Química analítica y tecnología NIR Socios en el control de calidad de productos

Trabajo en un planta de alimentos como responsable del área de calidad (Aves, Cerdos, Ganado, Camarón, Mascotas). Desde hace 10 años nuestra empresa trabaja con Nir; en la actualidad poseemos curvas de calibración para todos nuestros productos, además de tener curvas de calibración de materia prima.

Respondiendo a Pablo te puedo decir que antes que todo el tener una base de datos de alimento terminado es necesario compilar un set considerable de muestras para empezar minimo una curva con 150 muestras y validar tus resultados de laboratorio. Actualmente contamos con 15 curvas de alimento terminado de las lineas que mencione y liberamos via nir los productos de planta.

Saludos

Estimado Don Luis :

Gracias por su pregunta. Existen dos conceptos de desventajas. El primero son las desventajas de un sistema NIR comparado con otro ( diferentes marcas) algo que cada nuevo usuario debe evaluar.El segundo concepto es la desventaja de la tecnica NIR, punto al que me referire. No se puede evaluar desventajas sin asociar la aplicacion de Interes. La razon es que el NIR es un metodo secundario de analisis por lo cual el concepto es cual es la desvantaja de usar NIR en comparacion a un determinado metodo quimico. Sin ambargo podemos mencionar alguna desventajas generales, que mas que desventajas son obserbaciones inherentes a la tecnica.

1.- Por ser un metodo secundario de analisis el sistema NIR no sirve para nada sino se disponde de datos de referencia ( muestras fisicas y datos) de la matriz que me interesa medir. Esto lleva a que se debe disponer de un laboratorio interno para hacer estos analisis o se debe pagar por ellos. Se requiere esta informacion para la construccion de los Modelos de Prediccion, para lo cual se requiere disponer de datos de absorbancia de la Muestra y los datos quimicos de ellos.

2.- Otra desventaja, por llamarla de alguna forma, es que el analisis NIR depende de la Matriz por lo cual para cada tipo de Producto se debe construir un Modelo. ( considerando que las matrices sean diferentes). por ejemplo para Kjdhal ( proteina) el metodo es el mismo no importando la matriz, en el caso del NIR, se debe tener una calibracion por tipo de Producto. la razon es la siguiente. Cuando se hace un Modelo matematico la informacion que se dispone es Absorbancia ( que viene del espectro de la muestra tomado por el NIR) y el dato quimico ( que viene del laboratorio). la matematica que se hace sigue el concepto general de A=ebc , siendo A absorbancia, e coeficiente de extincion , b paso de Luz y C concentracion . la matematica hecha ( PLS,PCR, etc) entonces utiliza la informacion de A y C para calcular el Modelo ( matematica matricial, etc). Los valores de b , paso de Luz son una constante y e ( coeficiente de existincion) tambien es una constante para una determinada matriz. Entonces en el fondo lo que calcula cualquier modelo matematico es el coeficiente de extincion. Calculado eso, el equipo mide Absorbancia y se puede determinar ( predecir) concentracion. Pero ese calculo de e es solo para esa matriz, ya que todas las matrices tienen distinto coeficiente de exitincion el cual es inherente a esa matriz. Una calibracion de Proteina en Trigo no trabaja en Soya, etc.

3.- La tecnica NIR cuantitativa funciona mientras la matriz no varie considerablemente. Cuando una matriz, por ejemplio alimento formulado, cambia radicalmente por sustitucion a cambio importante en los componentes es posible que sus predicciones ya no sean tan buenas. Por lo tanto se debe siempre considerar un correcto seguimiento de los Modelos predictivos, se debe saber cuando un modelo ya no sirve o se debe siempre extender el Modelo para que incorpore las posibles variaciones de la Muestra.

4.- No todas las aplicaciones han sido validadas de acuerdo a alguna Norma, no porque no trabaje en esa aplicacion, sino porque para que un metodo sea validado ( ASTM, AOAC, AOC, etc) requiere que las empresas proveedoras de NIR presenten la aplicacion a estas intituciones y ellos la validen, lo cual es mucho dinero. Muchos laboratorios requieren metodos normados, entonces el NIR no les servira, no porque no de un valor correcto, sino porque la tecnica no cumple la Norma.

5.- A mi modo de ver la principal desventaja es que los proveedores no entrenan adecuadamente al usuario, con el tiempo lo dejan solo y finalmente el usuario tiene en su sistema multiples bases de datos, no ordenadas y sin seguimiento lo que termina por generar calibraciones malas, aunque su sistema nir este perfecto, no le servira para hacer analisis.

Atte Fernando Morgado

Estimada Diana : Como esta? La capacitacion en NIR tiene dos lados. Una es el aprender a manejar un equipo NIR de alguna marca en particular y sus software ( los cuales difieren de marca a marca). este punto no es importante ya que su proveedor deberia enseñarle.

La segunda parte es la importante, saber de analisis NIR, aprender de quemometria, no solo como hacer un Modelo sino tambien como evaluarlo, validarlo, etc. Mi experiencia me dice que en los diferentes paises los distribuidores podrian hacer esto, pero siempre lo hacen desde el punto de vista de su marca comercial y no con un concepto amplio de la tecnica NIR.

Es dificil encontrar personas que manejen todas las marcas, sofware y tenga conocimientos de los distintos NIR ( FT, Dispersivos, Filtros, DAD, etc). Personalmente soy consultor en NIR y obviemente tb vendo equipos, pero estoy en Chile. Tengo algunos negocios en Colombia debido a una de mis representaciones y quizas en algun momento viaje por esos lados,. Este sitio no permite dar informacionn personal, asi que tendria que buscarme en Internet. Habitualmente hago cursos teoricos de analisis NIR cuantitivos o cualtitativos por lo cual tengo extensas presentaciones en PPT que quizas le ayudaran a entender un poco mas el tema. En todo caso, para que la tecnica NIR se le haga mas clara, no es mas que un espectrofotometro, como los son los Visibles, los UV. Puede pensar que es un equipo de Elisa o uno de quimica clinica, la unica diferecnia que lo que reguistra son las absorciones de enlaces Organicos en el rango NIR.

Todo enlace organico tiene modos vibracionales normales y cuando uno de estos enlaces es irradiado con energia identica a su modo vibracional normal, el enlace absorbera energia , lo que es registrado por el detector de su NIR . La absorcion de energia es proporcional a la concentracion del enlace, por lo cual es facil desarrollar modelos cuantitativos. Deje de pensar en un NIR como algo extraño y desconocido, piense que se trata de un espectrofotometro.

Lo mas dificil para alguien que se inicia en NIR es entender las matematicas, la nomenclatura de los parametros que dan las calibraciones, etc. Bienvenida al mundo NIR y gracias por su interes en este tema. Si alguna vez viene a Chile con gusto le hare un Curso de analisis NIR.

Atte Fernando Morgado