1324 827 43,5% production running 1324 827 43,5%
Analisis Proses Makanan
Buku Pedoman Champion
1: Pemeriksaan Barang Masuk
1324 827 43,5% production running 1324 827 43,5%
1324 827 43,5% production running 1324 827 43,5%
Analisis Proses Makanan
Buku Pedoman Champion
Daftar Isi
Rantai proses produksi makanan 4
Gambaran umum inspeksi barang masuk 4
Faktor waktu 4
Mendapatkan hasil yang dapat diandalkan pada inspeksi barang masuk 5
Cara memenuhi syarat inspeksi 5
Proses inspeksi barang masuk 6
Metode terpilih untuk inspeksi barang masuk 6
Mengapa NIR cepat? 7
Kalibrasi merupakan prasyarat 7
Pastikan kualitas hasil 8
Analisis NIR rutin 8
Optimalisasi instrumen 9
Metode referensi dan penggunaannya 10
Penentuan protein 10
Instrumentasi Kjeldahl 10
Ekstraksi 11
Instrumen modern untuk ekstraksi 11
Aplikasi pilihan 12 Analisis NIR 12 Penentuan Kjeldahl 15 Ekstraksi 17 Ringkasan 17 Produk 17 Eksperimental 17 Ekstraksi lemak 18 Kesimpulan 18
Produk & solusi BUCHI 19
Panduan dan buku pedoman lebih lanjut 19
Hubungi kami
3
Daftar Isi
Rantai proses produksi makanan 4
Gambaran umum inspeksi barang masuk 4
Faktor waktu 4
Mendapatkan hasil yang dapat diandalkan pada inspeksi barang masuk 5
Cara memenuhi syarat inspeksi 5
Proses inspeksi barang masuk 6
Metode terpilih untuk inspeksi barang masuk 6
Mengapa NIR cepat? 7
Kalibrasi merupakan prasyarat 7
Pastikan kualitas hasil 8
Analisis NIR rutin 8
Optimalisasi instrumen 9
Metode referensi dan penggunaannya 10
Penentuan protein 10
Instrumentasi Kjeldahl 10
Ekstraksi 11
Instrumen modern untuk ekstraksi 11
Aplikasi pilihan 12 Analisis NIR 12 Penentuan Kjeldahl 15 Ekstraksi 17 Ringkasan 17 Produk 17 Eksperimental 17 Ekstraksi lemak 18 Kesimpulan 18
Produk & solusi BUCHI 19
Panduan dan buku pedoman lebih lanjut 19
Hubungi kami
3
Daftar Isi
Rantai proses produksi makanan 4
Gambaran umum inspeksi barang masuk 4
Faktor waktu 4
Mendapatkan hasil yang dapat diandalkan pada inspeksi barang masuk 5
Cara memenuhi syarat inspeksi 5
Proses inspeksi barang masuk 6
Metode terpilih untuk inspeksi barang masuk 6
Mengapa NIR cepat? 7
Kalibrasi merupakan prasyarat 7
Pastikan kualitas hasil 8
Analisis NIR rutin 8
Optimalisasi instrumen 9
Metode referensi dan penggunaannya 10
Penentuan protein 10
Instrumentasi Kjeldahl 10
Ekstraksi 11
Instrumen modern untuk ekstraksi 11
Aplikasi pilihan 12 Analisis NIR 12 Penentuan Kjeldahl 15 Ekstraksi 17 Ringkasan 17 Produk 17 Eksperimental 17 Ekstraksi lemak 18 Kesimpulan 18
Produk & solusi BUCHI 19
Panduan dan buku pedoman lebih lanjut 19
Hubungi kami [email protected] 4 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 8 9 9 9 11 11 12 12 15 15 17 17 17 17 18 72 72
3: Pemeriksaan produk Akhir 35
1: Pemeriksaan Barang Masuk 2
2: Pemantauan proses 19
Rantai proses produksi makanan
Rantai proses produksi makanan dan minuman biasanya terdiri dari lima tahap yang dimulai dengan penerimaan barang, inspeksi barang masuk, pemeriksaan produksi, kontrol kualitas, dan diakhiri dengan logistik dan distribusi. Sepanjang rantai ini, kualitas bahan baku, bahan intermediet, dan produk akhir diperiksa secara teratur. Sampel diambil pada titik-titik spesifik dari inspeksi barang masuk sampai proses lebih lanjut dianalisis untuk parameter kualitas yang relevan.
Gambaran umum inspeksi barang masuk
Perusahaan makanan biasanya melakukan prosedur inspeksi untuk barang masuk untuk menentukan dan mengevaluasi barang yang dibeli. Inspeksi tersebut memastikan pemenuhan terhadap tingkat kualitas yang disyaratkan oleh badan hukum dan produsen atau yang dijamin oleh pemasok. Oleh karena itu, inspeksi barang masuk adalah fokus utama dari Volume pertama panduan analisis proses makanan. Hal ini memberi penekanan pada syarat inspeksi barang masuk yang ambigu:
∙Pengukuran yang cepat dan waktu yang singkat terhadap hasil ∙Hasil yang handal dan berterima
∙Pemenuhan prasyarat dan syarat
Faktor waktu
Waktu semakin menjadi faktor yang paling relevan dalam inspeksi barang masuk. Waktu tunggu untuk hasil pemeriksaan perlu dikurangi hingga minimum.
Seorang konsumen menyatakan: “Bahan-bahan dikirim tepat waktu. Tidak terdapat cukup waktu untuk analisis yang lama.”
Kekhawatiran utama mengenai waktu dalam inspeksi barang masuk diuraikan di bawah ini:
∙ Barang masuk perlu secara cepat diproses lebih lanjut atau disimpan dengan benar untuk menjaga kualitas agar sempurna. Menjaga kesegaran, menjaga agar rantai dingin tidak terputus, dan menjaga barang agar bebas kontaminasi adalah perhatian utama. Oleh karena itu, persetujuan bahan yang telah dikirimkan tidak dapat menunggu lama.
∙ Pemasok mengharapkan jawaban tepat waktu mengenai penerimaan atau penolakan barang yang telah dikirimkan.
∙ Produksi tepat waktu sangat sensitif terhadap penundaan.
∙ Rantai logistik dari transportasi, penyimpanan segera, hingga pengiriman lokal disinkronisasikan dengan tepat.
Mendapatkan hasil yang dapat diandalkan untuk inspeksi barang masuk
Kualitas barang masuk secara langsung memengaruhi proses produksi, kualitas barang akhir dan sangat sering juga harga pembelian. Namun, metode analisis yang andal dan aman harus diterapkan untuk memastikan kualitas barang masuk. Metode analisis ini harus diterima oleh semua pemilik kepentingan yang terlibat untuk menghindari pertanyaan ulang tentang hasil. Hal itu adalah alasan metode referensi didefinisikan dan digunakan oleh beragam badan standar yang terakreditasi (misalnya ISO, AOAC, dll.). Seluruh pemeriksaan harus didokumentasikan secara hati-hati dan menyeluruh. Penerapan metode-metode ini secara eksklusif untuk inspeksi barang masuk mengakibatkan kerugian tertentu. Pemeriksaan memerlukan banyak sumber daya dan waktu tenaga kerja dan menciptakan biaya finansial. Terdapat beberapa tindakan yang dapat dilakukan untuk membuat inspeksi barang masuk lebih efisien yang diuraikan di bab berikutnya.
Cara memenuhi syarat pemeriksaan
Untuk inspeksi barang masuk pada penerimaan bahan, serta di dalam laboratorium, kriteria penting pada pemeriksaan dapat dipenuhi menggunakan teknologi dan proses yang paling tepat waktu dan handal. Selain proses pemeriksaan yang diterima dan perencanaan pemeriksaan yang disiapkan dengan baik, ukuran-ukuran spesifik dapat diambil untuk memudahkan dan mempercepat tugas inspeksi barang masuk yang menuntut:
Ukuran Faktor waktu Hasil yang dapat diandalkan
1
Tingkatkan kecepatan inspeksi barang masuk dan waktu terhadap hasil
Kurangi waktu pengukuran yang dilakukan di dalam laboratorium
Inspeksi sepanjang waktu dengan
menerapkan teknik respons cepat (yaitu NIR) Referensi standar komplemen
metode dengan metode analisis skrining (yaitu NIR atau NIR-Online).
Kurangi intervensi dan kesalahan operator:
∙Proses beberapa sampel secara simultan
∙Gunakan autosampler
Gunakan rak sampel yang dapat dipertukarkan
2
Terapkan metode analisis yang sesuai
Pilih metode optimal untuk
hasil yang cepat (misalnya NIR cepat vs. metode klasik yang memakan waktu)
∙Terapkan metode referensi untuk penerimaan hasil umum
∙Pilih metode untuk memenuhi kriteria sertifikat bahan 3
Pilih instrumen analisis yang dioptimalkan
Gunakan instrumen yang cepat (misalnya waktu pengondisian yang singkat, periode permulaan yang singkat)
Gunakan instrumen yang mudah untuk ditangani
Hindari kesalahan operasi: ∙ Gunakan instrumen yang mudah
untuk dioperasikan
∙ Gunakan instrumen dengan panduan pengguna
∙ Gunakan instrumen otomatis ∙ Gunakan instrumen dengan
Prosedur Pengoperasian Standar yang ditetapkan 4
Implementasikan otomatisasi aliran data dari instrumen ke sistem penyimpanan data (pelaporan, pengisian)
Implementasikan pelaporan otomatis Hindari transkripsi data manual ke kertas yang lama atau dengan cara manual masuk ke sistem
Implementasikan persetujuan otomatis dan pengeluaran barang yang telah diperiksa.
Dapatkan status data aman: ∙ Cegah kelalaian
∙ Hindari kesalahan transkripsi hasil dan permutasi sampel Pastikan backup dan pengarsipan data secara teratur
5
Proses inspeksi barang masuk
Metode analisa, instrumen, dan aliran kerja otomatis yang optimal adalah salah satu aspek penting dari inspeksi barang masuk. Namun, keseluruhan proses pemeriksaan dapat mencakup keadaan seperti berikut:
∙Permintaan pemerintah: Pemerintah dari berbagai negara mewajibkan perusahaan-perusahaan untuk barang masuk mereka dan mengikuti prinsip HACCP.
∙Kolaborasi di sepanjang rantai pasokan: Ketika rencana pemeriksaan dibagikan kepada pemasok, mereka dapat mengintegrasikan rencana tersebut dalam skema pemeriksaan mereka masing-masing. Penerapan proses ini mengarah pada pembagian atas risiko dan upaya mengenai pemeriksaan barang masuk. Selain itu waktu kerja untuk pemeriksaan tersebut dipertahankan.
∙Waktu analisis sebenarnya: Analisis barang masuk yang efisien dan cepat menyebabkan kesimpulan yang jelas. Tindakan proaktif dapat diambil untuk mencegah ketidakselarasan barang yang diproduksi dengan spesifikasi yang diperlukan. Hal ini menghindari beban kerja yang tidak perlu (yaitu pengerjaan ulang produk atau biaya penyimpanan) dan analisis, sementara penghematan waktu penting.
Selain keputusan keselarasan, yaitu kesesuaian atau ketidaksesuaian dengan spesifikasi, tujuan dasar dari inspeksi barang masuk adalah untuk memastikan bahwa bahan mentah mengikuti syarat resep, bahwa langkah produksi dapat dilakukan seperti yang diperkirakan, bahwa kualitas produk akhir dapat dipenuhi, dan bahwa proses produksi yang optimal dapat dijalankan. Ketidakselarasan barang masuk dideteksi sebelum produksi konsumen akhir terpengaruh.
Proses inspeksi barang masuk yang optimal penting bagi produsen karena dapat membantu langkah produksi lebih lanjut menjadi lebih efisien, lebih cepat, dan lebih hemat.
Metode pilihan untuk inspeksi barang masuk
Metode uji untuk inspeksi barang masuk berikut akan diperhatikan dengan lebih terperinci dalam buklet ini: ∙ Analisis NIR (penentuan berbagai parameter secara simultan)
∙ Analisis Kjeldahl (metode referensi untuk kandungan protein) ∙ Ekstraksi (metode referensi untuk kandungan lemak)
Analisis NIR adalah contoh yang jelas untuk metode analisis yang cepat dan tidak merusak sedangkan Kjeldahl dan Ekstraksi adalah contoh biasa dari metode referensi yang standar. Metode-metode ini digunakan untuk mengalibrasi instrumentasi NIR dan untuk memutuskan penerimaan atau penolakan barang masuk.
Metode-metode ini diuraikan dalam bab berikut. Pendahuluan singkat pada masing-masing metode diberikan dan contoh aplikasi pilihan yang disajikan. Metode-metode tersebut diuraikan dalam bab berikut. Pendahuluan singkat dan contoh aplikasi pilihan yang disajikan.
Mengapa NIR cepat?
Analisis Near Infrared (NIR) adalah metode spektroskopi yang menggunakan cahaya untuk mengukur sifat sampel yang berguna seperti lemak, protein, dan kadar air. Karena NIR merupakan pengukuran tidak langsung, ini membutuhkan kalibrasi menggunakan data referensi yang disediakan oleh metode kimia-basah yang standar. Keuntungan utama dari teknologi ini adalah:
∙Waktu pengukuran yang singkat (detik)
∙Persiapan sampel yang minimal atau tanpa persiapan sampel ∙Pengukuran yang tidak merusak (yaitu sample-sparing) ∙Penentuan berbagai parameter sampel secara simultan ∙Dasar aplikasi luas
Karena kualitas-kualitas ini, metode NIR adalah alat yang sesuai untuk analisis waktu sebenarnya (real-time analysis atau RTA). Kualitas cepat dan umpan balik kontrol proses yang disediakan oleh NIR melewati waktu laboratorium QC yang mendahului pengeluaran produk. Dengan mengimplementasikan teknologi pengukuran cepat, bahan awal yang tidak sesuai spesifikasi — yang dapat berakibat penyimpangan proses yang memakan biaya atau kualitas produk akhir yang buruk — dapat ditandai sedini mungkin saat mencapai dok pemuatan. Selain itu, volume barang masuk yang diperiksa dapat meningkat banyak dengan sumber daya yang lebih sedikit dan biaya yang lebih sedikit dibandingkan dengan metode tradisional, yang mengatasi beberapa risiko dari pengecekan titik yang diacak. Aplikasi sensor NIR on-line atau in-line memberikan potensi tambahan untuk pengukuran kualitas yang berkelanjutan dan otomatis pada berbagai titik instalasi sepanjang rantai produksi, mulai dari asupan bahan mentah hingga pengeluaran produk akhir. Seorang konsumen dari perusahaan cokelat Swiss berkomentar bahwa mengambil sampel acak tidak dapat mengungkapkan semua cacat yang tersembunyi. Dengan pendekatan menggunakan analisis NIR untuk inspeksi barang masuk berkelanjutan dimungkinkan untuk mencegah atau meminimalkan risiko defisiensi yang tidak terlihat.
Kalibrasi merupakan prasyarat
Analisis NIR didasarkan pada respons ikatan molekul di dalam sampel terhadap radiasi NIR (yaitu, cahaya energi rendah yang dicirikan oleh panjang gelombang yang biasanya berkisar dari 800 nm hingga 2500 nm). Saat cahaya NIR berinteraksi dengan sebuah sampel, cahaya baik terserap atau dihamburkan. Pola – atau spektrum – yang dihasilkan yang muncul dari interaksi ini merupakan hasil langsung dari komposisi dan properti fisik sampel. Seperti yang disebutkan, NIR merupakan pengukuran tidak langsung, yang membutuhkan kalibrasi menggunakan data referensi dari metode kimia-basah yang standar. Kemometrika adalah prosedur matematis yang digunakan untuk mengubah data referensi yang dipasangkan dan spektrum NIR yang kompleks dan multivariat menjadi sistem pengukuran yang praktis.
Set data yang menghasilkan kalibrasi akan sangat memengaruhi kinerja sistem pengukuran. Dengan demikian, perencanaan sampel merupakan aspek yang penting pada pengembangan metode NIR. Untuk mencapai akurasi, presisi, dan ketahanan yang berterima, model kalibrasi harus mencakup sampel yang merepresentasikan semua sumber sampel yang diharapkan dan variasi lingkungan. Misalnya,berbagai komposisi lengkap (misalnya lemak, protein, dan kadar air) dan karakteristik fisik (misalnya ukuran partikel dan suhu) yang mungkin ditemui selama penyampelan rutin harus disertakan dalam pengembangan kalibrasi. Variasi musiman, termasuk suhu dan kelembaban udara, serta variabilitas inter-operator, dapat dipertanggungjawabkan dengan penyampelan di sepanjang tahun kalender dan menggunakan data yang dikumpulkan oleh beberapa pengguna, secara berurutan.
Akurasi metode referensi standar juga harus dipertimbangkan. Kesalahan standar pada metode NIR dapat mendekati metode referensi saat praktik penyampelan yang baik dilakukan.
Gambar di bawah mengilustrasikan alir kerja umum untuk pengembangan kalibrasi. Pertimbangkan produk yang komposisi protein dan lemaknya diperlukan. Data referensi dihasilkan oleh Kjeldahl dan ekstraksi, secara berurutan. Data tersebut dipasangkan dengan spektrum NIR dari sampel yang sama untuk menghasilkan model kalibrasi. Kalibrasi tersebut kemudian dikonfigurasi menjadi aplikasi yang dapat digunakan untuk memprediksi komposisi (yaitu, protein dan lemak) sampel di masa depan.
7
Untuk aplikasi biasa, kalibrasi NIR dapat diprogram sebelumnya ke dalam perangkat lunak instrumen atau tersedia dari produsen instrumen atau pihak ketiga. Optimalisasi lebih lanjut dari metode ini dapat dicapai dengan penambahan sampel rutin ke dalam persamaan kalibrasi yang sudah ada. Kalibrasi yang ditawarkan oleh BUCHI dirangkum dalam bagian Aplikasi dalam buklet ini.
Pastikan kualitas hasil
Terdapat beragam output kalibrasi yang menunjukkan kinerja. Kesalahan standar atau kalibrasi dan validasi, bias dan perhitungan R2 adalah beberapa di antara berbagai metrik kinerja yang dihitung oleh perangkat lunak NIR standar.
Potensi untuk mengimplementasikan kalibrasi yang dikembangkan oleh produsen instrumen datang dengan penghematan waktu yang besar. Saat kalibrasi tersebut tidak memenuhi harapan presisi atau akurasi, perbaikan dapat dibuat dengan: (1) memperluas data set kalibrasi agar mencakup sampel in-house rutin, atau (2) mengimplementasikan koreksi slope dan/atau bias untuk mengoreksi penyimpangan sistematis dalam kinerja metode.
Analisis NIR rutin
Meskipun kalibrasi sendiri intensif-sumber daya, analisis rutin sangat cepat dan efisien. Kesederhanaan dari penggunaan metode NIR berarti bahwa operator tidak akan memerlukan keterampilan khusus untuk mencapai hasil pengukuran yang baik. Tergantung pada jenis sampel, pengukuran dapat dilakukan dengan by pembenaman probe ke dalam suatu wadah, melalui tas plastik atau cangkir sampel kaca atau plastik, atau dalam kuvet atau vial. Pada kasus sensor on-line, pengukuran NIR akan dipicu secara otomatis dan diperoleh apa adanya. Pada kasus apa pun, pengukuran NIR akan menghasilkan sebuah spektrum. Spektrum ini kemudian diproyeksikan ke dalam mode kalibrasi NIR berkaitan dengan aplikasi (misalnya protein dan lemak), yang menghasilkan prediksi NIR dari masing-masing sifat untuk sampel saat ini, secara serentak. Hasil kuantitatif atau kualitatif divisualkan oleh operator dan dicatat oleh perangkat lunak. Karena NIR bersifat tidak merusak, sampel dapat dengan mudah dipertahankan atau digunakan untuk pengujian lebih lanjut, seperlunya.
Gambar 1: Kalibrasi analisis NIR
Spektrum asli Nir
Pengukuran referensi
Kjeldahl untuk protein
Ekstraksi untuk lemak
Komponen lainnya
Model kalibrasi Nir
Kalibrasi protein Kalibrasi lemak
Kalibrasi lainnya
Instrumentasi yang sesuai-untuk-tujuan
Instrumen NIR BUCHI meliputi keseluruhan lini proses dimulai dengan off-line (laboratorium), dekat dengan lini produksi (at-line), menggunakan by-pass (in-line), atau mengukur sampel secara langsung pada lini produksi (online). Pemilihan metode pengukuran, modul penyampelan, dan aksesori spesifik yang tepat adalah penting untuk mengembangkan metode NIR yang kuat untuk aplikasi yang berhasil. Solusi perangkat lunak untuk evaluasi kalibrasi kemometrik dan penanganan data elektronik melengkapi penawaran tersebut.
u Klik pada Produk dan Solusi di www.buchi.com Gambar 2: Analisis rutin NIR
Spektrum asli Nir
Kalibrasi protein Kalibrasi lemak Kalibrasi lainnya Kalibrasi protein Kalibrasi lemak Kandungan lainnya
Determinasi rutin NIR
9
Metode referensi dan penggunaannya
Metode referensi memberikan hasil dengan keterandalan yang berterima seperti presisi, akurasi, dan kelinieran.
Keputusan pada keselarasan sampel acak yang diambil pada pemeriksaan barang masuk didasarkan pada hasil ini. Mereka juga digunakan untuk mengalibrasi metode alternatif seperti spektroskopi NIR.
Metode referensi biasanya dilakukan di dalam laboratorium. Dua contoh penentuan protein dan lemak dijelaskan di bab berikut.
Penentuan protein
Metode Kjeldahl, standar yang berterima secara internasional untuk penentuan kandungan nitrogen dan protein pada bahan makanan dan pakan, melibatkan 6 langkah dari sampel hingga hasil yang dapat Anda lihat di Gambar 3.
Untuk masing-masing langkah, tersedia instrumen khusus dan peralatan laboratorium. Instrumen modern mendukung pengguna dengan menyediakan
∙ Pengaturan operasi yang optimal ∙ Standar keamanan analisis tinggi
Pengoptimalan masing-masing langkah mengenai waktu analisis menyebabkan penghematan waktu keseluruhan yang besar.
Misalnya:
∙ Unit distilasi yang efisien dapat memperpendek waktu distilasi ∙ Destruksi paralel meningkatkan throughput sampel
∙ Pemanasan dan pendinginan yang cepat pada destruksi menghemat waktu proses
Metode Kjeldahl referensi telah ditetapkan untuk beragam sampel makanan dan pakan oleh AOAC, ISO, dan standar lainnya.
u Untuk penjelasan dan rekomendasi yang lebih terperinci lihat buku pegangan BUCHI “Kjeldahl Knowledge Base”
Instrumentasi Kjeldahl
Sesuaikan laboratorium Anda dengan keseluruhan lini produk Kjeldahl dari BUCHI. Instrumen yang kuat dan kokoh
untuk semua langkah penentuan disertakan.
u Untuk informasi lainnya kunjungi situs web kami: https://www.buchi.com/kjeldahl Gambar 3: Diagram alir prosedur Kjeldahl
Sampel Persiapan sampel Destruksi Distilasi
Alkalisasi Titrasi Perhitungan
Kandungan N/protein
Kosong
Instrumen lainnya
Instrumen modern juga tersedia untuk langkah homogenisasi dan hidrolisis. Unit ini membantu pengguna untuk bekerja dengan efisien dan mencapai hasil yang dapat diandalkan. Sebagai contoh, pencampuran sampel memperbaiki kehomogenan dan meningkatkan keterulangan hasil.
Selain itu, instrumen saat ini juga mendukung prosedur kerja yang aman.
Instrumen modern untuk ekstraksi
Temukan semua perincian dari instrumen, aksesori, dan barang habis pakai pada homepage BUCHI.
u www.buchi.com/extraction-solutions
Ekstraksi
Ekstraksi adalah metode pemisahan klasik di dalam laboratorium. Metode ini secara luas diterapkan pada sampel makanan dan pakan. Contoh yang menonjol adalah ekstraksi lemak total menurut Weibull Stoldt. Langkah kerja untuk analisis ini ditunjukkan dalam Gambar 4.
Ekstraktor
Ekstraktor yang kuat memberikan ekstraksi yang efisien, menyeluruh, dan aman. Mereka cepat dan mudah untuk dioperasikan dan membantu memperpendek durasi ekstraksi.
Aparatus Soxhlet
klasik Soxhlet Modern Ekstraktor 1
Panas Ekstraktor 2 Ekstraktor Ekonomis Berkelanjutan 3 Siklus ekstraksi 20 20 – –
Waktu siklus 10 menit 5 menit – –
Durasi 200 menit 120 menit 45 menit 60 menit Hemat waktu – 80 menit 155 menit 140 menit Contoh ekstraktor saat ini: (1) BUCHI E-816 SOX. (2) BUCHI E-816 HE. (3) BUCHI E-816 ECE
Tabel 1: Perbandingan antara instrumen ekstraktor dan waktu ekstraksi Gambar 4: Diagram alir prosedur ekstraksi
Metode referensi dan penggunaannya
Sampel Kandungan
(lemak total)
Homogenisasi Hidrolisis Ekstraksi Pemekatan /
Pengeringan Penimbangan
11
Aplikasi pilihan
Untuk menunjukkan contoh aplikasi nyata dari ketiga metode yang diuraikan di atas, kami telah
menambahkan Application Note pilihan. Contoh dari bab ini telah dipilih dari kelompok makanan, susu, kacang, dan cokelat untuk merepresentasikan barang masuk. Untuk produk dan bahan makanan lainnya seperti daging, ikan, biji-bijian, minyak terigu, lemak, susu, buah, dll. aplikasi masing-masing juga tersedia. Dukungan Aplikasi memberi akses ke semua aplikasi dari BUCHI. Untuk Application Note yang spesifik untuk industri Anda, silakan kunjungi www.buchi.com/applications/finder
Analisis NIR
Dengan analisis NIR keseluruhan set parameter dapat ditentukan. Contoh terpilih (di bawah) dari bagian industri susu membuktikan bahwa parameter yang sangat berbeda seperti kadar air (bahan kering), kandungan lemak, atau gula dapat ditentukan dengan mudah dan simultan.
* Pra-kalibrasi BUCHI
** Pra-kalibrasi dalam pengembangan
u Untuk perincian yang lebih banyak lihat Application Note NIR Susu dan Produk Susu www.buchi.com/application-note-milk-dairy
Susu
Aplikasi sebelum kalibrasi Transflektansi susu N555-509 Milk flow cell*
Bahan kering [%] 7,8 – 15,5* 11,5 – 13,2
Lemak [%] 0,05 – 9,80* 1,99 – 6,85
Protein [%] 1,1 – 6,5* 2,9 – 3,6
Laktosa [%] 0,08 – 5,50** 4,22 – 4,98
Asam lemak jenuh [%] 0,03 – 4,68** Mono + Poly tak jenuh
asam lemak [%]
0,01 – 2,34**
Kasein 2,3 – 3,1
Kompabilitas sampel Susu terhomogenisasi yang diukur dengan wadah sampel dalam mode transflektansi
Susu mentah diukur setelah homogenisasi dengan flow cell dalam mode transflektansi
Contoh Kalibrasi
Kalibrasi adalah prakondisi untuk hasil kuantitatif dari analisis NIR. Pre-kalibrasi tersedia untuk berbagai macam bahan. Oleh karena itu, dua contoh ditampilkan di sini. Regresi lurus dan sempit dari nilai prediksi dan referensi menunjukkan kelayakan dan keandalan pengukuran NIR yang tinggi.
Contoh 1 : Kandungan lemak [%] pada susu
Contoh 2: Berat Kering [%] pada susu
u untuk lebih detail, silahkan che k Short Note Susu Segar NIRS, 20140606 www.buchi.com/short-note-raw-milk
13
Application Note Ekstraksi untuk bahan makanan, pakan, dan minuman yang masuk berikut ini tersedia dari BUCHI.
u Untuk lebih banyak Application Note silakan kunjungi www.buchi.com/applications/finder Application Note Bahan
Industri Pembuatan Minuman
Keras dan Distilasi Jelai, hop, maltBiji-bijian terfermentasi Minuman beralkohol
Industri Kudapan Cokelat: biji, padatan, mentega, bubuk Pakan dan Hijauan
(pakan ternak) Serealia, sekam, dedakKedelai Tepung hewan
Tepung ikan Hijauan, silase Daging dan Produk Daging
(Catatan Singkat Daging Mentah, N555-501)
Daging sapi, daging babi Daging ayam, daging kalkun Daging kambing, daging domba Daging kuda
Hewan liar Industri Susu dan Produk
Susu
Short Note Susu Mentah
Susu Yogurt
Keju: segar, keras, semi-keras, lunak, olahan Mentega
Krim Bubuk
Susu mentah, sapi Industri Milling dan Roti
Tepung Terigu
Serealia: utuh, giling Sekam, dedak Telur: cair, bubuk Pasta, mi
Tepung terigu Industri Minyak dan Lemak
Aplikasi Minyak Zaitun Ligurian
Minyak kelapa sawit dan produk samping minyak kelapa sawit Minyak kelapa sawit mentah
Campuran minyak dan lemak
Minyak zaitun dan produk samping minyak zaitun Minyak dari biji-bijian
Minyak zaitun Ligurian ekstra virgin
Penentuan Kjeldahl
Terdapat berbagai varietas kacang. Kacang merupakan bahan yang penting untuk banyak produk makanan dan pakan yang menyediakan protein, minyak esensial, serat, dan vitamin larut lemak. Oleh karena itu, kacang telah dipilih sebagai sampel aplikasi Kjeldahl.
Penentuan Nitrogen dan Protein dalam Kacang Menurut Metode Kjeldahl SpeedDigester K-436, K-439/KjelFlex K 360
Penentuan protein dalam makanan merupakan prosedur rutin jaminan mutu dan pemberian label. Prosedur sederhana dan cepat untuk penentuan protein dalam kacang, seperti yang dijelaskan dalam AOAC 950.48, ditunjukkan di bawah ini. Sampel didestruksi dengan asam sulfat menggunakan SpeedDigester K-436 atau K 439, kemudian dilakukan distilasi dan titrasi dengan KjelFlex K 360. Kandungan protein yang ditentukan sesuai dengan nilai berlabel.
Pendahuluan
Penentuan protein adalah salah satu analisis utama yang dilakukan dalam industri makanan. Sampel tersebut memerlukan destruksi dengan asam sulfat untuk mengubah nitrogen menjadi amonium sulfat. Setelah berubah menjadi amonia melalui alkalinisasi dengan natrium hidroksida, sampel didistilasi dan diterima oleh larutan asam borat melalui distilasi uap, kemudian dilakukan titrasi dengan larutan asam sulfat. Kandungan nitrogen dikalikan dengan faktor protein khusus sampel (5,18 untuk almon dan 5,30 untuk kacang pohon lainnya) untuk memperoleh kandungan protein.
Gambar 1: Almon (kiri) dan hazelnut (kanan)
Eksperimen
Instrumentasi: SpeedDigester K-436, K-439, KjelFlex K-360
Sampel: Kandungan protein yang berlabel pada almon dan hazelnut masing-masing adalah 22 % dan 14 %.
Penentuan:
Sekitar 0,5 – 0,7 gram sampel (bergantung pada konsentrasi protein dan matriks organik) ditambahkan secara langsung ke dalam tabung sampel. Satu porsi berupa 20 ml asam sulfat dan 2 tablet Kjeldahl ditambahkan, kemudian dilakukan destruksi menggunakan metode "nuts" (K 439) atau parameter yang ditetapkan dalam Tabel 1. Setelah destruksi, amonia pada sampel akan dilakukan distilasi dan titrasi dengan asam sulfat (Tabel 2).
Metode tersebut diuji menggunakan 0,18 g triptofan sebagai zat referensi. Tabel 1: Profil suhu untuk destruksi dengan K-436, K-439
K-439 K-436
Langkah Suhu [°C] Waktu [min] Level Waktu [min]
Pra-pemanasan 480 - 8.5 10 1 480 10 8.5 10 2 550 10 9.5 15 3 490 65 8.5 75 Pendinginan - 30 - 30 15 15
Tabel 2: Parameter untuk distilasi dengan KjelFlex K-360 dan titrasi
KjelFlex K-360 Metrohm 848 Titrino plus Air 80 mL Larutan Titrasi H2SO4
0,1 mol/l NaOH 80 mL Titik Akhir pH 4,65 Asam borat 4 % 50 mL Laju Titrasi Optimal Waktu Reaksi 5 detik Crit. Stop Drift Daya Uap 100 % Drift Stop 20 µl/menit Waktu Distilasi 240 detik Volume Stop 40 mL Mulai Titrasi 240 detik Waktu Henti Off Tipe Titrasi Asam Borat Tingkat
Pengisian Maks. mL/menit Distilasi Stirrer Sp. 5
Titrasi Stirrer Sp. 7
Hasil
Recovery triptofan adalah 99,5 %, rsd 0,36 % (K-439) dan 99,4 %, rsd 0,41 % (K-436).
Kandungan protein yang ditentukan ditunjukkan dalam Tabel 3.
Tabel 3: Kandungan protein yang ditentukan dalam kacang (deviasi standar relatif dalam kurung, n=4) Kandungan protein K 439 [%] Kandungan protein K-436 [%]
Almon 20,11 (0,20 %) 20,05 (0,20 %) Hazelnut 14,10 (0,43 %) 14,14 (0,37 %)
Kesimpulan
Penentuan kandungan protein dalam kacang menurut Kjeldahl menggunakan SpeedDigester K 436, K-439, dan KjelFlex K-360 memberikan hasil andal dan dapat direproduksi serta sesuai dengan nilai yang diharapkan dengan deviasi standar relatif rendah. Waktu destruksi sekitar 85 menit (K-439) atau 100 menit (K-436). Referensi
AOAC 950.48
Panduan pengoperasian SpeedDigester K-425 / K-436 Panduan pengoperasian SpeedDigester K-439
Panduan pengoperasian KjelFlex K-360
u Untuk detail lebih lanjut, lihat Application Note Penentuan Nitrogen dalam Kacang AN 034_2010 www.buchi.com/application-note-nitrogen-in-nuts
Application Note Kjeldahl untuk bahan makanan, pangan, dan minuman yang masuk berikut ini tersedia dari BUCHI.
Ekstraksi
Prosedur ekstrasi untuk penentuan lemak dapat sama-sama diterapkan pada bahan, campuran, zat antara, dan produk jadi. Sampel yang dipilih adalah campuran kakao. Kutipan pada Application Note ditunjukkan di bawah ini.
BUCHI Hydrolysis Unit H-506
BUCHI Extraction System E-500
Penentuan Lemak dalam Campuran Kakao Menurut Metode Weibull-Stoldt
Ringkasan
Prosedur sederhana dan cepat untuk penentuan lemak dalam Campuran dengan lemak berkisar antara 24,0-34,0% sesuai dengan Weibull-Stoldt akan ditunjukkan. Sampel dihidrolisis dengan BUCHI Hydrolysis Unit H-506 dan Ekstrasi Soxhlet dilakukan dengan BUCHI Extraction Unit E-500. Bobot keluaran dan penghitungan total kandungan lemak pun akan dilakukan setelah pengeringan ekstrak.
Produk
∙ BUCHI Hydrolysis Unit H-506
∙ BUCHI Extraction Unit E-500
∙ BUCHI Vac V-503 dengan kondensator sekunder dan Vacuum Controller V-800 ∙ Timbangan analitik (toleransi ± 0,1mg)
∙ Peralatan untuk homogenisasi sampel: mesin ball mill, oven ∙ Oven vakum untuk pengeringan
Eksperimen
Dengan metode yang telah ditunjukkan, kandungan hingga massa m = 1,5 g dari lemak absolut dapat ditentukan.
Sampel: Lima golongan berbeda pada Campuran Kakao (kurang lebih 24,0 – 34,0% Lemak, Metode Hidrolisis Asam, Weibull-Stoldt)
Persiapan sampel
Tidak ada persiapan sampel yang dilakukan karena sampel terdiri dari bubuk yang lembut dan homogen.
Topik Judul Nomor
Susu, produk
susu Penentuan Nitrogen dalam SusuPenentuan Nitrogen dalam Susu mikro Kjeldahl NPN dalam Susu
NCN dalam Susu
Penentuan Nitrogen dalam Susu H2O2
AN 020_2010 AN 031_2010 AN 050_2010 AN 051_2010 AN 054_2010 Biji-bijian, tepung Penentuan Nitrogen dalam Bekatul
Penentuan Nitrogen dalam Tepung Penentuan Nitrogen dalam Protein Wei Penentuan Nitrogen dalam Beras
AN 025_2010 AN 027_2010 AN 028_2010 AN 035_2010 Telur Penentuan Nitrogen dalam Telur AN 047_2010
u Untuk Application Note selengkapnya, silakan kunjungi www.buchi.com/applications/finder
17
Ekstraksi lemak
Extraction System E-500 mendukung proses otomatis sepenuhnya mengikuti parameter berikut: pelarut (S) S: Petroleum eter, fraksi 40 – 60°C
volume pelarut (V) V = 140 mL mode ekstraksi Soxhlet Standard waktu ekstraksi (t) t = 140 menit program pemanasan
pemanasan rendah (l), waktu (t) Ekstraksi l: 8, t = 120 menitPembilasan l: 8, t = 010 menit Pengeringan l: 4, t = 010 menit pengeringan eksternal Oven vakum
Setelah ekstraksi, sampel (residu dalam breaker) dikeringkan di oven vakum (1 jam
100°C/200mbar) hingga mencapai bobot konstan. Biarkan sampel mendingin hingga suhu lingkungan sekitar, selama 30 menit di dalam desikator, lalu catat bobot akuratnya.
Kesimpulan
Kandungan lemak yang didapat menunjukkan korelasi yang baik dengan nilai yang diharapkan memenuhi rentang target lemak antara 24,0 – 34,0%
u Untuk detail lebih lanjut, lihat Application Note
u Untuk Application Note selengkapnya silakan kunjungi www.buchi.com/applications/finder
Analisis Proses Makanan
Buku Pedoman Champion
2: Pemantauan proses
1324 827 43,5% production running 1324 827 43,5% 19Daftar Isi
Proses produksi makanan 4
Pendahuluan 4
Permintaan proses produksi makanan 4 Implikasi pada produk yang tidak memenuhi syarat spesifikasi 4
Pemantauan proses 5
Cara menghadapi tantangan produksi 5 Pemantauan yang cepat dan singkat 5 Metode analisis sesuai yang terbaik 5
Pemantauan produksi secara real-time 6
Keuntungan utama 6
Opsi titik pengukuran yang berbeda 6
Memilih instrumen pemantauan yang tepat 8
Analisis NIR berhasil 9
Keuntungan dari pengukuran batch (off-line, at-line) 9 Keuntungan dari pengukuran berkelanjutan (on-line, in-line) 9
Pemantauan proses berkelanjutan 11
Titik pengukuran in-line dan on-line untuk analisis NIR 11 Instrumen on-line memenuhi banyak persyaratan 11
Beberapa fitur unik 11
Integrasi proses 12
Ingress protection dan proteksi ATEX 13
Pemantauan proses batch 14
Titik pengukuran Off-line dan at-line untuk analisis NIR 14 Persyaratan instrumen off-line biasa 14
Beberapa fitur unik 14
Pencari kalibrasi 14
Industri terpilih 16
Lemak dan minyak 16
Susu dan olahan susu 16
Penggilingan dan pabrik roti: biji bijian dan tepung 17
Daging dan ikan 17
Industri lain dan aplikasi lain 17
Lampiran 1 – Spektroskopi NIR dan cara kerjanya 18
Sekilas teori 18
Kemometri 19
Keuntungan pra-kalibrasi 20
Metode referensi 20
Keragaman jenis sampel 21
Lampiran 2 – Referensi 22
Lampiran 3 23
Produk & solusi BUCHI 23
Panduan dan buku pedoman selanjutnya 23
3
Daftar Isi
Proses produksi makanan 4
Pendahuluan 4
Permintaan proses produksi makanan 4 Implikasi pada produk yang tidak memenuhi syarat spesifikasi 4
Pemantauan proses 5
Cara menghadapi tantangan produksi 5 Pemantauan yang cepat dan singkat 5 Metode analisis sesuai yang terbaik 5
Pemantauan produksi secara real-time 6
Keuntungan utama 6
Opsi titik pengukuran yang berbeda 6
Memilih instrumen pemantauan yang tepat 8
Analisis NIR berhasil 9
Keuntungan dari pengukuran batch (off-line, at-line) 9 Keuntungan dari pengukuran berkelanjutan (on-line, in-line) 9
Pemantauan proses berkelanjutan 11
Titik pengukuran in-line dan on-line untuk analisis NIR 11 Instrumen on-line memenuhi banyak persyaratan 11
Beberapa fitur unik 11
Integrasi proses 12
Ingress protection dan proteksi ATEX 13
Pemantauan proses batch 14
Titik pengukuran Off-line dan at-line untuk analisis NIR 14 Persyaratan instrumen off-line biasa 14
Beberapa fitur unik 14
Pencari kalibrasi 14
Industri terpilih 16
Lemak dan minyak 16
Susu dan olahan susu 16
Penggilingan dan pabrik roti: biji bijian dan tepung 17
Daging dan ikan 17
Industri lain dan aplikasi lain 17
Lampiran 1 – Spektroskopi NIR dan cara kerjanya 18
Sekilas teori 18
Kemometri 19
Keuntungan pra-kalibrasi 20
Metode referensi 20
Keragaman jenis sampel 21
Lampiran 2 – Referensi 22
Lampiran 3 23
Produk & solusi BUCHI 23
Panduan dan buku pedoman selanjutnya 23
Daftar Isi
Proses produksi makanan 4
Pendahuluan 4
Permintaan proses produksi makanan 4 Implikasi pada produk yang tidak memenuhi syarat spesifikasi 4
Pemantauan proses 5
Cara menghadapi tantangan produksi 5 Pemantauan yang cepat dan singkat 5 Metode analisis sesuai yang terbaik 5
Pemantauan produksi secara real-time 6
Keuntungan utama 6
Opsi titik pengukuran yang berbeda 6
Memilih instrumen pemantauan yang tepat 8
Analisis NIR berhasil 9
Keuntungan dari pengukuran batch (off-line, at-line) 9 Keuntungan dari pengukuran berkelanjutan (on-line, in-line) 9
Pemantauan proses berkelanjutan 11
Titik pengukuran in-line dan on-line untuk analisis NIR 11 Instrumen on-line memenuhi banyak persyaratan 11
Beberapa fitur unik 11
Integrasi proses 12
Ingress protection dan proteksi ATEX 13
Pemantauan proses batch 14
Titik pengukuran Off-line dan at-line untuk analisis NIR 14 Persyaratan instrumen off-line biasa 14
Beberapa fitur unik 14
Pencari kalibrasi 14
Industri terpilih 16
Lemak dan minyak 16
Susu dan olahan susu 16
Penggilingan dan pabrik roti: biji bijian dan tepung 17
Daging dan ikan 17
Industri lain dan aplikasi lain 17
Lampiran 1 – Spektroskopi NIR dan cara kerjanya 18
Sekilas teori 18
Kemometri 19
Keuntungan pra-kalibrasi 20
Metode referensi 20
Keragaman jenis sampel 21
Lampiran 2 – Referensi 22
Lampiran 3 23
Produk & solusi BUCHI 23
Panduan dan buku pedoman selanjutnya 23
3
Daftar Isi
Proses produksi makanan 4
Pendahuluan 4
Permintaan proses produksi makanan 4 Implikasi pada produk yang tidak memenuhi syarat spesifikasi 4
Pemantauan proses 5
Cara menghadapi tantangan produksi 5 Pemantauan yang cepat dan singkat 5 Metode analisis sesuai yang terbaik 5
Pemantauan produksi secara real-time 6
Keuntungan utama 6
Opsi titik pengukuran yang berbeda 6
Memilih instrumen pemantauan yang tepat 8
Analisis NIR berhasil 9
Keuntungan dari pengukuran batch (off-line, at-line) 9 Keuntungan dari pengukuran berkelanjutan (on-line, in-line) 9
Pemantauan proses berkelanjutan 11
Titik pengukuran in-line dan on-line untuk analisis NIR 11 Instrumen on-line memenuhi banyak persyaratan 11
Beberapa fitur unik 11
Integrasi proses 12
Ingress protection dan proteksi ATEX 13
Pemantauan proses batch 14
Titik pengukuran Off-line dan at-line untuk analisis NIR 14 Persyaratan instrumen off-line biasa 14
Beberapa fitur unik 14
Pencari kalibrasi 14
Industri terpilih 16
Lemak dan minyak 16
Susu dan olahan susu 16
Penggilingan dan pabrik roti: biji bijian dan tepung 17
Daging dan ikan 17
Industri lain dan aplikasi lain 17
Lampiran 1 – Spektroskopi NIR dan cara kerjanya 18
Sekilas teori 18
Kemometri 19
Keuntungan pra-kalibrasi 20
Metode referensi 20
Keragaman jenis sampel 21
Lampiran 2 – Referensi 22
Lampiran 3 23
Produk & solusi BUCHI 23
Panduan dan buku pedoman selanjutnya 23
3 21 21 21 22 22 22 23 23 23 23 23 25 26 26 26 28 28 28 28 29 30 31 31 31 31 31 33 33 33 34 34 34 74 77 78
3: Pemeriksaan produk Akhir 35
2: Pemantauan proses 19
1: Pemeriksaan Barang Masuk 2
Proses produksi makanan
Pengantar
Rantai proses produksi makanan dan minuman biasanya terdiri atas lima langkah yang dimulai dengan penerimaan barang, inspeksi barang masuk, pemeriksaan menuju produksi, kontrol kualitas, dan diakhiri dengan logistik dan distribusi. Di sepanjang rantai ini, kualitas bahan mentah, setengah jadi, dan produk jadi diperiksa secara teratur. Sampel diambil pada titik spesifik di sepanjang seluruh rantai proses dan selanjutnya dianalisis parameter kualitasnya yang relevan.
Pada bagian kedua panduan Analisis Proses Makanan BUCHI ini, fokusnya berada pada pemantauan proses produksi dan bagaimana caranya agar dapat memberi keuntungan finansial.
Permintaan proses produksi makanan
Pada umumnya, tugas utama departemen produksi adalah memproduksi barang jadi. Melalui serangkaian proses, bahan mentah (input) diubah menjadi produk jadi (output). Contoh dari proses tersebut bisa saja mencakup pemasakan, fermentasi, atau penggilingan. Output harus sesuai dengan persyaratan kualitas dan kuantitas yang tepat pada waktu yang tepat dan untuk biaya yang tepat [1, 2]. Istilah-istilah ini sebagian besar didefinisikan oleh pelanggan, seperti komposisi, nilai kalori, rasa, warna, daya tahan, dll. Meskipun terdapat variasi alami pada bahan, pelanggan menghendaki kualitas produk akhir yang konsisten [3, 4]. Pengaruh aturan lebih lanjut mendorong standar produksi produk, khususnya yang berkaitan dengan komposisi dan pelabelan produk atau aspek lain yang mungkin memengaruhi kesehatan pelanggan. Selain produksi produk berkualitas tinggi, produksi menyiratkan tanggung jawab tambahan pada
pengawasan mesin dan peralatan, kebersihan, pergudangan, dan logistik. Proses ini dan yang lainnya harus mencapai target individu dan dioptimalkan secara keseluruhannya [5, 6].
Implikasi pada produk tidak memenuhi syarat spesifikasi
Menjaga produk agar tetap berada dalam kisaran spesifikasi yang ditentukan oleh resep atau formulasi, dan tetap berada dalam margin keamanan produk tertentu yang diidentifikasikan, seringnya bisa menjadi sebuah tantangan. Sejumlah penyimpangan dapat menyebabkan produk yang tidak memenuhi spesifikasi memerlukan pengerjaan ulang, penjualan produk dengan harga lebih rendah, batch yang terbuang, atau bahkan pengembalian produk. Ini hanya beberapa implikasi mahal dan tidak populer pada pemantauan proses yang buruk. Penurunan kapasitas produksi dan beban kerja juga berpotensi pada hasil tidak langsung.
Tantangan dan implikasi ini memerlukan solusi yang memberikan pengawasan secara waktu sebenarnya dan umpan balik pada tindakan kontrol proses.
4 5
Pemantauan proses
Pemantauan proses menunjukkan pengawasan data proses yang berkaitan dengan kualitas produk. Kontrol proses terjadi pada saat data ini digunakan untuk menyesuaikan variabel produksi (misalnya pengeringan, pencampuran, atau waktu memasak). Pemantauan proses produksi yang lancar dan efektif yang diikuti dengan kontrol proses yang konsekuen berfungsi untuk menjamin bahwa:
∙ Spesifikasi terpenuhi
∙ Efisiensi produksi maksimum tercapai
∙ Penghamburan tenaga, bahan, mesin, dan alat dihindari [4, 7, 8]
Cara menghadapi tantangan produksi
Dalam praktiknya, Indikator Kinerja Utama (KPI) digunakan untuk menilai, menganalisis, dan melacak proses produksi. KPI mengevaluasi berhasilnya suatu proses dalam kaitannya dengan menentukan tujuan dan sasaran [9]. Selain itu, konsep Critical Process Parameter (CPP) dapat diterapkan untuk mengamati proses produksi. CPP memengaruhi Critical Quality Attribute (CQA) [10, 11, 12].
Pengawasan yang berkelanjutan pada KPI dan (atau) CPP berkontribusi pada penyelesaian tantangan proses produksi makanan.
Pemantauan yang cepat dan singkat
Alat pemantau yang andal adalah analisis komposisi produk. Ini dapat mencakup penentuan konsentrasi komponen utama atau analisis perkiraan. Analisis berkala atau bahkan penentuan berkelanjutan secara waktu sebenarnya pada komposisi produk merupakan ukuran penting untuk menghindari produk yang tidak memenuhi syarat spesifikasi. Analisis tersebut memungkinkan identifikasi berkala pada pemrosesan penyimpangan dan kesalahan. Ukuran koreksi secepatnya dapat dilakukan.
Metode analisis sesuai yang terbaik
Sebagai contoh, pembacaan kandungan kadar air secara cepat atau bahkan secara berkelanjutan sangat bermanfaat karena proses masih dapat disesuaikan untuk mencapai kandungan kadar air target. Parameter penting lainnya seperti kandungan lemak atau gula juga dapat ditentukan. Bahkan yang lebih bermanfaat adalah penentuan semua parameter kandungan ini secara bersamaan.
Analisis NIR (Near Inframerah) adalah alat yang terbukti mampu melakukan tugas ini. Hasilnya tersedia dalam hitungan detik. Memantau beberapa komponen kritis juga dapat dilakukan, seperti protein dan lemak, secara bersamaan. Tidak ada reagen atau pelarut yang diperlukan untuk pengukuran tersebut. Sehingga spektroskopi NIR adalah metode pilihan [13].
Lihat bab berikutnya untuk mengetahui cara kerja analisis NIR.
5
Pemantauan produksi secara waktu sebenarnya
Teknik pengukuran pilihan untuk pemantauan cepat atau bahkan secara waktu sebenarnya adalah analisis NIR.
Keuntungan utama
Analisis NIR adalah metode spektroskopi yang menggunakan cahaya untuk mengukur properti sampel yang bermanfaat seperti lemak, protein, dan kadar air. Keuntungan utama dari teknologi analisis NIR adalah:
∙Waktu pengukuran yang singkat (detik)
∙ Preparasi sampel yang minimal atau tanpa preparasi
∙Kesesuaian untuk semua jenis sampel (serbuk, pasta, granula, cairan, dll.) ∙ Penentuan berbagai parameter sampel secara simultan
∙Pengukuran yang tidak merusak (yaitu sample-sparing) ∙Dasar aplikasi luas
Titik pengukuran
Deskripsi Kesesuaian Peluang Risiko Contoh instrumen terpilih
P en gu ku ra n ba tc h O ff-lin e
Instrumentasi diletakkan di lingkungan terkontrol (misalnya ruang kontrol,
laboratorium QC) jauh dari titik pengukuran Memerlukan pengambilan dan transportasi sampel
Instrumen dapat digunakan untuk mengukur dan mengontrol berbagai proses produksi Waktu tanggap tidak kritis
Jenis sampel yang berbeda dapat diakomodasikan
Pengetahuan ahli tersedia di laboratorium
Fleksibilitas penggunaan instrumen yang tinggi
Lingkungan analitis yang sesuai
Tanpa kontrol proses langsung Lambat karena transportasi sampel
Kepemilikan data dibagikan (laboratorium, departemen produksi) BUCHI NIRFlex N-500 A t-lin e
Sampel dipindahkan dan diisolasi dari aliran proses. Dianalisis di dekat aliran proses. Instrumentasi ini diletakkan di dalam area produksi
Pengukuran non-invasif dengan hasil
pengukuran yang lebih cepat dari pengukuran off-line
Instrumen analitis terdedikasi Jaraknya yang dekat dengan proses memungkinkan
pengambilan sampel manual yang cepat
Kepemilikan data langsung oleh departemen produksi
Instrumen bisa tidak terlalu banyak digunakan
Diperlukan ketahanan instrumen tingkat tinggi BUCHI ProxiMate™ P en guk ur an b er ke la nj ut an On-l in e
Sampel dibelokkan dari aliran proses
Probe atau sensor diinstal pada loop by-pass di luar aliran produksi.
Pengukuran dilakukan secara otomatis
Pengukuran mendekati real-time pada loop by-pass
Kemampuan kontrol proses langsung Probe atau sensor tidak perlu dipaparkan menuju kondisi proses
Cepat
Tanpa pengambilan sampel manual
Kontrol proses langsung Instrumen analitis terdedikasi Rasio keuntungan biasanya cepat
Biaya instrumen tidak dapat dibagikan dengan pengguna lain
BUCHI NIR-Online® Proses
Analyzer
In
-li
ne
Sampel tidak dipindahkan atau dibelokkan dari aliran proses
Pengukuran instan secara langsung pada aliran proses (in situ) oleh probe atau sensor terdedikasi
Pengukuran dilakukan secara otomatis
Pengukuran langsung secara real-time Kemampuan kontrol proses langsung Probe atau sensor harus tahan dengan kondisi proses
Biaya instrumen tidak dapat dibagikan dengan pengguna lain Diperlukan ketahanan instrumen tingkat tinggi
Tabel 1: Deskripsi titik pengukuran
6 7
Karena kualitas ini, metode NIR adalah alat yang sesuai untuk analisis real-time (RTA). Umpan balik kontrol proses dan mutu yang singkat,disediakan oleh spektroskopi NIR lebih cepat dari waktu tunggu laboratorium QC pada umumnyaAplikasi sensor NIR on-line atau in-line memberikan potensi tambahan untuk pengukuran kualitas yang berkelanjutan dan otomatis pada berbagai titik instalasi sepanjang rantai produksi.
Opsi titik pengukuran yang berbeda
Biasanya, terdapat empat jenis titik pengukuran di seluruh pabrik. Titik pengukuran tersebut dapat ditentukan oleh jarak proses. In-line merupakan titik terdekat, off-line memiliki jarak terjauh. Analisis NIR dapat dilakukan untuk semua titik pengukuran tersebut. Keputusan tentang titik pengukuran yang lebih diutamakan juga dengan mempertimbangkan peluang dan risikonya [14, 15].
Deskripsi Kesesuaian Peluang Risiko Contoh instrumen terpilih
P en gu ku ra n ba tc h O ff-lin e
Instrumentasi diletakkan di lingkungan terkontrol (misalnya ruang kontrol,
laboratorium QC) jauh dari titik pengukuran Memerlukan pengambilan dan transportasi sampel
Instrumen dapat digunakan untuk mengukur dan mengontrol berbagai proses produksi Waktu tanggap tidak kritis
Jenis sampel yang berbeda dapat diakomodasikan
Pengetahuan ahli tersedia di laboratorium
Fleksibilitas penggunaan instrumen yang tinggi
Lingkungan analitis yang sesuai
Tanpa kontrol proses langsung Lambat karena transportasi sampel
Kepemilikan data dibagikan (laboratorium, departemen produksi) BUCHI NIRFlex N-500 A t-lin e
Sampel dipindahkan dan diisolasi dari aliran proses. Dianalisis di dekat aliran proses. Instrumentasi ini diletakkan di dalam area produksi
Pengukuran non-invasif dengan hasil
pengukuran yang lebih cepat dari pengukuran off-line
Instrumen analitis terdedikasi Jaraknya yang dekat dengan proses memungkinkan
pengambilan sampel manual yang cepat
Kepemilikan data langsung oleh departemen produksi
Instrumen bisa tidak terlalu banyak digunakan
Diperlukan ketahanan instrumen tingkat tinggi BUCHI ProxiMate™ P en guk ur an b er ke la nj ut an On-l in e
Sampel dibelokkan dari aliran proses
Probe atau sensor diinstal pada loop by-pass di luar aliran produksi.
Pengukuran dilakukan secara otomatis
Pengukuran mendekati real-time pada loop by-pass
Kemampuan kontrol proses langsung Probe atau sensor tidak perlu dipaparkan menuju kondisi proses
Cepat
Tanpa pengambilan sampel manual
Kontrol proses langsung Instrumen analitis terdedikasi Rasio keuntungan biasanya cepat
Biaya instrumen tidak dapat dibagikan dengan pengguna lain
BUCHI NIR-Online® Proses
Analyzer
In
-li
ne
Sampel tidak dipindahkan atau dibelokkan dari aliran proses
Pengukuran instan secara langsung pada aliran proses (in situ) oleh probe atau sensor terdedikasi
Pengukuran dilakukan secara otomatis
Pengukuran langsung secara real-time Kemampuan kontrol proses langsung Probe atau sensor harus tahan dengan kondisi proses
Biaya instrumen tidak dapat dibagikan dengan pengguna lain Diperlukan ketahanan instrumen tingkat tinggi
7
Memilih instrumen pemantauan yang tepat
Ketika mempertimbangkan implementasi sistem pengukuran NIR, terdapat beberapa prinsip panduan. Pertama, aksesibilitas dan kestabilan sampel, keamanan, dan waktu untuk hasil pengukuran
dipertimbangkan. Lalu, pengaruh pemantauan proses pada laboratorium atau kawasan produksi serta kebutuhannya diperkirakan. Terakhir, semua titik dievaluasi untuk menentukan instrumen pemantauan dan titik pengukuran yang paling memungkinkan untuk dilakukan.
Paragraf berikut ini menguraikan proses evaluasi ini secara lebih terperinci: ∙Aksesibilitas sampel, misalnya akses yang mudah untuk mengumpulkan sampel ∙Kestabilan sampel, misalnya segregasi, higroskopisitas, evaporasi
∙Keamanan: berkaitan dengan pengumpul sampel dan sampel itu sendiri ∙Perangkat proses sangat dingin atau panas atau di bawah tekanan tinggi ∙Perlunya tangga atau perancah untuk mengumpulkan sampel
∙Sterilitas, kontaminasi
∙Waktu untuk hasil pengukuran, misalnya waktu transportasi sampel dapat diterima, penentuan operasi batch titik akhir tanpa penundaan
Bagan keputusan pada Gambar 1 berdasarkan pada empat kriteria yang diuraikan di atas. Jika keempat pertanyaan dapat dijawab dengan respons “ya”, sistem off-line atau at-line akan sesuai. Jika beberapa dari keempat pertanyaan terjawab dengan “tidak”, maka sistem on-line atau in-line mungkin akan lebih sesuai; jika tidak, risiko terkait dengan pengambilan sampel off-line atau at-line perlu diselesaikan dengan cermat dengan prosedur operasi standar yang digunakan. Terakhir, masing-masing situasi harus ditangani menurut persyaratan unik dari pelanggan.
Inti pembahasan berikut ini harus dipertimbangkan pada saat memilih sistem pengukuran NIR yang optimal: ∙Berapa banyak titik pengukuran yang diperlukan sepanjang lini produksi?
∙ Apakah anggaran (atau rasio keuntungan yang diperkirakan) menentukan sensor terdedikasi pada masing-masing titik pengukuran, ataukah fleksibilitas unit at-line atau off-line diperlukan?
∙Apakah analisis real-time penting untuk mencapai kontrol proses langsung?
∙Batasan-batasan apa yang ada menurut titik instalasi NIR yang diajukan (misalnya ingress protection dan/ atau persyaratan ATEX)?
∙Persyaratan untuk memvisualisasikan dan mendokumentasikan proses produksi yang lengkap?
Keputusan akhir berdasarkan pada evaluasi semua kepentingan. Seberapa penting kepentingan tersebut bergantung pada kasus tertentu dan kondisinya.
Untuk detail selengkapnya tentang memilih instrumen pemantauan yang tepat dan tempat pengukurannya, kunjungi www.buchinir.wordpress.com atau hubungi kami.
Gambar 1: Bagan keputusan ke titik pengukuran yang lebih diutamakan
Akses sampel: mudah dan aman?
Stabilitas sampel: sampel stabil?
Keamanan: tidak bermasalah? Waktu untuk hasil pengukuran:
tidak kritis?
ya (semua)
tidak (≥1)
Titik pengukuran yang lebih diutamakan: off-line (laboratorium), at-line Titik pengukuran yang lebih
diutamakan: on-line, in-line
8 9
Analisis NIR berhasil
Analisis NIR menawarkan dua peluang dasar untuk penghematan:
∙Mengurangi biaya analisis
Banyak metode analisis referensi standar atau klasik lainnya memiliki biaya yang agak mahal (biaya tenaga, reagen, peralatan lab, dll.). Analisis NIR menggantikan sebagian besar analisis tersebut. Selain itu, konsumsi reagen dan pelarut serta pembuangannya dihilangkan.
∙Tetapkan margin keamanan yang lebih ketat, dapatkan hasil yang cepat
Untuk menyamakan sedekat mungkin dengan target formulasi dan dengan mudah tetap berada dalam margin keamanan adalah salah satu keuntungan utama analisis komposisi sampel on-line dan in-line dengan spektroskopi NIR. Keuntungan utama lainnya adalah pengukuran berkala yang memungkinkan untuk kontrol proses langsung.
Keuntungan dari pengukuran batch (off-line, at-line)
Instrumen analisis NIR yang dirancang untuk penggunaan off-line diaplikasikan di laboratorium atau departemen produksi (aplikasi at-line). Pada posisi ini, instrumen NIR melengkapi instrumen analisis klasik seperti Kjeldahl Analyzer, pengekstrak lemak, kromatograf atau titrator dan menyebabkan penghematan biaya analisis (lihat Gambar 2).
Contoh keuntungan
Menghemat 10 sampel laboratorium per hari dengan biaya sebesar 20 EURO per sampel pada 200 hari kerja dalam satu tahun pada penghematan total sebesar 40.000 EURO. Pada harga instrumen NIR biasa sebesar 50.000 EURO waktu keuntungan yang dikehendaki pada hasil selama 1,25 tahun.
Keuntungan tambahan diperoleh. Selain itu, penggunaan reagen, pelarut, dan barang laboratorium sekali pakai berkurang. Selain itu, produktivitas laboratorium meningkat berkat kecepatan analisis NIR.
Gambar 2: Penghematan tahunan terakumulasi Seorang pelanggan dari perusahaan produksi farmasi di Tiongkok menjelaskan:
“NIRFlex N-500 dikombinasikan dengan kantong plastik sekali pakai membuat pekerjaan sehari-hari di laboratorium menjadi lebih mudah berkat kemudahan penggunaan dan efisiensinya. Karena tidak
menggunakan reagen kimia dan tanpa persiapan sampel, analisis menjadi lebih hemat dan ramah lingkungan. Hal ini merupakan kunci dari analisis hemat biaya dengan kualitas tinggi yang dilakukan dalam waktu singkat.”
Keuntungan dari pengukuran berkelanjutan (on-line, in-line)
Analisis NIR untuk analisis komposisi on-line atau in-line yang berkelanjutan merupakan alternatif atau perluasan dari pengukuran berkelanjutan lainnya seperti suhu dan nilai pH. Analisis ini juga merupakan tambahan atau pengganti dari metode analisis klasik.
Karena proses produksi dapat disesuaikan atau dihentikan secara awal pada produksi apabila spesifikasi tidak terpenuhi, penggunaan analisis NIR on-line dan in-line meminimalisasi penolakan dan keluhan yang mahal. Keuntungan ini lebih lanjut ditingkatkan dengan kemungkinan menyesuaikan kandungan yang relevan secara waktu sebenarnya.
Penghematan 40.000 EURO Penghematan biaya 50.000 EURO Biaya investasi Biaya tahun pertama tahun kedua tahun ketiga 10.000 EURO 30.000 EURO 70.000 EURO
“Jika kami mampu menyamakan dalam 0,5% titik penentuan kadar air per batch, kami dapat menjual lebih dari 375 ton pakan ternak campuran tambahan per tahun – keuntungan substansial. Investasi pada teknologi NIR akan terbayar dalam beberapa bulan”, kata seorang pelanggan dari pabrik pakan ternak asal Jerman.
9
Contoh pencampuran tepung
Sebelum dikemas, tepung seringnya dicampur untuk menghasilkan warna seragam yang diuraikan dengan kandungan abu (yang juga berkaitan dengan kandungan mineral). Warna/abu dapat dipantau secara berkelanjutan dengan penganalisis proses NIR on-line untuk mencapai efisiensi produksi yang maksimum. Pemantauan warna juga diterapkan untuk mencapai sifat pemanggangan yang konstan dan andal pada berbagai tepung dan untuk memenuhi persyaratan hukum. Payback bergantung pada:
∙Derajat optimisasi pencampuran
∙Artinya, seberapa banyak “tepung berwarna kusam dengan harga murah” dapat ditambahkan sebagai pengganti “tepung berwarna putih dengan harga mahal” sementara masih tetap memenuhi persyaratan hukum dan kualitas. Optimisasi 1% merujuk pada penambahan 1% tepung berwarna kusam.
∙ Perbedaan harga antara “tepung berwarna putih dengan harga mahal” (misalnya Tipe 405) dan “tepung berwarna kusam dengan harga murah” (misalnya Tipe 1050)
∙Produksi tahunan
Dengan perbedaan harga sebesar 30 EURO per ton antara tepung “berwarna kusam” dan “berwarna putih” dan 100.000 ton produksi tahunan, penghematan tahunan sebesar 60.000 EURO dicapai dengan tingkat optimisasi hanya sebesar 2%.
Bergantung pada konfigurasi pasti dan persyaratan instalasi instrumen NIR in-line atau on-line, waktu pay-back pada produksi tahunan ini adalah antara 6 dan 14 bulan.
Gambar 3: Penghematan tahunan pencampuran tepung teroptimisasi [16]
Untuk informasi selengkapnya, silakan unduh Brosur Solusi NIR -Online di www.buchi.com/products/nirsolutions/nir-online-process-analyzer. 10 11 0 P en gh em at an tah un an ta m bah an da la m € * 50.000 100.000 150.000 200.000
* “tepung berwarna kusam dengan harga murah”: 270 €/metrik ton “tepung berwarna putih dengan harga mahal” 300 €/metrik ton
50.000 100.000 150.000 200.000 250.000 300.000 2% optimisasi
Mengoptimalkan pencampuran dengan NIR-Online
Produksi tahunan dalam ton*
Pemantauan proses berkelanjutan
Titik pengukuran in-line dan on-line untuk analisis NIR
Aplikasi analisis NIR on-line dan in-line yang biasa mencakup kontrol kadar air, pemantauan ekstraksi, penambahan protein, dll. Contoh umum lainnya adalah pemeriksaan pada proses pencampuran, di mana beberapa bahan dicampurkan. Langkah pencampuran mengalami kesulitan untuk menyesuaikan dengan formulasi resep yang telah ditetapkan sedekat mungkin. Informasi real-time tentang komposisi campuran misalnya dalam hal lemak, kadar air, dan protein, memungkinkan penyesuaian pada saat proses. Pemantauan real-time pada tahap pencampuran membantu untuk:
∙Menjalankan produksi lebih mendekati target yang ditentukan ∙ Menghindari atau mengurangi pengerjaan ulang
∙ Meningkatkan efisiensi energi
∙Menjamin kualitas produk akhir yang konsisten
Analisis NIR merupakan metode analisis real-time yang memungkinkan kontrol proses yang cepat [17].
Instrumen on-line memenuhi banyak persyaratan
Selain mudah dioperasikan, instrumen yang digunakan di area produksi harus memenuhi persyaratan lebih lanjut.
∙ Kondisi ambient: kelembapan dan suhu di lingkungan produksi bisa saja lebih tinggi dan berubah-ubah dibandingkan dengan di dalam laboratorium yang dijaga ketat. Karena udara juga dapat berdebu, proteksi debu yang tepat harus diimplementasikan pada instrumen. Instrumen on-line yang sesuai harus tahan pengaruh tersebut.
∙Ketahanan: Analyzer on-line perlu tahan terhadap getaran yang terjadi. Selain itu, analyzer tersebut harus memerlukan sedikit perawatan, interval servis yang lama, dan downtime minimum.
∙Integrasi Sistem: untuk kebutuhan dasar, lihat bagian Integrasi Proses.
∙Proteksi: menurut IP dan ATEX, lihat bagian Ingress Protection dan Proteksi ATEX.
Instrumen BUCHI untuk penggunaan in-line dan on-line dirancang untuk menyesuaikan dengan
persyaratan-persyaratan ketat ini dan tahan terhadap kondisi ekstrem sebagaimana yang terjadi di sekeliling proses.
Untuk detail selengkapnya, silakan akses lembar data teknis anlyzer NIR masing-masing di sini: www.buchi.com/products/nirsolutions/nir-online-process-analyzer
Beberapa fitur unik
AutoCal
Fungsi kalibrasi otomatis yang telah dipatenkan menghilangkan kebutuhan untuk mengembangkan kalibrasi in-house secara menyeluruh atau mengambil data base kalibrasi. Jika data referensi baru tersedia, kalibrasi diperbarui dan dioptimalkan secara otomatis. Data baru cukup dimasukkan ke dalam perangkat lunak SX-Suite dan dikonfirmasi dengan satu klik. Tidak memerlukan pengetahuan mendalam di bidang kemometri dan statistik.
NIR + VIS + kamera CCD dalam SATU perangkat
Sensor dan spektrometer BUCHI Online® memiliki detektor untuk mengukur rentang visibel (VIS) dan
rentang NIR radiasi elektromagnetik (lihat Lampiran 1). Kamera CCD yang terintegrasi digunakan untuk mengambil gambar bahan, menilai sifatnya yang dapat dilihat dan juga untuk melakukan analisis gambar. Kombinasi ketiga fitur ini bersifat unik dan memungkinkan evaluasi yang komprehensif pada proses produksi Anda hanya dengan satu instrumen.
Memberi contoh industri penggilingan gandum: Bekerja dengan rentang NIR untuk menentukan sifat kimia seperti kadar air dan protein. Rentang VIS memungkinkan pengukuran warna (L, a, b), dan memberikan penentuan superior kandungan abu pada tepung. Gunakan kamera CCD dalam kaitannya dengan fungsi analisis gambar pada perangkat lunak untuk memantau tingkat bintik yang dapat diterima untuk kontrol pengayak.
11
Sensor Multipoint
Multipoint System
Beberapa keuntungan Multipoint System yang unik ini adalah ∙Kontrol penuh di sepanjang satu rantai nilai lengkap
∙Kontrol penuh pada beberapa lini produksi secara paralel pada satu titik kontrol kritis ∙Koneksi secara seri yang telah dipatenkan
Multipoint System menyediakan hingga 10 titik pengukuran hanya dalam satu sistem. Hingga sembilan Multipoint Head (MPH) opsional memiliki Multipoint Sensor (MPS) yang sama dan membentuk sistem kontrol yang ramah anggaran pada seluruh proses. Berkurangnya biaya serat optik berkat koneksi secara seri pada Multipoint Head (paten ditunda).Pembuatan laporan terotomatisasi dan fungsi audit untuk dokumen instan yang hemat waktu.
Fungsi perangkat lunak NIR untuk memantau pencampuran
Pantau proses pencampuran untuk tujuan penentuan homogenitas dan kontrol titik akhir dengan menerapkan fungsi perangkat lunak yang dipatenkan. Spektrometer secara berkelanjutan mengukur campuran selama keseluruhan proses pencampuran. Variasi spektrum NIR dalam proses memungkinkan homogenitas dan komposisi kimia untuk ditentukan. Tidak ada kalibrasi yang diperlukan untuk menentukan homogenitas. Selain itu, titik akhir dan komposisi kimia yang benar diverifikasi dengan spektrum saat ini yang dibandingkan dengan spektrum yang disimpan dalam library.
Integrasi Proses
Integrasi proses yang mulus diperlukan untuk analyzer line. Hanya integrasi proses dari sensor NIR on-line yang cepat menjamin rasio keuntungan dalam jangka waktu yang singkat. Analyzer BUCHI NIR Onon-line®
mudah diintegrasikan secara mekanis dan elektronik ke dalam proses.
Beberapa opsi integrasi yang tersedia menawarkan solusi yang optimal [18]. Adaptor perangkat untuk integrasi mekanis dirangkum dalam Gambar 5. Serangkaian modul interface menjamin integrasi elektronik. Interface untuk integrasi PLC berikut ini tersedia: Profibus, Modbus, Datalab I/O dan OPC (TCP/IP).
Beberapa karakteristik solusi integrasi proses NIR dari BUCHI yang menonjol:
∙Portofolio adaptor perangkat industri terbukti komprehensif untuk instalasi optimum pada proses yang ada
∙Berbagai solusi mudah untuk menampilkan seluruh parameter yang relevan secara langsung pada database dan ruang kontrol
Gambar 4: Skema sembilan MPH yang terhubung ke MPS sebagai rangkaian 3x3 dengan koneksi secara seri
12 13
Weld-in
flange X-Square X-Cell Tri-Clamp Varinline Pipa susu FFPA
Ingress protection dan proteksi ATEX
Ingress Protection (IP) peralatan elektronik terhadap objek asing yang padat (misalnya debu) dan cairan (air) diklasifikasikan menurut standar ANSI/IEC/EN 60529. Instrumen BUCHI memberikan proteksi tingkat tinggi terhadap debu dan air.
Tabel 2: Kelas IP dari beberapa instrumen NIR BUCHI
ATEX
ATEX Directive 2014/34/EU menentukan persyaratan dan prosedur penilaian pada peralatan yang bertujuan untuk digunakan di lingkungan yang berpotensi mudah meledak yang ada pada saat campuran gas udara, uap, kabut, atau gabungan debu dan dapat memicu api. Ini berlaku pada penggilingan tepung, di antaranya [19].
Deskripsi kelas IP
∙IP 65: tahan debu/proteksi terhadap semprotan air (nozel 6,3 mm)
∙ IP 67: tahan debu/terlindung terhadap perendaman (1 meter, 30 detik) Gambar 5: Adaptor perangkat untuk integrasi mekanis
Instrumen BUCHI Ingress protection Analyzer Proses NIR-Online® IP65 atau IP67 (kelas IP
individu yang diminta) NIR-Online® Multipoint IP65
Instrumen BUCHI NIR-Online® memberikan proteksi ATEX. Solusi “ExProof” meningkatkan operasi nonkritis
di lingkungan yang berpotensi mudah meledak. Analyzer proses selalu over-pressure, oleh karena itu penetrasi gas yang mudah terbakar dilarang masuk ke dalam sistem sepanjang waktu. Nikmati fleksibilitas pemasangan penuh, karena kabinet tahan ledakan tidak lagi diperlukan. Selain itu, solusi BUCHI
NIR-Online® "ExProof" kompatibel dengan portofolio integrasi proses BUCHI yang luas.
13
Pemantauan proses batch
Titik pengukuran off-line dan at-line untuk analisis NIR
Penentuan berbasis NIR dilakukan dalam beberapa detik, yang mempercepat beban kerja sampel tanpa terpengaruh oleh jenis instalasi. Penghematan waktu dan biaya substansial dapat diperoleh. Keuntungan tersebut berlaku untuk semua laboratorium, dari R & D hingga produksi hingga kontrol kualitas.
Analyzer NIR yang diletakkan di laboratorium dapat digunakan untuk penentuan di seluruh kawasan pabrik. Kondisi lingkungan di laboratorium biasanya dijaga ketat dan moderat dibandingkan dengan situasi di lantai produksi. Sehingga, instrumen dapat bersifat lebih sensitif dan mencapai presisi yang lebih tinggi dengan lebih memerhatikan penanganan sampel.
Persyaratan instrumen off-line biasa
Persyaratan instrumen laboratorium yang utama adalah:
∙Kinerja sistem yang tinggi, termasuk presisi dan akurasi panjang gelombang
∙Fleksibilitas pada perangkat dan/atau perangkat lunak untuk mengoptimalkan kinerja pengukuran untuk berbagai sampel
∙ Kapasitas untuk mengembangkan atau memodifikasi kalibrasi yang ada untuk menyesuaikan dengan persyaratan yang unik
∙Kemampuan untuk mengintegrasi data ke dalam perangkat lunak LIMS dan ERP Untuk penggunaan off-line juga, BUCHI menawarkan lini instrumen NIR berkualitas tinggi.
Beberapa fitur unik
Desain kuat
BUCHI ProxiMate adalah spektrometer paling kuat yang tersedia, yang dirancang untuk digunakan di lingkungan paling ekstrem. Instrumen benar-benar tahan air dan debu yang memungkinkan pengukuran berada di dekat atau di samping lini produksi makanan. Instrumen ini resistan terhadap bahan kimia yang digunakan untuk sanitasi di area preparasi makanan, yang berarti alkalin, detergen asam dan berbahan dasar klorin dapat digunakan pada suhu dan tekanan tinggi.
Pilihan teknologi NIR optimum
Untuk membantu memastikan bahwa pengguna akhir mencapai kesesuaian yang diinginkan antara biaya pembelian, fitur, dan kinerja pengukuran, BUCHI menawarkan sejumlah teknologi NIR di berbagai rentang instrumen. Dalam semua kasus, kinerja yang konsisten merupakan kriteria utama terhadap operasi optimum. Teknologi interferometer polarisasi dan diode telah dioptimisasi untuk memberikan kinerja pengukuran sebaik dan sekonsisten mungkin. BUCHI ProxiMate menawarkan operasi dengan biaya efektif pada lingkungan paling ekstrem, sementara NIRFlex N-500 menawarkan kinerja spektroskopis tingkat tertinggi dengan beragam opsi pengambilan sampel.
Modul pengambilan sampel hot-swappable
Untuk laboratorium yang diharuskan untuk melakukan kombinasi pengambilan sampel padatan dan cairan, modul pengambilan sampel yang berbeda bisa saja diperlukan untuk mencapai kinerja metode NIR yang optimal. BUCHI NIRFlex N-500 menawarkan berbagai modul pengukuran dan adaptor sampel untuk
mengakomodasikan bernagai sampel, dari serbuk hingga cairan transparan. Modul pengukuran itu sendiri dapat diubah dengan mudah tanpa perlu mematikan daya pada sistem terlebih dahulu. Ini khususnya menguntungkan pada saat kapasitas pengambilan sampel yang lebih rendah tidak menentukan berbagai unit NIR di laboratorium.
Data aman
Perangkat lunak NIRWare yang digunakan untuk mengoperasikan produk NIRFlex N-500 dan NIRMaster dirancang untuk memenuhi persyaratan pencatatan dan keamanan data yang ketat. Grup pengguna dapat dibuat dengan mudah untuk mengelola hak akses ke berbagai modul atau fungsi perangkat lunak tersebut. Selain itu, perangkat lunak berbasis database ini memastikan data kritis tidak dapat dihapus atau hilang, sementara juga memberikan cara mudah untuk mencadangkan atau memulihkan data pada komputer yang menjalankan NIRWare Software Suite.
Untuk informasi selengkapnya tentang solusi NIR BUCHI, silakan kunjungi www.buchi.com/content/nirsolutions
14 15
Dukungan kalibrasi
Hasil analisis NIR yang andal berdasarkan pada kalibrasi yang benar. Kalibrasi harus mencakup semua variasi yang digabungkan dalam sampel. Database BUCHI terdiri atas ribuan spektrum NIR yang mencakup variasi geografis dan musim. Sehingga spektrum ini memberikan latar belakang untuk hasil yang akurat dan andal. Dapatkan akses langsung ke kalibrasi NIR yang tersedia dari BUCHI. Gunakan dukungan kalibrasi on-line untuk mencari detail pra-kalibrasi dan data kinerja yang dikehendaki. Dukungan kalibrasi diperbarui secara berkelanjutan oleh ahli BUCHI untuk memberikan informasi terbaru pada pengguna NIR.
15