Možnosti využití NIR spektroskopie pro stanovení vybraných parametrů u brambor

Bc. Alena Balarinová

Master's thesis

Possibilities of using NIR spectroscopy for the determination of selected parameters in potatoes

Abstract:

Trendem současné doby v analytické chemii je zavádění instrumentálních metod, které jsou rychlé a ekonomicky nenáročné. Tento proces se samozřejmě nevyhnul ani oblasti chemie brambor, a to použitím optické metody -- NIR spektroskopie. Diplomová práce se proto zaměřuje na analýzu základních nutričních a nejčastěji stanovovaných parametrů bramborových hlíz (sušina, škrob, dusíkaté látky a redukující cukry) s použitím laboratorních referenčních metod a jejich následný převod na tuto novou analytickou metodu vytvořením vhodných kalibračních modelů. Rovněž je část práce věnována statistickému porovnání obou analytických metod za účelem zjištění, zda lze tyto metody vzájemně nahradit. Měřením bylo zjištěno, že některé parametry lze NIR spektroskopií nahradit, zatímco u jiných převod není vhodný. Konkrétně parametry škrob, N-látky nebo sušina měly hodnoty korelačních koeficientů (R) 0,901; 0,806 a 0,977, což znamená vyhovující kalibrační modely. Kdežto na parametry cukry, cukry po hydrolýze s hodnotami korelačních koeficientů 0,769 a 0,786 není možné metodu NIR spektroskopie aplikovat. Modely pro tyto stanovení nejsou vhodné.

Abstract:

Current trends in analytical chemistry is the introduction of instrumental methods that are quick and economical. This process is obviously not avoid potato field of chemistry, using optical methods - NIR spectroscopy. This thesis therefore focuses on the analysis of basic nutrition and most of all the determined parameters of potato tubers (dry matter, starch, N-substances and reducing sugars) using laboratory reference methods and their subsequent transfer to this new analytical method by creating appropriate calibration models. It is also part of the work is devoted to the statistical comparison of both analytical methods in order to determine whether these methods can replace each other. The measurement has been found that some parameters NIR spectroscopy can be replaced, while in others the conversion is not suitable. Specifically parameters starch, N-substances or dry matter had correlation coefficients (R) 0.901; 0.806 and 0.977, meaning satisfactory calibration models. Whereas on parameters carbohydrates, carbohydrates after hydrolysis with the values of correlation coefficients 0.769 and 0.786 is impossible to apply the method of NIR spectroscopy. Models for determining these are not suitable.

Keywords

kalibrační model, referenční metoda, brambory, NIR spektroskopie, chemometrie, odrůda

Keywords

NIR spectroscopy, calibration model, potatoes, chemometrics, variety, reference method

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 4. 2015

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Radim Cerkal, Ph.D.

Mendel University in Brno

Faculty of Agronomy

Master programme / field:
Agricultural Specialization / Agricultural Engineering