Spektroskopi Near Infrared Reflectance NIR
16 Gambar 5. Panjang gelombang metode spektroskopi NIR FOSS 2004
Menurut OSullivan et al. 1999, instrumen NIR umumnya terdiri atas tiga bagian, yaitu flow cell, bagian badan instrumen, dan komputer Gambar 6. Bagian badan instrumen
dapat langsung melekat pada flow cell atau terhubung dengan flow cell melalui kabel fiber optic. Bagian badan instrumen merupakan tempat bagi pemancar NIR, detektor NIR, dan
komunikasi yang diperlukan untuk menyediakan link ke komputer. Sumber cahaya yang digunakan oleh instrumen NIR pada umumnya adalah lampu tungsten halogen karena
harganya yang murah dan menghasilkan intensitas cahaya yang tinggi. Flow cell ditempatkan di lini produk dan menyediakan sarana untuk sinar inframerah melewati produk. Flow cell
umumnya terdiri atas badan yang terbuat dari stainless steel dengan lensa polysulfone yang mengizinkan radiasi sinar inframerah masuk dan keluar flow cell.
Gambar 6. Komponen dasar instrumen spektroskopi NIR OSullivan et al. 1999 Proses perubahan sinyal pada instrumen spektroskopi NIR diawali dengan radiasi sinar
inframerah dari sumber cahaya yang dilewatkan melalui sistem beam splitter terlebih dahulu. Sistem beam splitter berfungsi sebagai penyaring cahaya dari banyak warna menjadi satu
warna. Selanjutnya sinar tersebut ditransmisikan melalui sampel dan diterima oleh detektor solid state yang secara langsung mengubah energi sinar inframerah menjadi sinyal analog.
Detektor solid state merupakan perangkat optoelectronic yang digunakan untuk mengonversi insiden foton menjadi sinyal elektronik. Sinyal tersebut selanjutnya dikonversi ke bentuk
digital oleh analog-to-digital converter dengan nilai sesungguhnya yang kemudian disimpulkan oleh hardware khusus sebagai produk total penyerapan sinar inframerah oleh
sampel. Data absorbansi ini kemudian dikirim ke komputer untuk diproses lebih lanjut dan menghasilkan spektrum yang menjelaskan dua parameter, yaitu panjang gelombang dalam
nanometer dan amplitude dengan tinggi puncak gelombang yang menjelaskan intensitasnya seperti yang terlihat pada Gambar 7.
17 Gambar 7. Contoh spektrum NIR susu dan air Frankhuizen 2008
Cahaya inframerah dekat yang mengenai bahan memiliki energi yang kecil dan hanya menembus sekitar satu milimeter permukaan bahan tergantung komposisi bahan tersebut.
Meskipun cahaya inframerah mengalami penyebaran, spektrum yang terbaca tetap mengandung informasi contoh penyerapan permukaan bahan tetapi terjadi distorsi pada puncak
gelombang Dryden 2003. Variasi pantulan spektrum pada metode spektroskopi NIR umumnya dipengaruhi oleh radiasi non spesifik yang menyebar, jarak antara sumber energi ke
sampel, dan komposisi kimia sampel Dryden 2003. Menurut Cen He 2007, pemilihan daerah panjang gelombang, solusi, scan kecepatan, jumlah, modus dan interval pengambilan
sampel akan mempengaruhi presisi dan pengulangan percobaan. Salah satu instrumen yang menerapkan prinsip spektroskopi NIR adalah NIRSystems
5000. NIRSystems 5000 dapat menganalisis komponen utama dan komponen spesial dalam produk seperti gula, lemak, protein, total padatan. Spektrum pada NIRSystems 5000 memiliki
semua spektra analisis yang dikombinasikan dengan presisi dan stabilitas metode konvensional FOSS 2004.