Compréhension et surveillance des processus : aperçu des stratégies de données pour les spectromètres NIR miniaturisés

Résumé :

Contexte La mise en œuvre des technologies d'analyse des procédés (PAT) a attiré l'attention depuis 2004, date à laquelle leur introduction officielle par l'intermédiaire de la Food and Drug Administration des États-Unis a été introduite. Les fabricants qui ont besoin d'évaluer l'utilisation de nouveaux systèmes de surveillance pourraient être confrontés à différents défis : identification de capteurs adaptés, vérification de la signification des données, évaluation de plusieurs stratégies statistiques pour obtenir des informations sur les données et comprendre les processus et enfin, les possibilités réelles de surveillance. Les fermentations du kéfir ont été choisies comme exemple en raison des transformations chimiques et physiques qui se sont produites au cours du processus, qui peuvent être communes à plusieurs autres processus de fermentation. Afin d'ouvrir la voie à la surveillance, établir les informations contenues dans les données et trouver les bons outils pour les extraire est d'une extrême importance. Des stratégies visant à identifier différentes conditions expérimentales dans les spectres acquis avec un NIR miniaturisé (1350-2550 nm) lors de l'exécution du processus ont été abordées. Résultats L'étude vise à donner un aperçu des bonnes pratiques et des étapes à suivre pour ouvrir la voie à la surveillance des processus à l'aide de données NIR portables. Les principaux aspects présentant un intérêt pour les procédés par lots dans les évaluations préliminaires ont été étudiés et discutés. D'une part, la compréhension des processus et, d'autre part, les possibilités de surveillance des processus et de détermination des paramètres finaux ont été examinées. La combinaison de différents outils statistiques a permis d'extraire des informations à partir des données et d'identifier le lien entre celles-ci et les changements chimiques et physiques survenus au cours du processus. En outre, des informations sur les caractéristiques des spectres dans la plage spectroscopique étudiée pour la fermentation du kéfir ont été rapportées. Signification Les capacités des spectres NIR miniaturisés à représenter et les stratégies statistiques pour caractériser différentes conditions expérimentales dans un cas réel d'occurrence de fermentation ont été prouvées. Les points forts et les limites de certaines des approches courantes visant à détecter les changements des conditions de fermentation ont été mis en évidence. Pour les différentes approches statistiques, les chances offertes lors des étapes de recherche et de développement et pour préparer le terrain pour la surveillance et la détection des points finaux ont été explorées.