untuk klasifikasi, pemeringkatan, dan penetapan harga dalam pengadaan gandum.
Kadar air dalam biji gandum, yang didefinisikan sebagai rasio massa air terhadap total massa biji, sangat penting untuk pemrosesan, transportasi, dan penyimpanan. Kadar air yang optimal dicapai dengan mengeringkan biji tepat di bawah ambang batas tempat mikroorganisme dapat tumbuh subur, memastikan penyimpanan yang lebih aman dan pengawetan kesegaran, daya makan, tingkat perkecambahan, dan kualitas biji yang lebih baik. Kadar air yang berlebihan menyebabkan pemborosan kapasitas dan peningkatan aktivitas enzim, yang menyebabkan kerusakan nutrisi, suhu yang lebih tinggi, dan masalah seperti pertumbuhan jamur dan serangan serangga. Sebaliknya, kadar air yang terlalu sedikit dapat membuat biji menjadi rapuh, yang memengaruhi kualitas makanan dan viabilitas biji. Dengan demikian, pengukuran dan pengendalian kadar air yang akurat sangat penting selama proses penyimpanan dan transportasi biji.
Mengingat hal ini, penggunaan spektroskopi inframerah dekat (NIR) untuk deteksi selama pengangkutan dan penyimpanan biji-bijian menjadi sangat penting. IAS-5100, yang dikembangkan oleh IAT, portabel dan ringkas, sehingga sangat cocok untuk deteksi selama pengangkutan dan penyimpanan. Seiring dengan kemajuan masyarakat, ada peningkatan permintaan untuk otomatisasi dan operasi tanpa awak dalam pengangkutan dan penyimpanan. Untuk memenuhi kebutuhan ini, IAT telah mengembangkan spektrometer yang dirancang untuk deteksi online real-time yang nyaman, memanfaatkan teknologi detektor kisi tetap + array. Hal ini memungkinkan waktu deteksi sesingkat milidetik per sampel, memenuhi kebutuhan untuk deteksi online real-time. Sistem ini juga dapat disesuaikan menurut kondisi operasi tertentu, termasuk persyaratan antiledakan, desain probe, dan solusi deteksi multi-unit.
Analisis biji-bijian terutama berfokus pada pendeteksian komponen nutrisi. IAS-5100 dirancang untuk tanaman biji-bijian besar, termasuk tidak hanya gandum tetapi juga kedelai, rapeseed, biji bunga matahari, beras, dan padi. Indikator deteksi utama meliputi kadar air, protein, lemak, pati, abu, dan nilai asam, yang semuanya penting untuk pengendalian mutu. IAT memiliki tim aplikasi yang profesional dan berpengalaman yang secara teratur memperbarui model biji-bijian untuk memenuhi kebutuhan deteksi lebih banyak varietas, wilayah yang lebih luas, dan tahun panen yang berbeda. Selain itu, pengembangan model yang disesuaikan tersedia untuk memenuhi persyaratan pelanggan tertentu.
Pengembangan instrumen spektroskopi NIR terus berkembang untuk menawarkan stabilitas, keandalan, dan kecepatan yang lebih baik. Dalam pengaturan produksi industri, mengintegrasikan deteksi daring NIR dengan serat optik dan internet memungkinkan pemantauan kualitas produk secara real-time, sehingga menawarkan solusi yang tepat untuk pengendalian kualitas. Dalam analisis biji-bijian, penerapan teknologi NIR dalam penilaian kualitas telah meningkatkan efisiensi produksi dan kualitas produk secara signifikan, yang berkontribusi pada penyimpanan biji-bijian yang lebih aman dan peningkatan keamanan pangan.
Karena standar hidup dan tuntutan gizi terus meningkat, biji-bijian khusus, seperti biji-bijian berwarna yang kaya nutrisi, menjadi lebih umum. Biji-bijian ini mengandung kadar antosianin, karotenoid, dan nutrisi lain yang lebih tinggi dibandingkan dengan gandum biasa, sehingga membuatnya lebih bergizi dan menarik secara visual. Namun, keberadaan pigmen ini dapat memengaruhi spektrum serapan NIR, yang menyebabkan penyimpangan signifikan dalam pengukuran indikator kualitas seperti pati, protein, dan kadar air. Oleh karena itu, mengoptimalkan peralatan NIR atau model prediktif untuk meningkatkan penilaian kualitas gandum khusus tersebut menjadi sangat penting.
IAT berdedikasi pada pengembangan instrumen spektroskopi NIR dan pengembangan model secara berkelanjutan untuk memenuhi kebutuhan pasar. Dengan memanfaatkan peluang terkini dan mendorong inovasi, IAT berkomitmen untuk memajukan industri NIR global.
Sumber: https://millermagazine.com/blog/ensuring-optimal-grain-quality-the-future-of-wheat-testing-5849
service@iatsingapore.com
+65 9199 5851
