NIR-laitteen kalibrointi härkäpavun proteiinipitoisuudelle

Abstract

Tässä opinnäytetyössä tavoitteena oli tehdä kalibrointi ja ohjeistus kalibroinnin tekemiseen Seinäjoen ammattikorkeakoulun bio- ja elintarviketekniikan laboratoriossa olevalle Perten DA 7250 NIR analyysilaitteelle (Near Infrared spectrometry). Menetelmänä kalibroinnissa käytettiin ulkoista kalibrointia. Näytteinä työssä oli härkäpapujauhoja, joista tutkittiin proteiinipitoisuutta. Kalibroinnin tekemiseen käytettiin 51 näytteen näytesarjaa. Datana kalibroinnissa käytettiin tutkittavien näytteiden NIR spektriä, sekä toisessa laboratoriosta saatuja NIR määritystuloksia joita tässä työssä käytetään näytteiden laboratoriotuloksina. NIR spektrin ja laboratoriotulosten välille laskettiin The Unscrambler X-ohjelmaa käyttäen regressiomalli pienimmän neliösumman menetelmällä. Osasta näytteitä määritettiin proteiinipitoisuus myös kemiallisesti Kjeldahl-menetelmällä. Kjeldahl-menetelmällä saatuja proteiinipitoisuustuloksia verrattiin näytteiden laboratoriotuloksiin ja arvoitiin Kjeldahl-menetelmän toimivuutta. Työn tuloksena Perten DA 7250 NIR analyysilaite kalibroitiin härkäpapujauhon proteiinipitoisuuden määritystä varten. Tässä opinnäytetyössä tehty kalibrointi toimii NIR laitteella, mutta laitteen antamissa tuloksissa on noin 2–5% virhe. Kalibroinnin lisäksi laadittiin kirjallinen ohje Perten DA 7250 analysaattorin kalibrointiin The Unscrambler X-ohjelmaa käyttäen.

The objective of this thesis was to do calibration and instructions for the calibration of Perten DA 7250 near-infrared spectroscopy to the laboratory of the food processing and biotechnology unit of Seinäjoki University of Applied Sciences. The calibration method was external calibration. Samples of fava bean flours and their protein contents were examined. A sample set of 51 samples was used for the calibration. The NIR spectra and earlier laboratory results were used as raw data. The regression model was calculated from the NIR spectra and the laboratory results with help of the least squares method and by using the Unscrambler X program. The protein content was measured by the Kjeldahl method of some of the samples. The protein content obtained with the Kjeldahl method was compared with the laboratory results of the samples. As the result of the work, near-infrared spectroscopy was calibrated to determine the protein content of fava beans. The calibration in this study was successful, but the results have a 2-5% error. A written instruction was prepared for the calibration.