Análise imediata de cana-de-açúcar em campo por NIR Portátil*

A tecnologia de análise por infravermelho próximo (NIR – Near Infrared) sempre se destacou no mercado por proporcionar análises rápidas, não-destrutivas, que dispensam preparo de amostras e uso de reagentes. Porém, tudo isso limitado ao laboratório, por meio de equipamentos grandes de bancada, de alto custo e operação complexa.

Hoje, os avanços das tecnologias e a miniaturização dos sensores permitiram a portabilidade dos espectrômetros de infravermelho com a mesma qualidade dos equipamentos de bancada. Pensando nisso, a SPECTRAL SOLUTIONS® desenvolveu uma metodologia exclusiva para análises imediatas e não-destrutivas de cana-de-açúcar in natura, utilizando um espectrômetro NIR portátil e um aplicativo de celular (Android e IOS). A metodologia expande as possibilidades de aplicações e leva as vantagens das análises por infravermelho próximo para o campo, permitindo analisar Brix, Pol e Fibra simultaneamente em apenas um clique, diretamente do colmo da cana-de-açúcar in natura. O aplicativo é integrado a uma plataforma exclusiva, com sincronização de dados e recurso de georreferenciamento de cada amostra, que disponibilizam dados e relatórios em tempo real que podem ser acessados de qualquer lugar.

Para o desenvolvimento da metodologia foi utilizado nosso equipamento MicroNIR® Portátil equipado com acessório desenvolvido especialmente para análises em cana-de-açúcar in natura para minimizar efeitos de interferência de luz independente da morfologia do colmo, juntamente com nosso aplicativo iSpectral® para smartphones. O aplicativo apresenta os resultados imediatamente na tela, de forma fácil e intuitiva, após o operador pressionar o botão roxo do espectrômetro (procedimento exemplificado na figura abaixo). Os dados são integrados diretamente na nuvem, permitindo o monitoramento em tempo real das áreas de plantio de cana-de-açúcar e respectivas variedades.

Os resultados obtidos com o MicroNIR® Portátil possibilitam avaliar os parâmetros comumente utilizados pela indústria sucroalcooleira, na análise de diferentes genótipos de cana-de-açúcar, com alta precisão e confiabilidade.

O equipamento efetua leituras diretamente no colmo da cana-de-açúcar in natura, sendo capaz de classificar diversos genótipos e suas respectivas características qualitativas, comprovando sua eficácia e viabilidade operacional no monitoramento da maturação da cana-de-açúcar e momento ideal de colheita. Possibilita também a recomposição das “bibliotecas” de variedades cultivadas nas diferentes localidades, por meio de geolocalização registrada simultaneamente com as análises efetuadas.

Observa-se alta correlação entre os parâmetros de referência obtidos pelos métodos analíticos convencionais, em relação às predições obtidas pelo NIR, constatada pela sobreposição dos dados de calibração (em azul) e de validação (em verde), com a linha de correlação direta ideal (em vermelho).

Curvas pelo modelo PLSR das amostras usadas para calibração (azul) e validação (verde), em relação à linha de tendência (vermelho) para as medidas de POL, BRIX e FIBRA.

Na tabela abaixo estão descritos os resultados do modelo PLSR para estes parâmetros. Os valores de coeficiente de determinação desses se apresentaram entre 0,71 e 0,91, indicando alta correlação. Analogamente, os valores de Erro Quadrático Médio (RMSE – Root Mean Square Error) estão abaixo de 10% de desvio absoluto em relação aos valores de referência, ou seja, respeitando os limites de desvio previstos nas metodologias convencionais de laboratório. Esses resultados comprovam a alta sensibilidade e precisão das análises efetuadas pelo MicroNIR® Portátil, demonstrada pelas pequenas diferenças observadas entre os resultados de predição em relação às referências obtidas em laboratório, além da constatação de alta reprodutibilidade e repetibilidade do equipamento em suas análises.

Além das análises em cana-de-açúcar in natura, a SPECTRAL SOLUTIONS também já desenvolveu soluções para monitoramento de processos em tempo real, tais como: PCTS (brix, pol, fibra); moenda para cana desfibrada (brix, pol,fibra) e bagaço (pol, fibra, umidade); decantador (pol, brix); filtro prensa (pol, ART); evaporação (brix, pol, impurezas) cozimento (brix e pol em mel rico, mel pobre, massa, magma e mel final); fábrica de açúcar (secagem, centrífuga e açúcar); fermentação (mosto: brix e pol, vinho: brix, pol, etanol e glicerol); destilação (%GL em vinhaça e flegmaça) e armazenagem de etanol (metanol e água).

*Conteúdo patrocinado pela empresa Spectral

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