【CEM】粉末乳制品及食品成分的快速精確水分分析

一、介紹

噴霧干燥粉末的生產是一個相對簡單的過程，液體產品在低壓下加熱以去除水分，從而產生一種自由流動且不會變質的干燥產品。盡管過程簡單，但成品中的水分含量控制至關重要。過多的水分會導致最終產品結塊和變質。另一方面，制造商必須在去除水分與能源使用之間找到平衡。噴霧干燥是一種高能耗的過程；過度干燥粉末產品會增加能源消耗并降低整體盈利能力。可以通過位于干燥設備內的在線檢測器監測水分水平。然而，這些傳感器必須進行校準，并且最終產品仍需要通過直接方法進行合格鑒定才能發布。傳統的紅外水分天平是一種相對快速的方法來驗證水分含量，但可能需要20分鐘或更長時間來完成。測試時間的延長以及無法直接測量樣品溫度可能導致樣品燒焦和結果不準確。

SMART Q™水分分析儀專門設計用于準確快速地測量常見于粉末成分中的低水分水平。通過結合主動腔體通風和直接樣品溫度反饋，SMART Q比傳統紅外水分天平分析速度快3倍，且沒有燃燒的風險。憑借高精度的四位分析天平和三位數的水分讀數，SMART Q在大約5分鐘內提供可靠、可重復的結果。對于更快的測試時間，SMART Q可以升級到SMART 6，后者結合了微波和紅外技術，是市場上最快的直接水分分析工具。

本研究證明，SMART Q能夠快速分析各種粉末成分的水分，與真空烘箱參考結果相比，平均差異僅為0.007%。

二、SMART Q的關鍵系統優勢

• 快速在線測試 - 幾分鐘內出結果

• 易于使用 - 對顏色、密度或一致性變化不敏感

• 堅固耐用 - 設計能夠承受最嚴苛的制造環境

• 直接干燥失重法 - 一種無需校準的直接、基本方法

三、實驗

為了評估SMART Q的性能，獲取了五種粉末樣品：濃縮乳清蛋白（WPC）、雞蛋粉、奶粉、脫脂干奶（NFDM）和分離牛奶粉（Isolate MP）。為了測定水分含量，每種產品的5克樣品在SMART Q中進行分析，使用恒定重量結束參數。所有樣品的測試大約需要5分鐘。參考測試在真空烘箱中進行三次重復以建立比較基礎。烘箱方法設置為100°C 5小時，隨后在干燥環境下冷卻以確保完荃干燥。

四、結果

使用SMART Q的平均水分百分比結果與真空烘箱結果非常接近，如表1所示。SMART Q結果與真空烘箱結果之間的平均絕對差異小于0.003%。表2突出了SMART Q的精確性。SMART Q的精度優于真空烘箱參考方法，分別表現出0.011%和0.013%的平均標準偏差。SMART Q的平均干燥時間約為5分鐘，無需腔體預熱，而這是其他令頁先品牌的紅外水分分析儀常見的必要功能。

表1. SMART Q對粉末產品水分分析的準確度

表2: SMART Q對粉末產品水分分析的精度

五、結論

在需要高精度和高準確度的粉末乳制品和食品應用中，SMART Q提供了可靠的結果，這些結果僅需幾分鐘就能與真空烘箱參考方法相匹配。CEM公司結合了專有和專禾刂（US2021116336A1）技術，使得市場上的初級水分測試之一具有蕞低的成本。憑借短測試時間和準確的結果，SMART Q既快速又堅固耐用，適合在線或實驗室中使用。