Page 62 - Landinfo 4_2020_Schwerpunktthema Bio und Regional
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Aus den Landesanstalten
Dr. Ralf Käsmarker
Möglichkeiten und
Herausforderungen der
Nahinfrarot-Spektroskopie
in der Analytik
Die Nahinfrarot-Spektroskopie (NIRS) besitzt be-
achtliche analytische Vorteile. So lassen sich in we-
nigen Minuten eine Vielzahl von Parametern simul-
tan bestimmen. Die Probe bleibt hierbei unverändert
und steht für weitere Analysetechniken zur Verfü-
gung. Darüber hinaus ist die NIRS-Analytik nicht
nur sehr schnell, sondern auch sehr kostengünstig,
da keine Verbrauchsmaterialien oder Chemikalien
für die Analysen anfallen. Hauptanwendungsge-
biet ist die industrielle Qualitäts- und Prozesskont-
rolle, aber auch im Agrarsektor ist die NIR-Techno-
logie nicht mehr wegzudenken. So ist sie bei
Untersuchungen von Futtermitteln, pflanzlichen
Produkten, Fleisch sowie von Milchprodukten zu ei-
ner Routinemethode geworden.
ie Geschichte der NIRS-Analytik beginnt Um neben den deutlichen Vorteilen der
Din den 60er Jahren einhergehend mit der NIRS- Analytik auch die Herausforderungen
Entwicklung der Computertechnologie, die und Grenzen zu sehen, muss man sich ein
es ermöglicht, aufwändige multiple lineare wenig intensiver mit der Methode befassen.
Regressionen als Grundlage der NIR-Tech- Die Nahinfrarot-Spektroskopie wird folgen-
nologie zu berechnen. Karl Norris entwickel- derweise angewandt:
te so in den 60er Jahren Verfahren zur quan-
titativen Bestimmung von Wasser-, Protein-, • Die Probe wird mit Infrarot-Strahlung (na-
und Ölgehalte in Getreide, Soja und Milch. In hes IR, ~ 750 – 2500 nm) bestrahlt.
den 70er Jahren wurden von ihm die ersten
Futterwertbestimmungen mittels NIR-Tech- • Die IR-Strahlung dringt wenige Millimeter
nik durchgeführt. Mittlerweile hat sich das in das Probenmaterial ein.
Spektrum an Parametern die bestimmt wer-
den um ein Vielfaches erweitert. So werden • Dort regt die IR-Strahlung Moleküle in der
u.a. Trockenmasse, Rohprotein, Rohfett, Zu- Probe zum Schwingen an und verliert
cker, Stärke, Gasbildung und verschiedene selbst dabei an Energie.
Faserfraktionen (Rohfaser, NDF, ADF, ADL,
ADFom, NDFom, ELOS) standardmäßig • Die IR-Strahlung, die hiernach von der
und simultan mit der NIRS-Analytik be- Probe reflektiert wird, wird von einem De-
stimmt. tektor gemessen.
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