Analyse quantitative des formes pharmaceutiques par spectroscopie NIR
Analyse de l’activité de l’eau dans les aliments pour animaux avec le Visum Palm™ portable NIR
Analyse des degrés Brix des pommes entières par NIRS et en temps réel
Analyse des degrés Brix
L’industrie agroalimentaire a beaucoup progressé ces dernières années grâce à la mise en œuvre de technologies permettant d’améliorer le contrôle de la qualité et l’efficacité des processus de production. L’une des technologies les plus pertinentes à cet égard est la spectroscopie proche infrarouge (NIRS). Cette technologie a montré un grand potentiel pour l’analyse non destructive et rapide des produits agricoles, tels que les pommes, permettant la mesure d’une large gamme de paramètres de qualité. Cet article vise à présenter une analyse détaillée de l’application de la technologie NIRS à l’analyse en continu de pommes Golden Delicious entières, en mettant l’accent sur l’analyse des degrés brix, qui est le principal paramètre pour le contrôle de la maturation du fruit, ainsi que pour sa conservation et sa commercialisation.
Analyse traditionnelle des degrés brix des pommes - Analyse des degrés Brix
La méthode traditionnelle d’analyse des degrés Brix des pommes utilisée dans l’industrie est la réfractométrie. Bien qu’il s’agisse d’une méthode simple et relativement peu coûteuse, elle est destructive, hors ligne, basée sur un échantillonnage aléatoire et lent, ce qui la rend impossible à analyser pour de grands volumes de production.
Avantages de la technologie NIRS
- Non destructive : Contrairement aux méthodes traditionnelles, la NIRS ne nécessite pas la destruction de l’échantillon, ce qui permet d’analyser le fruit dans son intégralité et de le garder apte à la commercialisation.
- Rapide : L’analyse est immédiate, avec des temps de réponse de l’ordre de la milliseconde.
- Multiparamétrique : Une seule analyse NIRS peut fournir des informations sur plusieurs paramètres de qualité simultanément.
- Réduction du gaspillage : En identifiant immédiatement les fruits de mauvaise qualité, il est possible de les détourner avant qu’ils ne poursuivent le processus d’emballage, ce qui réduit le gaspillage de ressources.
- Optimisation du stockage : La technologie NIRS permet d’identifier les fruits qui ont le plus grand potentiel de stockage, ce qui aide les entreprises à mieux gérer leurs stocks.
Analyse des degrés Brix des pommes par spectroscopie NIR
Le modèle NIRS suivant pour l’analyse des degrés brix a été réalisé avec 40 échantillons et références de la variété de pomme Golden Delicious. Les spectres et les références ont été obtenus à partir de 4 points différents (réplicats) de chaque pomme à partir de l’ensemble d’étalonnage avec l’analyseur de processus Visum NIR In-Line™. Enfin, un réfractomètre numérique a été utilisé pour obtenir l’ensemble des valeurs de référence.
Figure 1 : Degrés Brix – Chiffres clés de l’analyseur de processus Merit Visum NIR In-Line™
Figure 2 : Échantillons utilisés lors de l’apprentissage du modèle (gris) et échantillons de validation interne divisés automatiquement (bleu). Figure 3 : Risque de surajustement du modèle brix pour les pommes Golden Delicious.
Conclusions : L'Analyse des degrés Brix
Pour la gamme d’échantillons de l’ensemble d’étalonnage (11,1 – 15,8 brix), un RMSEP (Root Mean Square Error of Prediction) de ±0,3 et un coefficient de corrélation (R2) de 0,93 ont été obtenus par rapport aux résultats obtenus à l’aide de la méthode de référence. Le logiciel Model Builder Visum Master™ exécute également automatiquement une routine de qualité spectrale pour éliminer les données spectrales aberrantes , c’est-à-dire les données identifiées en dehors du champ du modèle pendant la phase d’entraînement et enfin un test de permutation pour déterminer le risque d’overfitting, qui peut être compris comme la probabilité que la calibration effectuée ne réponde pas de manière adéquate aux échantillons futurs (non utilisés lors de la calibration). Pour ce modèle, le risque d’overfitting n’était que de 0,0015, ce qui démontre l’utilité et la précision de l’analyseur de processus Visum NIR In-Line™ pour l’analyse en continu sur les lignes de triage des pommes.
