Menneske mod maskine – anvendelse af NIR-spektroskopi til måling af fødevarekvalitet / Human versus machine – using NIR spectroscopy to measure food quality

Spektroskopiske metoder bruges i stigende grad til bestemmelse af kemiske komponenter i drikkevarer. Dette gymnasieforedrag vil give baggrundsviden om nærinfrarød (NIR) spektroskopi og introducere fordelene ved at anvende NIR spektroskopi i kombination med multivariat dataanalyse til fødevareproduktion og indenfor fødevarekvalitet. Fordelene inkluderer bæredygtig analyse samt digitalisering af fødevarefremstillingsprocessen.

Klassen vil få en introduktion til spektroskopi med vægt på NIR-spektroskopi. Eksempler gives på praktiske anvendelser af NIR-spektroskopi i industrien. Der vil også være et lille forsøg med NIR-spektroskopi.

Klassen vil desuden få en introduktion til multivariat dataanalyse af spektrale data, herunder Principal Component Analysis (PCA) til udforskning af spektrale data og Partial Least Squares Regression (PLS-R) til udvikling af prædiktive analytiske modeller fra spektrale data.

Endeligt vil der være en simpel smagning af prøverne.

Til slut regner klassen selv på deres resultater ved brug af PCA og anvender dette til en diskussion af prøverne.

Varighed
3 timer + 30 minutters oplæg om SCIENCEs uddannelser

Udbydes
September – november
Februar – juni
NB: Øvelsen inkl. foredrag udbydes også på engelsk dog med danske slides. Der vil være et begrænset antal gange det udbydes per sprog

Forudsætninger
Minimum 2. G.

Vi anbefaler, at eleverne kender til følgende emner inden foredraget:

• IR (Basiskemi A-bogen indeholder et kapitel om IR-spektroskopi s120-159.)
• Lambert-Beers lov
• Spektrofotometri (s.183-191 i Myginds Basiskemi B-bog)
• Elektromagnetisk spektrum
• Frekvens, bølgetal, bølgelængde
• Absorption, transmission og refleksion
• Eleverne skal have læst artiklen R.P. Hammond ” Praktisk anvendelse af nærinfrarød teknologi til on-line måling” inden besøget

Medbring på dagen
Hver elev skal have deres computer med. Softwaren LatentiX (gratis) skal installeres på forhånd. Installationsfilerne fremsendes ved bekræftelse af besøget.

Forslag til efterbehandling hjemme på gymnasiet 
Klassen får egne data med hjem og kan se på dem i klassen efterfølgende. Der kan med fordel beregnes multivariate modeller på data. Analysen gennemgås på FOOD under besøget. Der kan skrives en rapport over sammenligningen af prøverne. Følgende emner kan med fordel diskuteres:

• NIR i forudsigelser
• NIR på mobiltelefonen
• Fordele/Begrænsninger ved spektroskopi
• Fordele/Begrænsninger ved digitalisering