Projekte in den Förderprogrammen des BMEL, betreut durch den Projektträger BLE (PT BLE)
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| Titel: | Verbundprojekt: Qualitätsgeleitete Getreideernte durch den Einsatz optischer Analyseverfahren – Teilprojekt 1 |
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| Titel (englisch): | Collaborative project: Quality-related grain harvest based on the use of optical analysis techniques – Subproject 1 |
| Beschreibung (dt.): | Das Ziel dieses Verbundvorhabens ist die Analyse von Stoffeigenschaften von Getreide während des Mähdruschs mit Hilfe verschiedener optischer Verfahren. Nah-Infrarot-Spektroskopie (NIRS) in Kombination mit bildgebenden Verfahren wird für die Bestimmung von Qualitätsparametern von Weizen und Gerste in Feldversuchen in Brandenburg und Thüringen genutzt. Dabei werden indirekte (Online-) und direkte (Inline-) Messverfahren miteinander verglichen, um die Echtzeitanalyse während des Mähdruschs zu optimieren. Das Monitoring von Prozessparametern, welche die Prozessanalyse maßgeblich beeinflussen, ist entscheidend für die Stabilität der Echtzeitanalyse sowie für die präzise Gutstromtrennung nach definierten Qualitätsparametern. Dies beinhaltet die Überwachung von physikalischen Qualitätsmerkmalen wie Partikelgröße, Tausendkornmasse, Bruchkornanteil, Fremdbesatz und Farbunterschiede mit Hilfe bildgebender Verfahren. Durch die Kombination dieser Verfahren mit Nah-Infrarot-Spektroskopie soll ebenfalls für die Analyse von Fusarium- und Mykotoxinbelastungen im Getreidegutstrom erprobt werden. Mit der Möglichkeit, Qualitätsparameter im Erntegut zu erfassen und eine Gutstromtrennung nach Stoffeigenschaften durchzuführen, wird die Voraussetzung geschaffen, dass das Verfahren der qualitätsdifferenzierten Getreideernte zukünftig im Rahmen eines Qualitätssicherungssystems eingesetzt und damit den Forderungen nach einer transparenten Lebens- und Futtermittelproduktion entsprochen werden kann. Weiterhin kann durch die präzise und hochfrequente Prozessanalytik zu Beginn der Prozesskette Lebensmittel-, Futter- und Energiegetreide der Wertschöpfungsanteil der Landwirtschaft signifikant erhöht werden. |
| Beschreibung (engl.): | The aim of this collaborative research project is to analyse grain quality parameters based on different optical analysis techniques on a combine harvester. Near-infrared spectrometry (NIRS) is used to determine grain quality of winter wheat and spring barley in field trials in Brandenburg and Thuringia. Online Spectrometers are compared to inline measurement techniques to improve analysis performance and to optimise real-time analysis on an operating combine harvester. Monitoring of process parameters which influence process analytics is essential for the stability of real time analysis and the separation of the grain flow based on defined parameters. This includes the monitoring of physical quality parameters, such as particle size, thousand grain mass, kernel damage, impurities, and colour alterations with imaging techniques. Imaging techniques in combination with NIRS are also expected to be applicable for the real time analysis of Fusarium and mycotoxin contamination. Since quality is an essential attribute of agricultural products and production processes in particular as a re-sult of European Commission (EC) directives, the possibility of measuring grain quality parameters and separating the grain flow according to defined properties set the stage for implementing the technique of differential grain harvest as part of a quality assurance system. |
| Ergebnis (dt.): | Getreidebestände zeigen in Abhängigkeit der Standortheterogenität eine ausgeprägte Variabilität des Rohproteingehalts, der entscheidend für die Zuordnung zu Qualitätsgruppen von Getreide ist und somit erheblichen Einfluss auf erzielbare Erlöse hat. Ein Ansatz dieser gegebenen Heterogenität zu entsprechen, ist das Verfahren der qualitätsdifferenzierten Getreideernte. Bedingung und Grundlage dieses Verfahrens ist die Möglichkeit, mittels Nahinfrarot-Spektroskopie (NIRS) erlösrelevante Qualitätsparameter von Getreide in Echtzeit während des Mähdruschs zu erfassen und eine Gutstromtrennung durchzuführen. Damit kann durch die Prozessanalytik zu Beginn der Prozesskette der Wertschöpfungsanteil der Landwirtschaft erhöht werden. Die Ergebnisse zeigen, dass das Verfahren zur Detektion von Inhaltsstoffen während des Mähdruschs geeignet ist, die Steuerung des Getreidegutstroms nach definierten Qualitätsgrenzwerten umzusetzen. |
| Ergebnis (engl.): | Quality is an essential attribute of agricultural products and production processes. Wheat quality is primarily classified according to protein concentration and sub classified depending on additional parameters, such as moisture content, sedimentation value and falling number (HFN). Real-time sensing of grain protein concentration by means of near-infrared reflectance spectroscopy (NIRS) is an established method of assessing cereal grain quality during harvest. The objective of this study was to obtain NIRS calibration models for determining ?-amylase activity of wheat, for screening of Deoxynivalenol and to identify changes in wheat quality. The comparison of NIR and reference analysis indicates that the use of near-infrared reflectance inline spectroscopy on combine harvesters can provide information for grain growers to optimize grain processing and marketing. |
| Laufzeit: | Beginn: 01.06.2010 / Ende: 31.05.2013 |
| Ausf. Einrichtung: | Humboldt-Universität zu Berlin - Landwirtschaftlich-Gärtnerische Fakultät - Department für Nutzpflanzen- und Tierwissenschaften - Fachgebiet Biosystemtechnik, Berlin |
| Themenfelder: | Pflanzenbau, crop production |
| Förderprogramme: | Programm zur Innovationsförderung des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft |
| Schlagworte: | Lebensmittelanalytik, food analysis, Lebensmittelqualität, food quality, Ackerbau, crop production, Landtechnik, agricultural engineering, Rückverfolgbarkeit, traceability, Weizen, wheat, Gerste, barley, Schadstoffe / Toxine, poison / toxins |
| Stichpunkte: | Mähdrescher, Sensorik, NIRS |
| Förderkennzeichen: | 2815306407 |
| Dokument zum Download: | Kein Dokument vorhanden! |
Kontakt: |
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