NIR คืออะไร? เทคโนโลยีวิเคราะห์คุณภาพวัตถุดิบที่อุตสาหกรรมเกษตรยุคใหม่เลือกใช้
ในอุตสาหกรรมการเกษตร การรู้คุณภาพของวัตถุดิบตั้งแต่ก่อนเข้าสู่กระบวนการผลิต เป็นปัจจัยสำคัญที่ช่วยควบคุมคุณภาพสินค้า ลดต้นทุน และเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตปัจจุบันหนึ่งในเทคโนโลยีที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือ NIR (Near Infrared Spectroscopy) ซึ่งสามารถวิเคราะห์องค์ประกอบของวัตถุดิบได้ภายในเวลาเพียงไม่กี่วินาที โดยไม่ต้องใช้สารเคมีและไม่ทำลายตัวอย่าง
NIR คืออะไร
NIR หรือ Near Infrared Spectroscopy เป็นเทคนิคการวิเคราะห์ที่ใช้แสงในช่วงคลื่นใกล้อินฟราเรด ยิงไปยังตัวอย่างโมเลกุลภายในตัวอย่างจะดูดกลืนพลังงานในแต่ละช่วงคลื่นแตกต่างกัน ทำให้เกิดลักษณะสเปกตรัมเฉพาะซอฟต์แวร์ของเครื่องจะนำข้อมูลดังกล่าว มาเปรียบเทียบกับ Calibration Model เพื่อคำนวณค่าทางเคมีของตัวอย่าง
NIR สามารถวิเคราะห์อะไรได้บ้าง
หนึ่งในจุดเด่นของ NIR คือสามารถวิเคราะห์องค์ประกอบหลายค่าได้พร้อมกัน จากการวัดเพียงครั้งเดียว
- ความชื้น (Moisture)
- โปรตีน (Protein)
- ไขมัน (Fat)
- เส้นใย (Fiber)
- แป้ง (Starch)
- เถ้า (Ash) ในบางโมเดล
- น้ำตาล (Sugar)
- Dry Matter
หลักการทำงานของ NIR
เมื่อแสง Near Infrared กระทบตัวอย่าง พันธะเคมีภายในโมเลกุล เช่น
- O-H
- C-H
- N-H
- S-H
จะดูดกลืนแสงในช่วงความยาวคลื่นที่แตกต่างกันเครื่องจะนำข้อมูลทั้งหมดมาสร้างเป็นสเปกตรัม และใช้โมเดลทางสถิติในการคำนวณค่าต่าง ๆ ทำให้สามารถรายงานผลได้อย่างรวดเร็ว
ข้อดีของ NIR
| ข้อดี | ประโยชน์ |
|---|---|
| วิเคราะห์เร็ว | ทราบผลภายในไม่กี่วินาที |
| ไม่ทำลายตัวอย่าง | สามารถนำตัวอย่างกลับไปใช้งานต่อได้ |
| ไม่ใช้สารเคมี | ลดค่าใช้จ่ายและลดของเสีย |
| วิเคราะห์หลายค่าพร้อมกัน | เพิ่มประสิทธิภาพในการตรวจสอบคุณภาพ |
| เหมาะกับงาน Routine QC | ลดเวลาการทำงานของห้องปฏิบัติการ |
NIR ถูกใช้งานในอุตสาหกรรมใดบ้าง
🌾 Agriculture
ตรวจคุณภาพเมล็ดพืช ข้าว ข้าวโพด ถั่วเหลือง มันสำปะหลัง และผลผลิตทางการเกษตร
🐄 Feed
วิเคราะห์อาหารสัตว์ วัตถุดิบ และควบคุมสูตรการผลิต
🍞 Food
ตรวจคุณภาพวัตถุดิบอาหาร โปรตีน ความชื้น และไขมัน
🌿 Biomass
วิเคราะห์เชื้อเพลิงชีวมวลและวัตถุดิบด้านพลังงาน
ทำไม NIR จึงได้รับความนิยมในอุตสาหกรรมเกษตร
ในอดีต การวิเคราะห์โปรตีนหรือความชื้น จำเป็นต้องใช้วิธีทางเคมีที่ใช้เวลาหลายชั่วโมงปัจจุบัน NIR สามารถให้ผลวิเคราะห์ภายในเวลาเพียงไม่กี่วินาที ทำให้โรงงานสามารถตรวจสอบวัตถุดิบทุกล็อตได้ แทนที่จะสุ่มเพียงบางตัวอย่างส่งผลให้คุณภาพของสินค้า มีความสม่ำเสมอมากขึ้น
NIR แทนห้องปฏิบัติการได้หรือไม่
คำตอบคือไม่ทั้งหมดNIR เหมาะสำหรับงานควบคุมคุณภาพประจำวัน (Routine Quality Control)ส่วนการวิเคราะห์เพื่อออกใบรับรอง หรือการตรวจสอบตามมาตรฐานบางประเภท ยังคงต้องอาศัยห้องปฏิบัติการอ้างอิงอย่างไรก็ตาม หลายองค์กรเลือกใช้ NIR เพื่อลดจำนวนตัวอย่างที่ต้องส่งห้องปฏิบัติการ ทำให้ประหยัดเวลาและต้นทุนได้อย่างมาก
อนาคตของ NIR
ปัจจุบันเครื่อง NIR มีขนาดเล็กลง สามารถพกพาไปใช้งานภาคสนามได้เกษตรกร โรงงานอาหารสัตว์ โรงงานแปรรูปอาหาร และผู้รับซื้อผลผลิตทางการเกษตร สามารถตรวจสอบคุณภาพของวัตถุดิบได้ตั้งแต่จุดรับสินค้าช่วยให้การตัดสินใจซื้อขาย อ้างอิงจากข้อมูลจริง แทนการประเมินด้วยสายตาเพียงอย่างเดียว
สรุป
NIR เป็นเทคโนโลยีวิเคราะห์ที่รวดเร็ว แม่นยำ และไม่ทำลายตัวอย่าง สามารถวิเคราะห์ความชื้น โปรตีน ไขมัน แป้ง และองค์ประกอบสำคัญอื่น ๆ ได้พร้อมกันด้วยความสามารถในการให้ผลภายในเวลาไม่กี่วินาที NIR จึงกลายเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมเกษตร อาหารสัตว์ และอาหาร ที่ต้องการควบคุมคุณภาพวัตถุดิบอย่างมีประสิทธิภาพ