DE10201094A1 - Single grain analyzer and method for single grain analysis - Google Patents

Single grain analyzer and method for single grain analysis

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Einzelkornanalysator (10), bestehend aus DOLLAR A (a) einer Förder- und Separationseinheit (14), in der ein zu untersuchendes Korn (28) (Einzelkorn) aus einer Vielzahl von Körnern (Messgut) separiert und vereinzelt einem Spektrometer (16) zugeführt wird sowie DOLLAR A (b) dem Spektrometer (16) mit einer Messzelle (34), durch die das Korn (28) während der Messung transportiert wird und die eine auf das Korn (28) ausgerichteten Strahlungsquelle für den sichtbaren Bereich und den nahen Infrarot-Bereich (VIS/NIR) und einen die Reflektion vom Korn (28) erfassenden Detektor (42) im spektralen Messbereich von 380 bis 2400 nm beinhaltet.The invention relates to a single grain analyzer (10) consisting of DOLLAR A (a) a conveying and separation unit (14) in which a grain (28) to be examined (single grain) is separated from a large number of grains (material to be measured) and occasionally a spectrometer (16) and DOLLAR A (b) are fed to the spectrometer (16) with a measuring cell (34) through which the grain (28) is transported during the measurement and the radiation source for the visible range which is aligned with the grain (28) and includes the near infrared range (VIS / NIR) and a detector (42) detecting the reflection from the grain (28) in the spectral measuring range from 380 to 2400 nm.

Description

Die Erfindung betrifft einen Einzelkornanalysator, ein dazugehöriges Verfahren zur Einzelkornanalyse sowie deren Verwendung zur Bestimmung der Homogenität der Endospermmodifikation insbesondere von Gersten und Malzen. The invention relates to a single grain analyzer, an associated method for single grain analysis and its use to determine the Homogeneity of endosperm modification, especially of barley and malt.

Seit Jahrtausenden dient Korn, sei es in verarbeiteten Zustand oder direkt als Rohprodukt, der Ernährung von Mensch und Tier. Zur Züchtung neuer Sorten war es seit jeher notwendig Körner mit den gewünschten Eigenschaften aus dem Gros des Ernteeintrags zu separieren. Dazu sind im Laufe der Zeit zahlreiche Verfahren entwickelt worden, die im wesentlichen auf physikalischen Trennverfahren und manuell-optischen Sortierverfahren beruhen. Informationen über den Gehalt eines oder mehrerer Inhaltsstoffe der einzelnen Körner können auf diese Weise allenfalls grob geschätzt werden. Eine genaue Bestimmung nach chemometrischen Methoden führt zur Zerstörung des Korns - was bei Züchtungsverfahren selbstverständlich unerwünscht ist. Zudem sind die bisher entwickelten Verfahren zur Selektion einzelner Körner sehr Zeit- und damit kostenintensiv. Grain has been used for thousands of years, be it in processed condition or directly as Raw product, the nutrition of humans and animals. For breeding new varieties it has always been necessary to have grains with the desired properties from the Separate most of the crop. There are numerous of these over time Processes have been developed that are essentially physical Separation processes and manual-optical sorting processes are based. information about the content of one or more ingredients of the individual grains can only be roughly estimated in this way. An exact determination according to chemometric methods leads to the destruction of the grain - which Breeding process is of course undesirable. In addition, they are so far developed methods for the selection of individual grains very time and thus expensive.

Moderne industrielle Produktionsverfahren verlangen weiterhin den Einsatz von Rohstoffen, die nicht nur in ihren physikalisch-chemischen Analysedaten den Anforderungen entsprechen, sondern auch in großen einheitlichen Chargen zur Verfügung stehen. So ist beispielsweise die hohe und gleichbleibende Qualität der verwendeten Rohstoffe eine wesentliche Voraussetzung für die rationelle und kostengünstige Produktion hochwertiger Malze und Biere. Infolge der zunehmenden Technisierung und Automatisierung der Herstellungsprozesse von Malz und Bier und der Entwicklung zu immer größeren Produktionseinheiten haben sich die Anforderungen an die Qualität der Rohstoffe weiter erhöht und ihre Gewichtung verschoben. Inhomogene Gersten mit unterschiedlichen Verarbeitungseigenschaften sind nicht geeignet für einen industriellen Mälzungsprozess mit einem einheitlichen Mälzverfahren. Inhomogene Malze können in der Brauerei zu erheblichen technologischen Problemen führen. Sie erschweren und verteuern die Sudhaus-, Lager- und Filterkellerarbeit und beeinträchtigen die Qualität des Produktes Bier. Modern industrial production processes still require the use of Raw materials that are not only used in their physico-chemical analysis data Meet requirements, but also in large uniform batches To be available. This is, for example, the high and consistent quality of the raw materials used is an essential prerequisite for rational and cost-effective production of high-quality malts and beers. As a result of increasing mechanization and automation of the manufacturing processes of Malt and beer and the development of ever larger production units the requirements for the quality of the raw materials have increased and shifted their weighting. Inhomogeneous barley with different Processing properties are not suitable for an industrial Malting process with a uniform malting process. Inhomogeneous malt can cause significant technological problems in the brewery. she complicate and increase the cost of brewhouse, storage and filter cellar work affect the quality of the beer product.

Die Inhomogenität des Rohstoffes hat in der Regel zahlreiche Gründe. In der Praxis werden häufig Kornpartien mehrerer Handelspartner und unterschiedlicher Anbaugebiete zusammengeführt und gemeinsam verarbeitet (Verschneiden). Aber selbst bei identischer Herkunft von einer einzelnen Pflanze bestehen teils erhebliche Unterschiede, da auch die Konkurrenzsituation zwischen den Körnern innerhalb einer Ähre und zwischen den Ähren/Halmen einer Pflanze Auswirkungen zeigt. Für benachbarte Pflanzen innerhalb des gleichen Ackerschlages herrschen unterschiedliche Wachstumsbedingungen (Nährstoff- und Wasserversorgung, Krankheitsdruck u. a.). Zusätzliche Inhomogenitäten entstehen durch uneinheitliche Trocknung und variierende Lagerbedingungen sowie durch technologische Einflüsse während des Verarbeitungsprozesses (z. B. bei der Mälzung) infolge von Austrocknung, variierenden O2-/CO2- Konzentrationen, unterschiedlichen thermischen Bedingungen oder dergleichen. The inhomogeneity of the raw material usually has numerous reasons. In practice, lots of grain from several trading partners and different growing areas are often brought together and processed together (blending). But even with identical origins of a single plant, there are sometimes considerable differences, since the competitive situation between the grains within one ear and between the ears / stalks of a plant also has an impact. Different growth conditions (nutrient and water supply, disease pressure, etc.) prevail for neighboring plants within the same field. Additional inhomogeneities arise due to inconsistent drying and varying storage conditions as well as technological influences during the processing process (e.g. during malting) due to drying out, varying O 2 - / CO 2 concentrations, different thermal conditions or the like.

Die stärkere Einbeziehung der Homogenität in die Bewertung von Kornchargen ist eine wesentliche Voraussetzung für eine präzisere Vorhersage der Verarbeitbarkeit und für eine spürbare Verbesserung der Rohstoffqualität (Kontrollfunktion). Die wenigen bisher entwickelten Methoden zur Untersuchung der Homogenität sind zwar teilweise für Forschungszwecke gut geeignet, für die Anwendung in der Praxis sind sie jedoch zu kompliziert, zu zeitaufwendig, zu wenig reproduzierbar, zu teuer oder weisen andere schwerwiegende Nachteile auf. So haben beispielsweise die Ergebnisse der heute verfügbaren und empfohlenen Methoden der Malzanalyse den Charakter von Mittelwerten. Sie erlauben keine Rückschlüsse auf die Homogenität der Lösungseigenschaften innerhalb einer Charge und die tatsächlichen Verarbeitungseigenschaften eines Malzes unter den Bedingungen einer industriellen Bierherstellung. Auch die Einhaltung vereinbarter Spezifikationen und der darin enthaltenden Standard- Parameter bieten häufig keine Gewähr für eine problemlose Verarbeitung im Sudhaus. Nur durch eine verstärkte Einbeziehung von Homogenitätskriterien in die Bewertung von Gerste und Malz können präzisere Vorhersagen über die tatsächlichen Verarbeitungseigenschaften im Mälzungs- beziehungsweise Brauprozess und weitere spürbare Verbesserungen der Rohstoffqualität erreicht werden. The greater inclusion of homogeneity in the evaluation of grain batches is an essential prerequisite for a more precise forecast of the Processability and for a noticeable improvement in raw material quality (Control function). The few methods of investigation developed so far of homogeneity are partially well suited for research purposes, for which In practice, however, they are too complicated, too time-consuming, too not reproducible, too expensive or have other serious disadvantages on. For example, the results of those available today and recommended methods of malt analysis the character of means. she do not allow conclusions to be drawn about the homogeneity of the solution properties within a batch and the actual processing properties of a Malt under the conditions of industrial beer production. Also the Compliance with agreed specifications and the standard Parameters often do not guarantee problem-free processing in the Brewhouse. Only through an increased inclusion of homogeneity criteria in The evaluation of barley and malt can make more precise predictions about the actual processing properties in the malting respectively Brewing process and other noticeable improvements in raw material quality achieved become.

Als bisher einzige chemometrische Methode zur Bestimmung der Homogenität konnte sich die spezifische Anfärbung hochmolekularer β-Glucane in den Zellwänden und Zellwandresten des Malzendosperms mittels Calcofluor etablieren. Obwohl die Entwicklung der Einzelkornanalytik auf der Basis der Calcofluor-Färbung zum Verständnis der Homogenität als einem wichtigen Kriterium der Malzqualität wesentlich beigetragen hat und durch die Entwicklung computergestützter, automatischer Bildanalysesysteme auch der Aufbau einer praktikablen und reproduzierbaren Routineanalytik möglich wurde, bleiben dennoch methodische Nachteile und Schwächen dieser Homogenitätsanalytik unübersehbar, die einer breiteren Anwendung entgegenstehen. As the only chemometric method to determine homogeneity could the specific staining of high molecular weight β-glucans in the Cell walls and cell wall remnants of the malt endosperm using calcofluor establish. Although the development of single grain analysis based on the Calcofluor staining to understand homogeneity as an important Criterion of malt quality has contributed significantly and through development computer-based, automatic image analysis systems also the construction of a practical and reproducible routine analysis has remained possible nevertheless methodological disadvantages and weaknesses of this homogeneity analysis unmistakable that oppose a wider application.

Eine zerstörungsfreie Analysemethode ist die Spektroskopie. Als Spektroskopie bezeichnet man allgemein die Wechselwirkung zwischen Licht und Materie. Bei der IR-Spektroskopie werden die Schwingungsfreiheitsgrade der bestrahlten Moleküle angeregt. Es kommt zu Absorptionsbanden im IR-Spektrum, deren Grundtöne im MIR-Bereich (mittlerer Infrarot-Bereich; 400-4000 cm-1) und die Kombinations- bzw. Obertöne im NIR-Bereich (naher Infrarot-Bereich; 4000-10000 cm-1) zu finden sind. Während man im MIR sehr scharfe Peaks beobachtet, sind die Banden im nahen Infrarot durch Überlagerung der Schwingungszustände deutlich verbreitert. Eine Zuordnung der Banden zu bestimmten Schwingungen im Molekül, wie im mittleren Infrarot, ist schwierig beziehungsweise nicht möglich. Spectroscopy is a non-destructive method of analysis. Spectroscopy is generally the interaction between light and matter. In IR spectroscopy, the degrees of freedom of vibration of the irradiated molecules are excited. There are absorption bands in the IR spectrum, their fundamental tones in the MIR range (middle infrared range; 400-4000 cm -1 ) and the combination or overtones in the NIR range (near infrared range; 4000-10000 cm - 1 ) can be found. While very sharp peaks are observed in the MIR, the bands in the near infrared are significantly broadened due to the superposition of the vibration states. Assigning the bands to specific vibrations in the molecule, such as in the middle infrared, is difficult or not possible.

Trotz der genannten Problematik weist die NIR-Spektroskopie mehrere Vorteile auf, die in den letzten zwei Jahrzehnten zu einem ständig wachsenden Einsatzbereich geführt haben. So erweist es sich als vorteilhaft, dass die Reflektion der NIR-Lichtstrahlung wesentlich größer ist als die im MIR, d. h. trotz der geringen Intensität der Schwingungsobertöne können noch zufriedenstellende Spektren registriert werden. Des weiteren ist Quarz im NIR- Bereich weitestgehend durchlässig, was den Einsatz von Glasfaserleitungen ermöglicht. Dadurch ist es gerade in der In-Prozess-Kontrolle möglich, eine Trennung von Probenmessort und Spektrometerstandort vorzunehmen. Die Anwendung multivarianter Rechenverfahren, unterstützt durch die heute zur Verfügung stehenden Computerkapazitäten, erlaubt die quantitative Auswertung von NIR-Spektren nach vorhergehender Kalibrationserstellung innerhalb sehr kurzer Zeitspannen. Die grundsätzliche Eignung der Methodik wurde durch punktuelle NIR-mikroskopische Messungen in verschiedenen Bereichen halber Malzkörner belegt, die signifikante Unterschiede in den spektralen Eigenschaften gut gelöster und schlecht gelöster Bereiche des Malzendosperms zeigten (K. Uhlenkamp, Untersuchung von Gerstenmalz mittels NIR-Spektrometrie, Universität-Gesamthochschule Duisburg, Diplomarbeit, 1999). Despite the problems mentioned, NIR spectroscopy has several advantages on, which has grown steadily over the past two decades Area of application. So it turns out to be advantageous that the Reflection of the NIR light radiation is much larger than that in the MIR, d. H. despite the low intensity of the harmonic overtones can still satisfactory spectra are registered. Furthermore, quartz is in the NIR Area largely permeable, which is the use of fiber optic cables allows. This makes it possible, especially in in-process control Separation of sample measuring location and spectrometer location. The Application of multivariate calculation methods, supported by the for today Available computer capacities, allows quantitative evaluation of NIR spectra after very prior calibration short periods of time. The basic suitability of the methodology was determined by selective NIR microscopic measurements in different areas for the sake of it Malt grains documented the significant differences in the spectral properties well-dissolved and poorly-dissolved areas of the malt endosperm showed (K. Uhlenkamp, investigation of barley malt using NIR spectrometry, University of Duisburg, diploma thesis, 1999).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Einzelkornanalysator und ein dazugehöriges Verfahren zu schaffen, mit denen die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik überwunden werden können. Das Verfahren beziehungsweise der Einzelkornanalysator sollen es erlauben, eine große Anzahl an Körnern in kürzester Zeit zu untersuchen. Es sollen auf zerstörungsfreiem Wege Informationen über den Gehalt ausgewählter Inhaltsstoffe gewonnen werden und hieraus letztendlich die Homogenität der Korncharge genauer und reproduzierbarer bestimmt werden. The object of the present invention is a single grain analyzer and a to create associated method with which the aforementioned disadvantages of State of the art can be overcome. The procedure or the single grain analyzer should allow a large number to examine grains in no time. It is said to be non-destructive Obtained information about the content of selected ingredients and ultimately the homogeneity of the grain batch is more precise and be determined more reproducibly.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den Einzelkornanalysator mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen und das Verfahren zur Einzelkornanalyse nach Anspruch 27 gelöst. Dadurch, dass der Einzelkornanalysator

  • a) eine Förder- und Separationseinheit, in der ein zu untersuchendes Korn aus einer Vielzahl von Körnern (Messgut) separiert und vereinzelt einem Spektrometer zugeführt wird sowie
  • b) ein Spektrometer mit einer Messeinrichtung, an der das Korn während der Messung vorbeitransportiert wird und die eine auf das Korn ausgerichteten Strahlungsquelle vorzugsweise für den sichtbaren Bereich und den nahen Infrarot-Bereich (VIS/NIR) und einen die Reflektion vom Korn erfassenden Detektor vorzugsweise im spektralen Messbereich von 380 bis 2400 nm beinhaltet,
umfasst, können erstmalig in sehr kurzer Zeit und mit geringem Arbeitsaufwand Informationen über eine große Anzahl von Messobjekten gewonnen werden. According to the invention, this object is achieved by the single-grain analyzer with the features mentioned in claim 1 and the method for single-grain analysis according to claim 27. Because the single grain analyzer
  • a) a conveying and separation unit, in which a grain to be examined is separated from a large number of grains (material to be measured) and, in some cases, fed to a spectrometer, and
  • b) a spectrometer with a measuring device, to which the grain is transported during the measurement and which preferably has a radiation source aligned with the grain for the visible range and the near infrared range (VIS / NIR) and a detector which detects the reflection from the grain contained in the spectral measuring range from 380 to 2400 nm,
for the first time, information about a large number of measurement objects can be obtained in a very short time and with little effort.

Die Messeinrichtung ist vorzugsweise eine Messzelle, durch die das Messgut einzeln hindurchgefördert wird. Strahlungsquelle und Detektor können auch so angeordnet sein, dass anstelle oder zusätzlich zur reflektierten Strahlung auch die Transmission der Strahlung gemessen wird. Insbesondere im Falle einer offenen Messeinrichtung anstelle einer geschlossenen Messzelle kann der Transport des Messgutes nahe an der Strahlungsquelle und dem Detektor vorbei auch mit Hilfe eines Förderbandes erfolgen. The measuring device is preferably a measuring cell through which the measured material is conveyed individually. The radiation source and detector can also do so be arranged that instead of or in addition to the reflected radiation the transmission of the radiation is measured. Especially in the case of a open measuring device instead of a closed measuring cell Transport of the measured material close to the radiation source and the detector also done with the help of a conveyor belt.

Eine bevorzugte Messzelle des Spektrometers umfasst vorzugsweise eine Probenzufuhr aus einen im Bereich der Strahlungsquelle und des Detektors NIR- transparenten Material. Als Probenzufuhr kann insbesondere ein Glasrohr aus Quarzglas verwendet werden. Der Detektor und die Strahlungsquelle werden auf diese Weise vor dem direkten Kontakt mit dem Korn geschützt, so das Verunreinigungen oder Beschädigungen vermieden werden können. Um den Start- und Endzeitpunkt für die Messung möglichst exakt festzulegen, ist es ferner vorteilhaft, wenn die Messzelle zwei Lichtschranken zur Detektion des Ein- und Austritts des Messobjektes umfasst. A preferred measuring cell of the spectrometer preferably comprises one Sample supply from a in the area of the radiation source and the detector NIR transparent material. A glass tube can in particular be used as the sample supply Quartz glass can be used. The detector and the radiation source are turned on protected from direct contact with the grain, so that Contamination or damage can be avoided. To the It is necessary to determine the start and end time for the measurement as precisely as possible furthermore advantageous if the measuring cell has two light barriers for detecting the and exit of the measurement object.

Alternativ oder zusätzlich kann die Messeinrichtung auch ein Laufband zum Transport des Messgutes umfassen. Alternatively or additionally, the measuring device can also be a treadmill Include transport of the measured material.

Als vorteilhaft hat es sich weiterhin erwiesen, wenn der Messzelle Mittel zugeordnet sind, mit denen eine Fördergeschwindigkeit des Korns in der Messzelle und damit eine Messzeit beeinflusst werden kann. Diese Mittel können eine regelbare Druckluftzufuhr umfassen, durch deren erzeugte Luftströmung das Korn in definierter Weise mitgerissen wird. Denkbar ist auch, dass die Mittel mechanisch, elektromotorisch oder pneumatisch verstellbare Gelenke umfassen, mit denen ein Neigungswinkel der Messzelle veränderbar ist. So führt beispielsweise eine senkrechte Ausrichtung der Messzelle zu einer maximalen gravitatorischen Beschleunigung des Korns und eine Ausrichtung mit geringerer Neigung, aufgrund der entstehenden Reibung an den Wänden der Messzelle, zur Abbremsung des Korns. It has also proven to be advantageous if the measuring cell has means are assigned with which a conveying speed of the grain in the Measuring cell and thus a measuring time can be influenced. These funds can include a controllable compressed air supply, through the air flow generated the grain is entrained in a defined manner. It is also conceivable that the means include mechanically, electromotively or pneumatically adjustable joints, with which an angle of inclination of the measuring cell can be changed. So leads for example a vertical alignment of the measuring cell to a maximum gravitational acceleration of the grain and an alignment with less Inclination, due to the friction on the walls of the measuring cell Deceleration of the grain.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden der Detektor und die Strahlungsquelle auf Basis eines auf Glasfaseroptiken beruhenden Messvorsatzes realisiert. Dazu umfassen diese Komponenten Fasersonden aus einem lichtführenden Material, die die reflektierte Strahlung vom Messort zum Detektor (Detektorsonden), beziehungsweise die erzeugte Strahlung von der Strahlungsquelle zum Messort leiten (Strahlungssonden). Vorteilhafterweise ist die Messzelle aus einer oder mehreren Einzelsonden, die aus jeweils wenigstens einer Strahlungssonde und wenigstens einer Detektorsonde bestehen, aufgebaut. Hierbei können die Einzelsonden insbesondere aus einer mittig gelegenen Strahlungssonde und ringförmig darum angeordneten Detektorsonden bestehen. In a further advantageous embodiment of the invention, the detector and the radiation source based on one based on glass fiber optics Measuring attachment realized. For this purpose, these components include fiber probes a light-guiding material, which the reflected radiation from the measuring point to Detector (detector probes), or the radiation generated by the Route the radiation source to the measuring location (radiation probes). It is advantageous the measuring cell from one or more individual probes, each consisting of at least a radiation probe and at least one detector probe, built up. Here, the individual probes can in particular be from a center radiation probe and ring-shaped detector probes arranged around it consist.

Störende Einflüsse von Kornform, Korngröße oder der jeweiligen Ausrichtung der Körner können durch spezielle Anordnungen von zumindest zwei Einzelsonden in der Messzelle kompensiert werden. Dazu werden diese Einzelsonden so platziert, dass eine Messung simultan in quer zur Förderrichtung versetzen Bereichen des Korns (Messpunkte) erfolgt (transversale Einzelsonden- und Messpunktanordnung). Vorzugsweise sind die Messpunkte der zumindest zwei Einzelsonden in einer solchen transversalen Einzelsondenanordnung auf einer senkrecht zur Förderrichtung verlaufenden Ebene in einem etwa 90°-Winkel zueinander versetzt angeordnet. Denkbar ist es auch, mehrere Einzelsonden ringförmig um die Messzelle anzuordnen. Nach einer im folgenden noch näher erläuterten Lagebestimmung der Messpunkte auf dem Korn, können auf diese Weise ungeeignete Reflektionsspektren in der weiteren Auswertung ausselektiert werden und so die Genauigkeit und Flexibilität der Methode weiter verbessert werden. Interfering influences of grain shape, grain size or the respective orientation of the Grains can be made by special arrangements of at least two individual probes be compensated in the measuring cell. For this, these individual probes are so placed that simultaneously move a measurement in the transverse direction of conveyance Areas of the grain (measuring points) is carried out (transverse single probe and Measuring point arrangement). The measuring points are preferably the at least two Single probes in such a transverse single probe arrangement on one perpendicular to the conveying direction at an angle of approximately 90 ° staggered. It is also conceivable to have several individual probes arranged in a ring around the measuring cell. After one more in the following explained position determination of the measuring points on the grain, can on this Way unsuitable reflection spectra selected in the further evaluation and the accuracy and flexibility of the method are further improved become.

Es hat sich ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn zumindest zwei Einzelsonden derart in der Messzelle angeordnet sind, dass eine Messung an in Förderrichtung versetzten Messpunkten erfolgen kann (longitudinale Einzelsonden- und Messpunktanordnung). Hierdurch kann der in Längsrichtung unsymmetrische Aufbau des Korns kompensiert werden und dem Umstand Rechung getragen werden, dass die Verteilung von Inhaltsstoffen im Korn in der Regel ungleichmäßig ist. Mit der Erhöhung der Anzahl der Messpunkte ist es auch möglich, gezielt in verschiedenen Bereichen des Korns gleiche oder unterschiedliche Inhaltsstoffen ihrem Gehalt nach zu erfassen. Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn 2 bis 20, insbesondere 8 bis 12, derartig unterscheidbarer Messpunkte in longitudinaler Anordnung vorgegeben sind. It has also proven to be advantageous if at least two individual probes are arranged in the measuring cell such that a measurement on in the conveying direction offset measuring points can take place (longitudinal single probe and Measuring point arrangement). As a result, the asymmetrical in the longitudinal direction The structure of the grain can be compensated for and taken into account that the distribution of ingredients in the grain usually is uneven. With the increase in the number of measuring points it is also possible to target the same or different in different areas of the grain to record different ingredients according to their content. As special It has proven advantageous if 2 to 20, in particular 8 to 12, of this type distinguishable measuring points are given in a longitudinal arrangement.

Der Detektor ist vorzugsweise ein Diodenarray-Detektor mit einer Photodiodenzeile und als Hochgeschwindigkeitsdetektor mit Messintervallen von 0,01 bis 50 ms, insbesondere 1 bis 10 ms, ausgelegt. Sein spektraler Messbereich beträgt vorzugsweise 350 bis 2000 nm, insbesondere 1000 bis 1700 nm. Durch die direkte Kopplung mit der Optik der Detektorsonden können Integrationszeiten von < 10 ms erzielt werden. Insgesamt dauert die Messung eines Einzelkorn etwa 0,5 s, so dass Tausende von Körner pro Stunde vermessen werden können. The detector is preferably a diode array detector with a Photodiode array and as a high-speed detector with measuring intervals of 0.01 to 50 ms, in particular 1 to 10 ms, designed. Its spectral Measuring range is preferably 350 to 2000 nm, in particular 1000 to 1700 nm. By direct coupling with the optics of the detector probes Integration times of <10 ms can be achieved. Overall, the measurement takes a single grain about 0.5 s, making thousands of grains per hour can be measured.

Die Förder- und Separationseinheit umfasst in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung frequenzgesteuerte Vibratoren oder Rotationsscheiben zur Sortierung der Körner (Rotationsvereinzelung) und ein Modul zur Vereinzelung der Körner (Linearvereinzelung). Die einzelnen Komponenten sollen eine weitere Automatisierung der Detektion ermöglichen und im Zusammenspiel mit der in wenigen Bruchteilen von Sekunden stattfinden eigentlichen spektralen Messung den Durchsatz von mehreren Hundert bis mehreren Tausend Körnern in sehr kurzen Zeiträumen ermöglichen. In a preferred embodiment, the conveying and separation unit comprises the invention frequency-controlled vibrators or rotary disks Sorting the grains (rotation separation) and a module for separation the grains (linear separation). The individual components are said to be another Enable automation of the detection and in interaction with the in The actual spectral measurement takes place within a few fractions of a second the throughput of several hundred to several thousand grains in a lot enable short periods of time.

Weiterhin ist bevorzugt, dass der Messzelle eine Sortiereinheit nachgeschaltet ist, mit der die zuvor vermessenen Körner definiert abgelegt werden können. Mit einer solchen, aus dem Stand der Technik an sich bekannten Sortiereinheit kann beispielsweise Saatgut nach dem Gehalt bestimmter Inhaltsstoffe aufgetrennt werden. Daneben ist es auf diese Weise auch möglich, die durch das Verfahren ermittelten Gehalte an Inhaltsstoffen auf chemometrischen Wege zu überprüfen. Dies ist insbesondere bei der Erstellung neuer Referenzdaten für die Auswertung sinnvoll. It is further preferred that the measuring cell is followed by a sorting unit with which the previously measured grains can be deposited in a defined manner. With such a sorting unit known from the prior art for example, seeds separated according to the content of certain ingredients become. In addition, it is also possible in this way through the procedure to check the determined contents of ingredients using chemometric methods. This is particularly important when creating new reference data for evaluation meaningful.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Einzelkornanalysator eine Auswerteeinheit, in der die vom Spektrometer erfassten Spektren eines jeden Korns mit einem in einen Speichermedium hinterlegten Datensatz aus Referenzspektren auf Übereinstimmung verglichen werden (Korrelationsmodell). Durch die Integration der Auswerteeinheit in den Einzelkornanalysator kann die Auswertung automatisiert werden und auch bei niedriger Qualifikation der Mitarbeiter eine hohe Reproduzierbarkeit und Verfahrenssicherheit gewährleistet werden. In a preferred embodiment of the invention, the Single grain analyzer an evaluation unit, in which the spectrometer recorded spectra of each grain with a in a storage medium stored data record from reference spectra compared for agreement become (correlation model). By integrating the evaluation unit in the The single grain analyzer can automate the evaluation and also at low employee qualifications, high reproducibility and Process security can be guaranteed.

Modularer AufbauModular construction Einzelkornmodul (Sondenmodul), Spektrometer (Messmodul), AuswertemodulSingle grain module (probe module), spectrometer (measuring module), evaluation module

Ferner wird ein Modell für das Korn erstellt und im Speichermedium hinterlegt. Das Modell, in dem charakteristische spektrale Merkmale (Bezugsgrößen) für bestimmte Bereiche des Korns (modellierte Messpunkte) eingearbeitet sind, erlaubt eine Zuordnung der an einzelnen Messpunkten erfassten Spektren zu den modellierten Messpunkten (Lagezuordnung). Wenn ermittelt wurde, an welcher definierten Stelle des Korns das jeweilige Spektrum aufgenommen wurde, kann in Abhängigkeit von einer der Messung zugrundeliegenden Aufgabenstellung eine Selektion der Spektren erfolgen. Hierdurch lässt sich zum Einen der Rechenaufwand verringern und zum Anderen kann für jeden Messpunkt individuell festgelegt werden nach welchen Kriterien er auszuwerten ist. Neben einer örtlichen Selektierung der Spektren ist es auch denkbar, dass Spektren bestimmter Messpunkte, die eine vorgegebene Abweichung zur Bezugsgröße des Modells überschreiten, vor dem Vergleich mit den Referenzspektren aussortiert werden (qualitative Selektierung der Spektren). Die definierten Ausreißer (Leveragewert, Residualwerte) sind selbstverständlich für jedes Messgut vorab in das zugrundeliegende Kalibriermodell aufzunehmen. Wird der gesetzte Grenzwert überschritten, so wird dieses Spektrum nicht mehr zur weiteren Auswertung (z. B. Mittelung) herangezogen. Hiermit können insbesondere Leermessungen an der Optik unterdrückt werden. A model for the grain is also created and stored in the storage medium. The model in which characteristic spectral characteristics (reference values) for certain areas of the grain (modeled measuring points) are incorporated, allows assignment of the spectra recorded at individual measuring points the modeled measuring points (location assignment). If determined, on which defined point of the grain the respective spectrum is recorded depending on one of the measurements The task is to select the spectra. This allows for One can reduce the computing effort and secondly for everyone The measuring point can be individually determined according to which criteria it should be evaluated is. In addition to local selection of the spectra, it is also conceivable that Spectra of certain measuring points that have a specified deviation from the Exceed the reference size of the model before comparing with the Reference spectra are sorted out (qualitative selection of the spectra). The Defined outliers (leverage value, residual values) are of course for to include every measured material in advance in the underlying calibration model. If the set limit is exceeded, this spectrum is no longer used for further evaluation (e.g. averaging). With this you can in particular empty measurements on the optics can be suppressed.

Mit Hilfe der nach dem Korrelationsmodell ermittelten Referenzspektren können Schätzwerte für den Gehalt an einen oder mehreren Inhaltsstoffen im Korn vorhergesagt werden. So ist es beispielsweise möglich den Gehalt an β- Glucanen in Malzen zu prognostizieren. Die Schätzwerte für die einzelnen Körner des Messguts werden in der Auswerteeinheit statistisch ausgewertet und können unter anderen ein Maß für die Homogenität des Messguts liefern. With the help of the reference spectra determined according to the correlation model Estimates for the content of one or more ingredients in the grain be predicted. For example, it is possible to Predict glucans in malt. The estimates for the individual grains of the measured material are statistically evaluated in the evaluation unit and can among other things provide a measure of the homogeneity of the measured material.

Mit vorab geschildertem Einzelkornanalysator und der entwickelten praxistauglichen Methode zur Einzelkornanalyse wird insgesamt die Überprüfung qualitativer Eigenschaften des Messguts vereinfacht und eine genauere Voraussage über die Verarbeitungseigenschaften ermöglicht. Darüber hinaus bietet sie dem Pflanzenzüchter ein neues Instrument für eine zerstörungsfreie Selektion. With the previously described single grain analyzer and the developed one Practical method for single grain analysis is the overall review qualitative properties of the measured material simplified and a more precise Allows prediction of processing properties. Furthermore it offers the plant breeder a new tool for non-destructive Selection.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, den Einzelkornanalysator und das dazugehörige Verfahren für die Vermessung von Gerste oder Malz zu verwenden. Die Messung kann insbesondere zur Ermittlung des Eiweißgehalts (besonders β-Glucane) des Malzes dienen und ein Maß für den Grad einer Endosperm-Umwandlung des Malzes liefern. It has proven particularly advantageous to use the single-grain analyzer and that associated methods for measuring barley or malt use. The measurement can be used in particular to determine the protein content (especially β-glucans) of the malt and a measure of the degree Deliver endosperm conversion of the malt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche. Further advantageous embodiments of the device are the subject of other subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The invention is described in an exemplary embodiment based on the associated drawings explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Blockschaltbild zur Funktionsweise eines Einzelkornanalysators; Figure 1 is a block diagram of the operation of a single grain analyzer.

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Messzelle des Einzelkornanalysators; Fig. 2 is a schematic representation of a measuring cell of the Einzelkornanalysators;

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung zur Beeinflussung der Fördergeschwindigkeit durch Änderung eines Neigungswinkels; Figure 3 is a schematic diagram for influencing the conveying speed by changing an inclination angle.

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Einzelsonde; Fig. 4 is a schematic representation of a single probe;

Fig. 5 eine ringförmige, transversale Einzelsondenanordnung; Fig. 5 is an annular, single transverse probe assembly;

Fig. 6 eine alternative transversale Einzelsondenanordnung; Fig. 6 shows an alternative single transverse probe assembly;

Fig. 7 eine longitudinale Einzelsondenanordnung; Fig. 7 is a longitudinal single probe assembly;

Fig. 8 eine longitudinale und transversale Messpunktanordnung auf einem Korn; Fig. 8 is a longitudinal and transverse measuring point arrangement on a particle;

Fig. 9 an den Messpunkten eines Korns erfasste Reflektionsspektren und Fig. 9 at the measurement points of a grain detected reflection spectra and

Fig. 10 Reflektionsspektren von verschiedenen Körnern am gleichen Messpunkt. Fig. 10 reflection spectra of different grains at the same measurement point.

Die Fig. 1 zeigt in einem Blockschaltbild den prinzipiellen Aufbau eines Einzelkornanalysators 10. In einem Vorratsbehälter 12 wird das zu untersuchende Messgut, hier eine Charge von Malzkörnern, bereitgestellt. Das Messgut kann je nach Auslegung des Einzelkornanalysators 10 aus mehreren Hundert bis mehreren Tausend einzelnen Körnern bestehen. In einer sich dem Vorratsbehälter 12 anschließenden Förder- und Separationseinheit 14 werden die Körner separiert, vereinzelt und in definierter Weise einem Spektrometer 16zugeführt. Dazu umfasst die Förder- und Separationseinheit 14 beispielsweise ein Modul 18 zur Rotationsvereinzelung, bei dem die Auftrennung des Messguts über eine mit Öffnungen versehene, rotierende Scheibe erfolgt. In einem weiteren Modul 20 erfolgt eine Linearvereinzelung der Körner, wobei auch eine Ausrichtung der zu vermessenden Objekte möglich ist - insbesondere derart, dass eine Längsachse der Körner parallel zur Förderrichtung im Spektrometer 16 verläuft. Die einzelnen Körner haben einen definierten Abstand zueinander. Neben der Vereinzelung der Körner wird das Messgut in den Modulen 18, 20 von kleinen anhaftenden Partikeln gesäubert. Derartige Module 18, 20 sind seit langem aus dem Stand der Technik bekannt. Da sie in einem hohen Maße variabel den jeweiligen Erfordernissen anpassbar und austauschbar sind, wird auf eine weitergehende Erläuterung verzichtet. Festzuhalten bleibt an dieser Stelle, dass das Messgut in definierter Weise für die spektrale Vermessung bereitgestellt werden muss, wobei pro Stunde mehrere Hundert bis mehrere Tausend vereinzelte Körner aufgetrennt werden. Fig. 1 is a block diagram showing the basic structure of a Einzelkornanalysators 10th The material to be examined, here a batch of malt grains, is provided in a storage container 12 . Depending on the design of the single-grain analyzer 10, the material to be measured can consist of several hundred to several thousand individual grains. The grains are separated, separated and fed to a spectrometer 16 in a defined manner in a conveying and separation unit 14 adjoining the storage container 12 . For this purpose, the conveying and separation unit 14 comprises, for example, a module 18 for rotation separation, in which the measurement material is separated via a rotating disk provided with openings. In a further module 20 , the grains are linearly separated, whereby an alignment of the objects to be measured is also possible - in particular in such a way that a longitudinal axis of the grains runs parallel to the conveying direction in the spectrometer 16 . The individual grains are at a defined distance from each other. In addition to the separation of the grains, the measuring material in modules 18 , 20 is cleaned of small adhering particles. Such modules 18 , 20 have long been known from the prior art. Since they are highly adaptable and interchangeable to a large extent, no further explanation is given. It should be noted at this point that the material to be measured must be made available in a defined manner for spectral measurement, with several hundred to several thousand individual grains being separated per hour.

Bestandteil des Einzelkornanalysator 10 ist eine Auswerteeinheit 22, die eine unmittelbare Auswertung der im Spektrometer 16 gemessenen Spektren erlaubt. Die Auswerteeinheit 22 beinhaltet gängige Komponenten zur elektronischen Datenverarbeitung, wie beispielsweise ein Speichermedium, Arbeitsspeicher, eine Prozessoreinheit, eine Tastatur, Geräte zur Informationswiedergabe und Schnittstellen zu weiteren Peripheriegeräten. Die Auswertung der Spektren wird im weiteren noch näher erläutert und liefert insbesondere Schätzwerte für den Gehalt bestimmter Inhaltsstoffe im Korn. Der Informationsfluss zwischen der Auswerteeinheit 22 und dem Spektrometer 16 und zwischen der Auswerteeinheit 22 und einer nachgeordneten Sortiereinheit 24 ist über die gestrichelten Pfeile angedeutet. Die Sortiereinheit 24 dient zur definierten Ablage der zuvor vermessenen Körner nach Kriterien, die durch die Auswerteeinheit 22 vorgegeben werden. Ein solches Vorgehen ist unter anderem dann sinnvoll, wenn zu Züchtungszwecken Körner mit bestimmten Gehalten an Inhaltsstoffen selektiert werden sollen. Die selektierten Körner können auch zu Kalibrierungszwecken oder zur Erstellung neuer Modelle für die zugrunde liegenden Auswertungen vorzugsweise chemometrisch oder alternativ mit anderen Referenzmethoden auf den "tatsächlichen" Gehalt überprüft werden. Part of the single-grain analyzer 10 is an evaluation unit 22 , which allows an immediate evaluation of the spectra measured in the spectrometer 16 . The evaluation unit 22 contains common components for electronic data processing, such as, for example, a storage medium, working memory, a processor unit, a keyboard, devices for reproducing information and interfaces to other peripheral devices. The evaluation of the spectra is explained in more detail below and in particular provides estimates for the content of certain ingredients in the grain. The flow of information between the evaluation unit 22 and the spectrometer 16 and between the evaluation unit 22 and a downstream sorting unit 24 is indicated by the dashed arrows. The sorting unit 24 serves for the defined storage of the previously measured grains according to criteria that are specified by the evaluation unit 22 . Such a procedure is useful, among other things, if grains with certain contents of ingredients are to be selected for breeding purposes. The selected grains can also be checked for calibration purposes or for creating new models for the underlying evaluations, preferably chemometrically or alternatively with other reference methods for the “actual” content.

Sortiereinheiten 24 für derartige Zwecke sind hinreichend bekannt, so dass auf eine weitere Beschreibung verzichtet wird. Sorting units 24 for such purposes are well known, so that a further description is omitted.

Ein Teilbereich des Spektrometers 16 ist in Fig. 2 skizziert. Der dargestellte Bereich umfasst ein Glasrohr 26, in dem ein zu vermessendes Korn 28 transportiert wird, eine erste und zweite Lichtschranke 30, 32 und die eigentliche Messzelle 34 in der die spektrale Messung durchgeführt wird. A portion of the spectrometer 16 is outlined in FIG. 2. The area shown comprises a glass tube 26 in which a grain 28 to be measured is transported, a first and second light barrier 30 , 32 and the actual measuring cell 34 in which the spectral measurement is carried out.

Das Glasrohr 26 besteht aus Quarzglas und ist für elektromagnetische Strahlung im VIS/NIR-Bereich (380 bis 2400 nm) durchlässig. Der Rohrquerschnitt kann so gewählt werden, dass ein Verdrehen des Korns 28 in Förderrichtung - angedeutet durch die Pfeile - verhindert wird. Die Geschwindigkeit mit der sich das Korn 28 im Glasrohr 26 vorwärts bewegt, kann beispielsweise durch eine hier nicht dargestellte steuer- oder regelbare Druckluftzufuhr, die einen das Korn 28 mitreißenden Luftstrom erzeugt, beeinflusst werden. Alternativ ist denkbar, den Neigungswinkel α der Messzelle 34 und damit des Glasrohrs 26 an einem Gelenk 36 zu verstellen (Fig. 3). Bei senkrechter Stellung fällt das Korn 28 ungebremst durch das Glasrohr 26 - wird der Neigungswinkel α jedoch verringert, so führt die resultierende Reibung des Korns 28 an den Wänden des Glasrohrs 26 zu einer Verringerung der Fördergeschwindigkeit. Das Gelenk 36 kann auf mechanischen, elektromotorischen oder pneumatischen Wege regel- oder ansteuerbar sein. Für die Regelung oder Steuerung der Fördergeschwindigkeit stehen Regelgrößen wie ein Korngewicht oder die mit Hilfe der Lichtschranken 30, 32 bestimmte Fördergeschwindigkeit bei vorhergehenden Messungen, zur Verfügung. The glass tube 26 is made of quartz glass and is transparent to electromagnetic radiation in the VIS / NIR range (380 to 2400 nm). The pipe cross-section can be selected so that the grain 28 is prevented from rotating in the conveying direction - indicated by the arrows. The speed at which the grain 28 moves forward in the glass tube 26 can be influenced, for example, by a controllable or regulatable compressed air supply, not shown here, which generates an air flow which entrains the grain 28 . Alternatively, it is conceivable to adjust the angle of inclination α of the measuring cell 34 and thus of the glass tube 26 on a joint 36 ( FIG. 3). In the vertical position, the grain 28 falls through the glass tube 26 without braking - but if the angle of inclination α is reduced, the resulting friction of the grain 28 on the walls of the glass tube 26 leads to a reduction in the conveying speed. The joint 36 can be regulated or actuated in mechanical, electromotive or pneumatic ways. For the regulation or control of the conveying speed, controlled variables such as a grain weight or the conveying speed determined with the aid of the light barriers 30 , 32 in previous measurements are available.

Die Lichtschranken 30, 32 dienen zur Erfassung des Ein- und Austritts des Korns 28 aus dem Spektrometer 16. Wenn das Korn 28 die erste Lichtschranke 30 passiert oder gegebenenfalls mit einer vorgebbaren Verzögerung, wird die Messung gestartet und beim Durchlaufen der zweiten Lichtschranke 32 beendet. The light barriers 30 , 32 serve to detect the entry and exit of the grain 28 from the spectrometer 16 . If the grain 28 passes the first light barrier 30 or, if necessary, with a predefinable delay, the measurement is started and is ended when the second light barrier 32 is passed through.

In der Fig. 2 sind zwei Einzelsonden 38 der Messzelle 34 dargestellt, die zur Einspeisung der Messstrahlung und Messung der Reflektion am Korn 28 dienen. Die Einzelsonden 38 wiederum sind aus einzelnen Fasersonden - basierend auf einem lichtleitenden Material - zusammengesetzt und ermöglichen die vom Ort der Messung distanzierte Anordnung von Strahlungsquelle 40 und Detektor 42 (Fig. 4). Im vorliegenden Beispiel bilden sechs ringförmig um eine Strahlungssonde 46 angeordnete Detektorsonden 44 eine Einzelsonde 38. Mehrere Einzelsonden 38 können in später noch erläuterter Weise in der Messzelle 34 angeordnet werden. Insgesamt sind alle Detektorsonden 44 auf den zentralen Detektor 42, beziehungsweise alle Strahlungssonden 46 auf die zentrale Strahlungsquelle 40, zusammen geschaltet. FIG. 2 shows two individual probes 38 of the measuring cell 34 which are used to feed in the measuring radiation and measure the reflection on the grain 28 . The individual probes 38 are in turn composed of individual fiber probes - based on a light-conducting material - and enable the radiation source 40 and detector 42 to be arranged at a distance from the location of the measurement ( FIG. 4). In the present example, six detector probes 44 arranged in a ring around a radiation probe 46 form a single probe 38 . Several individual probes 38 can be arranged in the measuring cell 34 in a manner which will be explained later. Overall, all detector probes 44 are connected to the central detector 42 , or all the radiation probes 46 to the central radiation source 40 .

Die Strahlungsquelle 40 stellt eine Messstrahlung im nahinfraroten Spektralbereich bereit. Um Integrationszeiten < 10 ms zu erreichen, wird als Detektor 42 ein polychromatischer Hochgeschwindigkeits-Diodenarray-Detektor mit 256 Photodiodenzeilen eingesetzt (beziehbar u. a. über die Firma Carl Zeiss Jena GmbH, Deutschland). Der Detektor 42 ist mit einer InGaAs-Diodenzeile ausgestattet, die Messintervalle von 1 bis 10 ms erlaubt und sich durch eine sehr gute Wellenlängenstabilität und eine sehr hohe Empfindlichkeit im nahinfraroten Spektralbereich von 400 bis 2400 nm auszeichnet. Der Detektor 42 ist durch seine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Erschütterung und Temperaturänderung für die verschiedensten Anwendungsbereiche geeignet und bietet deutliche Vorteile gegenüber der Filter- und Monochromatortechnik. Die Messung erfolgt mit einer Auflösung von 0,5 nm, wobei etwa 280 Messungen pro Sekunde durchgeführt werden. Pro Korn beträgt die Gesamtmesszeit etwa 0,5 s. The radiation source 40 provides measurement radiation in the near-infrared spectral range. In order to achieve integration times of <10 ms, a polychromatic high-speed diode array detector with 256 photodiode lines is used as detector 42 (obtainable, inter alia, from Carl Zeiss Jena GmbH, Germany). The detector 42 is equipped with an InGaAs diode row, which allows measurement intervals from 1 to 10 ms and is characterized by very good wavelength stability and a very high sensitivity in the near-infrared spectral range from 400 to 2400 nm. Due to its high resistance to shocks and temperature changes, detector 42 is suitable for a wide variety of applications and offers clear advantages over filter and monochromator technology. The measurement is carried out with a resolution of 0.5 nm, with about 280 measurements being carried out per second. The total measuring time per grain is about 0.5 s.

Eine spezielle Anordnung mehrerer Einzelsonden 38 in der Messzelle 34 soll die Aussagekraft der Messung erhöhen und eine größere Flexibilität bei der Messung mit sich bringen. Es hat sich als sinnvoll erwiesen, quer zur Förderrichtung zumindest zwei Einzelsonden 38 anzuordnen, denn hierdurch können die auf der unregelmäßigen Kornform oder einer unterschiedliche Kornausrichtung beruhenden Messunterschiede im Rahmen der Auswertung kompensiert werden. Für eine solche transversale Einzelsonden- und daraus resultierende Messpunktanordnung auf dem Korn 28 zeigen die Fig. 5 und 6 zwei Alternativen auf. Nach einer ersten Variante (Fig. 5) werden drei oder mehr Einzelsonden 38 ringförmig, mit einem geeigneten Abstand um das Glasrohr 26 angeordnet und ermöglichen die Messung an entsprechend vielen Messpunkten auf dem Korn 28. Wenn aus baulichen Gründen eine solche Vielfachanordnung nicht möglich ist, können nach einer zweiten Variante (Fig. 6) zwei Einzelsonden 38 in einer senkrecht zur Förderrichtung verlaufenden Ebene in einem Winkel von etwa 90° zueinander am Glasrohr 26 angebracht werden. Die Fig. 8 zeigt beispielhaft sieben Messpunktpaare (a/a' bis g/g') die sich aus einer transversalen Einzelsondenanordnung mit je zwei Einzelsonden 38 ergeben. In der Auswerteeinheit 22 werden die Spektren der Messpunktpaare verglichen und bei bestehenden Unterschieden anhand eines weiter unten noch beschriebenen Modells die zur weiteren Auswertung geeigneten Spektren ausgewählt. A special arrangement of several individual probes 38 in the measuring cell 34 is intended to increase the meaningfulness of the measurement and to bring about greater flexibility in the measurement. It has proven expedient to arrange at least two individual probes 38 transversely to the conveying direction, since this allows the measurement differences based on the irregular grain shape or a different grain orientation to be compensated for in the course of the evaluation. For such a transverse Einzelsonden- and the resulting measurement point arrangement on the grain 28, the Figure 5 show. And 6 has two alternatives. According to a first variant ( FIG. 5), three or more individual probes 38 are arranged in a ring, with a suitable distance around the glass tube 26 , and enable measurement at a corresponding number of measuring points on the grain 28 . If such a multiple arrangement is not possible for structural reasons, according to a second variant ( FIG. 6) two individual probes 38 can be attached to the glass tube 26 in a plane perpendicular to the conveying direction at an angle of approximately 90 ° to one another. Fig. 8 shows an example of seven measuring point pair (a / a 'to g / g') which result from a single transverse probe assembly with two individual probes 38th In the evaluation unit 22 , the spectra of the measuring point pairs are compared and, in the event of differences, the spectra suitable for further evaluation are selected on the basis of a model described below.

Es ist auch möglich mit einzelnen Fasern erfasste Strahlung in einer einzigen Faser zusammenzuführen, so dass sich ein mittleres Spektrum, dass dem Detektor zugeführt wird. It is also possible to detect radiation in a single fiber with individual fibers Merge fiber so that there is a medium spectrum that the Detector is fed.

Da das Korn 28 auch in Längsrichtung inhomogen aufgebaut ist und die daraus resultierenden Ungenauigkeiten bei der Messung signifikant sein können, hat sich eine Mehrfachanordnung von Einzelsonden 38 auch in Förderrichtung als vorteilhaft erwiesen. In Fig. 7 sind exemplarisch fünf Einzelsonden 38 für eine derartige longitudinale Einzelsondenanordnung dargestellt, deren Abstand zueinander selbstverständlich auf die Dimensionen des Korns 28 abgestimmt sein muss. Die sich ergebende longitudinale Messpunktanordnung für sieben Einzelsonden 38 ist der Fig. 8 zu entnehmen (Messpunkte a bis g beziehungsweise a' bis g'). In der Praxis haben sich besonders Anordnungen mit 8 bis 12 Messpunkten in longitudinaler Erstreckung bewährt. Auch diese longitudinal unterschiedlichen Spektren können zu einem Mittelwertspektrum zusammengeführt werden. Since the grain 28 is also inhomogeneous in the longitudinal direction and the resulting inaccuracies in the measurement can be significant, a multiple arrangement of individual probes 38 has also proven to be advantageous in the conveying direction. In FIG. 7, five individual probes 38 are exemplarily shown for such a longitudinal individual probe arrangement, the spacing of which from one another must of course be matched to the dimensions of the grain 28 . The resulting longitudinal measuring point arrangement for seven individual probes 38 can be seen in FIG. 8 (measuring points a to g or a 'to g'). In practice, arrangements with 8 to 12 measuring points in longitudinal extension have proven particularly useful. These longitudinally different spectra can also be combined to form a mean spectrum.

Für ein konkretes Malzkorn ergeben sich aus einer solchen Messung die in Fig. 9 aufgezeigten Spektren. Es wird deutlich, dass die Reflektion an verschiedenen Messpunkten a bis g unterschiedlich geformte Spektren liefert. Zur Bestimmung der absoluten Lage der einzelnen Messpunkte - das Korn 28 kann ja in zweierlei Richtungen ins Glasrohr 26 eingespeist werden - wird auf ein in der Auswerteeinheit 22 hinterlegtes Modell für Malzkörner zurückgegriffen. Ein solches Modell kann beispielsweise derart erstellt werden, dass Malzkörner zunächst spektroskopisch an den in Frage kommenden Messpunkten vermessen werden und die gewonnenen Daten durch chemometrische Bestimmungen oder alternative Referenzmethoden quantitativen Gehalten an bestimmten Inhaltsstoffen zugeordnet werden. Das Verhältnis der einzelnen Messpunkte zueinander ist aufgrund der Inhomogenität des Kornaufbaus charakteristisch für den Längsaufbau des Korns und liefert daher eine Bezugsgröße für die Lagebestimmung von Messpunkten mit unbekannter Orientierung des Korns 28. For a concrete malt grain, the spectra shown in FIG. 9 result from such a measurement. It becomes clear that the reflection at different measuring points a to g provides differently shaped spectra. To determine the absolute position of the individual measuring points - the grain 28 can be fed into the glass tube 26 in two directions - a model for malt grains stored in the evaluation unit 22 is used . Such a model can be created, for example, in such a way that malt grains are first measured spectroscopically at the measurement points in question and the data obtained are assigned quantitative contents of certain ingredients using chemometric determinations or alternative reference methods. The ratio of the individual measuring points to one another is characteristic of the longitudinal structure of the grain due to the inhomogeneity of the grain structure and therefore provides a reference variable for determining the position of measuring points with an unknown orientation of the grain 28 .

Unter bestimmten Umständen ist eine weitere Selektion der nun konkreten Messpunkten zugeordneten Spektren notwendig. So kann beispielsweise der Gehalt eines für die Reflektion verantwortlichen Inhaltsstoffes in einem bestimmten Bereich besonders charakteristisch sein und/oder es sollen bei einer Messung Bereiche mit abweichenden Reflektionsverhalten infolge der Anwesenheit von unterschiedlichen Inhaltsstoffen voneinander getrennt werden. Mit vorab beschriebener Lagebestimmung ist eine örtliche Selektierung besonders einfach, indem bei der jeweiligen Auswertung nur vorher festgelegte Messpunkte berücksichtigt werden. Ferner ist es sinnvoll, auch qualitative Kriterien bei der Auswahl der Spektren für die weitere Auswertung mit einfließen zu lassen. Durch Vorgabe von Grenzwerten für eine Abweichung von den im Modell hinterlegten Bezugsgrößen können Leermessungen unterdrückt werden. Under certain circumstances, another selection is the more concrete one Spectra assigned to measuring points necessary. For example, the Content of an ingredient responsible for reflection in one certain area should be particularly characteristic and / or in a Measuring areas with deviating reflection behavior as a result of Presence of different ingredients. With the position determination described above is a local selection particularly easy, since only predetermined in the respective evaluation Measurement points are taken into account. Furthermore, it makes sense, also qualitative Criteria are included in the selection of the spectra for further evaluation allow. By specifying limit values for a deviation from the in Blank measurements stored in the model can be suppressed.

Sobald die Selektierung abgeschlossen ist und die Lage der Messpunkte bestimmt ist, können die Spektren von mehreren Körnern 28 am gleichen Messpunkt gegenübergestellt werden. Beispielhaft zeigt Fig. 10 einen solchen Vergleich für sieben Malzkörner am Messpunkt d. Schon hier ist ersichtlich, dass erhebliche Unterschiede bestehen. Bei Malzkörnern ist die gemessene Reflektion ein Maß für den Gehalt an β-Glucanen und damit ein Anhaltspunkt für den Stand der Endosperm-Umwandlung. Aus den Intensitäten der einzelnen Spektren können demnach Schätzwerte für den Gehalt an β-Glucanen bestimmt werden. Da die Intensität der einzelnen Spektren im in Frage kommenden Spektralbereich vom Lambert-Beer'schen Gesetz abweichen kann, sollte zunächst auf chemometrischen Wege eine Kalibrierungsfunktion ermittelt werden. Mit Hilfe der in der Auswerteeinheit 22 hinterlegten Kalibrierungsfunktion lassen sich dann in der Praxis gut mit den tatsächlichen Gehalten übereinstimmende Schätzwerte bestimmen. Nach einem einfacheren Korrelationsmodell können die erfassten Spektren aber auch gleich mit einem im Speichermedium hinterlegten Datensatz an Referenzspektren auf Übereinstimmung verglichen werden und so aussagekräftige Schätzwerte liefern. Die gewonnenen Daten lassen sich in bekannter Weise statistisch auswerten und ermöglichen aufgrund der in kurzer Zeit erhältlichen großen Zahl an Einzelmessungen (> 7000 Messungen pro h) eine zuverlässige Abschätzung der Homogenität des Messgutes. As soon as the selection is complete and the position of the measuring points is determined, the spectra of several grains 28 at the same measuring point can be compared. By way of example, FIG. 10 for such a comparison seven malt kernels d at the measurement point. It can already be seen here that there are considerable differences. In the case of malt grains, the measured reflection is a measure of the β-glucan content and thus an indication of the status of the endosperm conversion. Estimates for the β-glucan content can accordingly be determined from the intensities of the individual spectra. Since the intensity of the individual spectra in the spectral range in question can deviate from Lambert-Beer law, a calibration function should first be determined by chemometric means. With the aid of the calibration function stored in the evaluation unit 22 , it is then possible in practice to determine estimated values which correspond well to the actual contents. According to a simpler correlation model, the recorded spectra can also be compared for correspondence with a data set of reference spectra stored in the storage medium and thus provide meaningful estimated values. The data obtained can be statistically evaluated in a known manner and, due to the large number of individual measurements that can be obtained in a short time (> 7000 measurements per hour), enables a reliable assessment of the homogeneity of the measured material.

Der hier beanspruchte und beschriebene Einzelkornanalysator ist beispielsweise auch als Einzelstückanalysator z. B. zur Analyse von pharmazeutischen Erzeugnissen wie Pillen oder anderen Proben einsetzbar. BEZUGSZEICHENLISTE 10 Einzelkornanalysator
12 Vorratsbehälter
14 Förder- und Separationseinheit
16 Spektrometer
18 Modul für die Rotationsvereinzelung
20 Modul für die Linearvereinzelung
22 Auswerteeinheit
24 Sortiereinheit
26 Glasrohr
28 Korn
30 erste Lichtschranke
32 zweite Lichtschranke
34 Messzelle
36 Gelenk
38 Einzelsonde
40 Strahlungsquelle
42 Detektor
44 Detektorsonden
46 Strahlungssonden
The single grain analyzer claimed and described here is also used, for example, as a single piece analyzer. B. for the analysis of pharmaceutical products such as pills or other samples. REFERENCE SIGN LIST 10 single grain analyzer
12 storage containers
14 Conveying and separation unit
16 spectrometers
18 Rotary separation module
20 module for linear separation
22 evaluation unit
24 sorting unit
26 glass tube
28 grain
30 first light barrier
32 second light barrier
34 measuring cell
36 joint
38 single probe
40 radiation source
42 detector
44 detector probes
46 radiation probes

Claims (39)

1. Einzelkornanalysator (10) mit a) einer Förder- und Separationseinheit (14), in der ein zu untersuchendes Korn (28) (Einzelkorn) aus einer Vielzahl von Körnern (Messgut) separiert und vereinzelt einem Spektrometer (16) zugeführt wird sowie b) einem Spektrometer (16) mit einer Messeinrichtung (34), an der das Korn (28) während der Messung vorbei gefördert wird und die eine auf das Korn (28) ausgerichtete Strahlungsquelle für elektromagnetische Strahlung und einen die Reflektion der Strahlung vom Korn (28) oder die Transmission der Strahlung durch das Korn (28) erfassenden Detektor (42) umfasst. 1. single grain analyzer ( 10 ) with a) a conveying and separation unit ( 14 ) in which a grain ( 28 ) to be examined (individual grain) is separated from a large number of grains (material to be measured) and occasionally fed to a spectrometer ( 16 ) and b) a spectrometer ( 16 ) with a measuring device ( 34 ), past which the grain ( 28 ) is conveyed during the measurement and which has a radiation source for electromagnetic radiation aligned with the grain ( 28 ) and a reflection of the radiation from the grain ( 28 ) or the transmission of the radiation through the grain ( 28 ) detecting detector ( 42 ). 2. Einzelkornanalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle elektromagnetische Strahlung zumindest in einem spektralen Bereich zwischen 350 und 2400 nm abgibt und dass der Detektor einen Messbereich von 350 bis 2400 nm umfasst. 2. single grain analyzer according to claim 1, characterized in that the Radiation source electromagnetic radiation at least in one spectral range between 350 and 2400 nm and that the detector covers a measuring range from 350 to 2400 nm. 3. Einzelkornanalysator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung eine Messzelle (34) aus einen im Bereich der Strahlungsquelle (40) und des Detektors (42) NIR-transparenten Material umfasst. 3. Single grain analyzer according to claim 1 or 2, characterized in that the measuring device comprises a measuring cell ( 34 ) made of a NIR-transparent material in the region of the radiation source ( 40 ) and the detector ( 42 ). 4. Einzelkornanalysator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messzelle (34) ein als Probenzufuhr dienendes Glasrohr (26), insbesondere aus Quarzglas, umfasst. 4. single-grain analyzer according to claim 3, characterized in that the measuring cell ( 34 ) comprises a glass tube ( 26 ) serving as a sample feed, in particular made of quartz glass. 5. Einzelkornanalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Messzelle (34) Mittel zugeordnet sind, mit denen eine Fördergeschwindigkeit des Korns (28) in der Messzelle (34) und damit eine Messzeit beeinflusst werden kann. 5. single grain analyzer according to one of claims 1 to 4, characterized in that the measuring cell ( 34 ) are assigned means with which a conveying speed of the grain ( 28 ) in the measuring cell ( 34 ) and thus a measuring time can be influenced. 6. Einzelkornanalysator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Beeinflussung der Fördergeschwindigkeit eine regel- oder steuerbare Druckluftzufuhr umfassen. 6. single grain analyzer according to claim 5, characterized in that the Means for influencing the conveying speed a regular or controllable supply of compressed air. 7. Einzelkornanalysator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Beeinflussung der Fördergeschwindigkeit mechanisch, elektromotorisch oder pneumatisch verstellbare Gelenke (38) umfassen, mit denen ein Neigungswinkel α der Messzelle (34) veränderbar ist. 7. single grain analyzer according to claim 6, characterized in that the means for influencing the conveying speed comprise mechanically, electromotively or pneumatically adjustable joints ( 38 ) with which an inclination angle α of the measuring cell ( 34 ) can be changed. 8. Einzelkornanalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Messzelle (34) zwei Lichtschranken (30, 32) zur Detektion des Ein- und Austritts des Korns (28) umfasst. 8. single grain analyzer according to one of claims 1 to 7, characterized in that the measuring cell ( 34 ) comprises two light barriers ( 30 , 32 ) for detecting the entry and exit of the grain ( 28 ). 9. Einzelkornanalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (42) Fasersonden aus einem lichtführenden Material umfasst, die die reflektierte oder die transmittierte Strahlung vom Messort zum Detektor (42) leiten (Detektorsonden (44)). 9. single grain analyzer according to one of claims 1 to 8, characterized in that the detector ( 42 ) comprises fiber probes made of a light-guiding material, which guide the reflected or the transmitted radiation from the measuring location to the detector ( 42 ) (detector probes ( 44 )). 10. Einzelkornanalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (40) Fasersonden aus einem lichtführenden Material umfasst, die die erzeugte Strahlung von der Strahlungsquelle (40) zum Messort leiten (Strahlungssonden (46)). 10. Single grain analyzer according to one of claims 1 to 9, characterized in that the radiation source ( 40 ) comprises fiber probes made of a light-guiding material, which guide the radiation generated from the radiation source ( 40 ) to the measurement location (radiation probes ( 46 )). 11. Einzelkornanalysator nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Messzelle (34) eine oder mehrere Einzelsonden (38) aus jeweils wenigstens einer Strahlungssonde (46) und wenigstens einer Detektorsonde (44) umfasst. 11. Single grain analyzer according to claims 9 and 10, characterized in that the measuring cell ( 34 ) comprises one or more individual probes ( 38 ) each comprising at least one radiation probe ( 46 ) and at least one detector probe ( 44 ). 12. Einzelkornanalysator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelsonden (38) aus einer mittig gelegenen Strahlungssonde (46) und ringförmig darum angeordneten Detektorsonden (44) bestehen. 12. single grain analyzer according to claim 11, characterized in that the individual probes ( 38 ) consist of a centrally located radiation probe ( 46 ) and annularly arranged detector probes ( 44 ). 13. Einzelkornanalysator nach den Ansprüchen 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Einzelsonden (38) derart in der Messzelle (34) angeordnet sind, dass eine Messung simultan in quer zur Förderrichtung versetzen Bereichen des Korns (28) (Messpunkte) erfolgen kann (transversale Einzelsonden- und Messpunktanordnung). 13. Single grain analyzer according to claims 11 or 12, characterized in that at least two individual probes ( 38 ) are arranged in the measuring cell ( 34 ) in such a way that a measurement can be carried out simultaneously in regions of the grain ( 28 ) (measuring points) offset transversely to the conveying direction (transverse single probe and measuring point arrangement). 14. Einzelkornanalysator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Messpunkte der zumindest zwei Einzelsonden (38) für die transversale Einzelsondenanordnung in einem etwa 90°-Winkel zur Förderrichtung zueinander liegen. 14. Single grain analyzer according to claim 13, characterized in that the measuring points of the at least two individual probes ( 38 ) for the transverse individual probe arrangement lie at an approximately 90 ° angle to the conveying direction. 15. Einzelkornanalysator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Einzelsonden (38) für die transversale Einzelsondenanordnung ringförmig um die Messzelle (34) angeordnet sind. 15. Single grain analyzer according to claim 13, characterized in that a plurality of individual probes ( 38 ) for the transverse individual probe arrangement are arranged in a ring around the measuring cell ( 34 ). 16. Einzelkornanalysator nach den Ansprüchen 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Einzelsonden (38) derart in der Messzelle (34) angeordnet sind, dass eine Messung in Förderrichtung versetzen Bereichen des Korns (28) (Messpunkte) erfolgen kann (longitudinale Einzelsonden- und Messpunktanordnung). 16. Single grain analyzer according to claims 11 or 12, characterized in that at least two individual probes ( 38 ) are arranged in the measuring cell ( 34 ) in such a way that regions of the grain ( 28 ) (measuring points) offset in the conveying direction can be carried out (longitudinal individual probes) - and measuring point arrangement). 17. Einzelkornanalysator nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das 2 bis 20 in longitudinaler Anordnung unterscheidbare Messpunkte durch die longitudinale Einzelsondenanordnung vorgegeben sind. 17. single grain analyzer according to claim 16, characterized in that the 2 to 20 measuring points distinguishable in longitudinal arrangement by the longitudinal individual probe arrangement are specified. 18. Einzelkornanalysator nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das 8 bis 12 in longitudinaler Anordnung unterscheidbare Messpunkte durch die longitudinale Einzelsondenanordnung vorgegeben sind. 18. single grain analyzer according to claim 17, characterized in that the 8 to 12 measuring points distinguishable in longitudinal arrangement by the longitudinal individual probe arrangement are specified. 19. Einzelkornanalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (42) ein Hochgeschwindigkeitsdetektor mit Messintervallen von 0,01 bis 50 ms ist. 19. Single grain analyzer according to one of claims 1 to 18, characterized in that the detector ( 42 ) is a high-speed detector with measuring intervals of 0.01 to 50 ms. 20. Einzelkornanalysator nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (42) ein Hochgeschwindigkeitsdetektor mit Messintervallen von 1 bis 10 ms ist. 20. Single grain analyzer according to claim 19, characterized in that the detector ( 42 ) is a high-speed detector with measuring intervals of 1 to 10 ms. 21. Einzelkornanalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der spektrale Messbereich des Detektors (42) 400 bis 2000 nm beträgt. 21. Single grain analyzer according to one of claims 1 to 20, characterized in that the spectral measuring range of the detector ( 42 ) is 400 to 2000 nm. 22. Einzelkornanalysator nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der spektrale Messbereich des Detektors (42) 1000 bis 1700 nm beträgt. 22. Single grain analyzer according to claim 21, characterized in that the spectral measuring range of the detector ( 42 ) is 1000 to 1700 nm. 23. Einzelkornanalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (42) ein Diodenarray-Detektor mit einer Photodiodenzeile ist. 23. Single grain analyzer according to one of claims 1 to 22, characterized in that the detector ( 42 ) is a diode array detector with a photodiode array. 24. Einzelkornanalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Förder- und Separationseinheit (14) frequenzgesteuerte Vibratoren zur Sortierung des Korns (28) umfasst. 24. Single grain analyzer according to one of claims 1 to 23, characterized in that the conveying and separation unit ( 14 ) comprises frequency-controlled vibrators for sorting the grain ( 28 ). 25. Einzelkornanalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Förder- und Separationseinheit (14) ein Modul zur Vereinzelung des Korns (28) umfasst. 25. Single grain analyzer according to one of claims 1 to 24, characterized in that the conveying and separation unit ( 14 ) comprises a module for separating the grain ( 28 ). 26. Einzelkornanalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Messzelle (34) eine Sortiereinheit (24) nachgeschaltet ist, mit der die zuvor vermessenen Körner (28) definiert abgelegt werden können. 26. Single grain analyzer according to one of claims 1 to 25, characterized in that the measuring cell ( 34 ) is followed by a sorting unit ( 24 ) with which the previously measured grains ( 28 ) can be deposited in a defined manner. 27. Einzelkornanalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Einzelkornanalysator (10) eine Auswerteeinheit (22) umfasst, in der die vom Spektrometer (16) erfassten Spektren eines jeden Korns (28) mit einem in einen Speichermedium hinterlegten Datensatz aus Referenzspektren verglichen werden. 27 Einzelkornanalysator according to any one of claims 1 to 26, characterized in that the Einzelkornanalysator (10) comprises an evaluation unit (22) in which the captured by the spectrometer (16) spectra of each grain (28) with a stored in a storage medium data be compared from reference spectra. 28. Verfahren zur Einzelkornanalyse, bei dem in einem Einzelkornanalysator (10) a) ein zu untersuchendes Korn (28) (Einzelkorn) aus einer Vielzahl von Körnern (Messgut) in einer Förder- und Separationseinheit (14) separiert und vereinzelt einem Spektrometer (16) zugeführt wird sowie b) das Korn (28) während der Messung durch eine Messeinrichtung (34) eines Spektrometers (16) transportiert wird und durch eine auf das Korn (28) ausgerichteten Strahlungsquelle (40) vorzugsweise im sichtbaren Bereich und den nahen Infrarot-Bereich (VIS/NIR) bestrahlt wird und die Reflektion vom oder die Transmission durch das Korn (28) durch einen Detektor (42) vorzugsweise im spektralen Messbereich von 380 bis 2400 nm erfasst wird. 28. Method for single grain analysis, in which in a single grain analyzer ( 10 ) a) a grain to be examined ( 28 ) (single grain) separated from a large number of grains (material to be measured) in a conveying and separation unit ( 14 ) and occasionally fed to a spectrometer ( 16 ) and b) the grain ( 28 ) is transported during the measurement by a measuring device ( 34 ) of a spectrometer ( 16 ) and by a radiation source ( 40 ) aligned with the grain ( 28 ), preferably in the visible range and the near infrared range (VIS / NIR) is irradiated and the reflection from or the transmission through the grain ( 28 ) is detected by a detector ( 42 ), preferably in the spectral measuring range from 380 to 2400 nm. 29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Spektrometer (16) erfassten Spektren eines jeden Korns (28) in einer Auswerteeinheit (22) mit einem in einen Speichermedium hinterlegten Datensatz aus Referenzspektren auf Übereinstimmung verglichen werden (Korrelationsmodell). 29. The method according to claim 28, characterized in that the spectra of each grain ( 28 ) recorded by the spectrometer ( 16 ) are compared in an evaluation unit ( 22 ) with a data set of reference spectra stored in a storage medium (correlation model). 30. Verfahren nach den Ansprüchen 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Speichermedium hinterlegtes Modell für das Korn (28) erstellt wird, in dem charakteristische spektrale Merkmale (Bezugsgrößen) für bestimmte Bereiche des Korns (28) (modellierte Messpunkte) eingearbeitet sind und eine Zuordnung der an einzelnen Messpunkten erfassten Spektren zu den modellierten Messpunkten erfolgt (Lagezuordnung). 30. The method according to claims 28 or 29, characterized in that a model for the grain ( 28 ) stored in the storage medium is created, in which characteristic spectral features (reference variables) for certain areas of the grain ( 28 ) (modeled measuring points) are incorporated and the spectra recorded at individual measuring points are assigned to the modeled measuring points (position assignment). 31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Spektren bestimmter Messpunkte nach der Lagezuordnung in Abhängigkeit von einer der Messung zugrundeliegenden Aufgabenstellung ausgewählt werden und diese Spektren mit den Referenzspektren verglichen werden (örtliche Selektierung der Spektren). 31. The method according to claim 30, characterized in that the spectra certain measuring points according to the location assignment depending on one the task on which the measurement is based are selected and these spectra are compared with the reference spectra (local Selection of the spectra). 32. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass Spektren bestimmter Messpunkte, die eine vorgegebene Abweichung zur Bezugsgröße des Modells überschreiten, vor dem Vergleich mit den Referenzspektren aussortiert werden (qualitative Selektierung der Spektren). 32. The method according to claim 30, characterized in that spectra certain measuring points that have a predetermined deviation from the Exceed the reference size of the model before comparing with the Reference spectra are sorted out (qualitative selection of the spectra). 33. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass den nach dem Korrelationsmodell ermittelten Referenzspektren Schätzwerte für den Gehalt an einen oder mehreren Inhaltsstoffen im Korn (28) zugeordnet werden. 33. The method according to any one of claims 29 to 32, characterized in that the reference spectra determined according to the correlation model are assigned estimated values for the content of one or more ingredients in the grain ( 28 ). 34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Schätzwerte für die einzelnen Körner (28) des Messguts statistisch ausgewertet werden und ein Maß für die Homogenität des Messguts liefern. 34. The method according to claim 33, characterized in that the estimated values for the individual grains ( 28 ) of the measured material are statistically evaluated and provide a measure of the homogeneity of the measured material. 35. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Messzelle (34) Mittel zugeordnet sind, mit denen eine Fördergeschwindigkeit des Korns (28) in der Messzelle (34) beeinflusst werden kann und eine Messzeit pro Korn (28) durch Vorgabe einer bestimmten Fördergeschwindigkeit eingestellt wird. 35. The method according to any one of claims 28 to 34, characterized in that the measuring cell ( 34 ) is assigned means with which a conveying speed of the grain ( 28 ) in the measuring cell ( 34 ) can be influenced and a measuring time per grain ( 28 ) is set by specifying a specific conveying speed. 36. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Messzelle (34) zwei Lichtschranken (30, 32) zur Detektion des Ein- und Austritts des Korns (28) umfasst und mit Eintritt des Korns (28) die Messung gestartet beziehungsweise mit Austritt des Korns (28) die Messung beendet wird. 36. The method according to any one of claims 28 to 35, characterized in that the measuring cell ( 34 ) comprises two light barriers ( 30 , 32 ) for detecting the entry and exit of the grain ( 28 ) and with the entry of the grain ( 28 ) the measurement started or with the exit of the grain ( 28 ) the measurement is ended. 37. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Förder- und Separationseinheit (14) eine Ausrichtung des Korns (28) in der Messzelle (34) erfolgt. 37. The method according to any one of claims 28 to 36, characterized in that the conveying and separation unit ( 14 ) aligns the grain ( 28 ) in the measuring cell ( 34 ). 38. Verwendung einer Einzelkornanalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 27 und/oder des Verfahrens nach einem der Ansprüche 28 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgut Gerste oder Malz ist. 38. Use of a single grain analyzer according to one of claims 1 to 27 and / or the method according to any one of claims 28 to 37, characterized characterized that the measured material is barley or malt. 39. Verwendung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung zur Ermittlung des Eiweißgehalts (β-Glucane) des Malzes dient und ein Maß für den Grad einer Endosperm-Umwandlung des Malzes liefert. 39. Use according to claim 38, characterized in that the measurement is used to determine the protein content (β-glucans) of the malt and a measure for the degree of endosperm conversion of the malt.
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