Требования к современным производителям продуктов питания в отношении качества постоянно повышаются, а потребность в быстрых, экономически эффективных и удобных методах мониторинга и обеспечения целостности продуктов питания растет. FT-NIR спектроскопия (спектроскопия в ближней инфракрасной области с преобразованием Фурье) предлагает мощную технологию для контроля сырья, промежуточных и готовых продуктов по всей производственной цепочке.
Преимущества FT-NIR спектроскопии
Спектроскопия FT-NIR позволяет быстро измерять образцы пищевых продуктов всего за 15-30 секунд на образец без использования реагентов, растворителей или газов, тем самым снижая затраты и проблемы со здоровьем. Подготовка образцов не требуется, что экономит время и устраняет ошибки.
Хотя спектры NIR (ближнего инфракрасного диапазона) могут показаться неспецифичными, хемометрические методы позволяют получить обширную информацию, позволяя одновременно определять несколько параметров. В анализе пищевых продуктов одно измерение может анализировать ключевые параметры, такие как содержание жира, белка, влаги/сухого вещества, лактозы, золы и другие специфические показатели.
Это делает FT-NIR спектроскопию идеальной заменой для нескольких традиционных лабораторных хроматографических или жидкостных химических анализов. Кроме того, спектроскопия FT-NIR предлагает значительные преимущества в производственных процессах, позволяя оптимизировать их в режиме реального времени. Эта технология помогает сократить количество отходов и переделок, что приводит к экономии средств и внедрению более устойчивых методов производства.
Применение в пищевой промышленности
Молоко и молочные продукты:
Молоко, основа всех молочных продуктов, требует строгого контроля качества. Состав сырого молока варьируется, что требует стандартизации для обеспечения стабильного качества продукта. FT-NIR-спектрометры, такие как MPA III в сочетании с жидким отбором проб, предлагают оптимальные решения для сырого молока и жидких молочных продуктов, а также для твердых и полутвердых материалов, таких как сыр или молочные порошки.
Мясо и сосиски:
Непрерывный анализ свежего мяса и другого сырья необходим для поддержания стабильного качества партий таких продуктов, как колбасы и салями. Спектрометры FT-NIR, такие как TANGO, измеряют содержание жира, белка и влаги одновременно, помогая принимать производственные решения и оптимизируя срок годности продукта.
Пищевые масла и жиры:
Оценка качества пищевых жиров и масел с помощью FT-NIR включает такие параметры, как состав жирных кислот, йодное число, свободные жирные кислоты, трансжиры и многое другое. FT-NIR также используется для анализа масел для жарки с целью мониторинга ухудшения качества и связанных с этим рисков для здоровья. Другим применением является анализ морских масел на содержание отдельных омега-3 жирных кислот, а также параметров окисления.
Другие применения включают скрининг пищевой ценности этикеток, где технология позволяет быстро подтвердить информацию о пищевой ценности на этикетках менее чем за минуту, определяя, необходимо ли дальнейшее тестирование, и обеспечение безопасности пищевых продуктов, поскольку FT-NIR может обнаруживать фальсификации, создавая «отпечаток пальца» всего образца, сравнивая поступающее сырье с известными стандартами качества.
Производственный контроль
В производстве FT-NIR-спектрометр обеспечивает оптимальную работу и минимальные отходы, например, за счет:
— определения качества смешивания и контрольных дозировок.
— оптимизации и сокращения процессов сушки путем измерения остаточной влажности.
— анализа параметров продукта для оперативного реагирования в случае нарушения технических характеристик.
Одним из примеров является производство сливочного масла, где важно поддерживать содержание воды на уровне, близком к 16%. Используя FT-NIR для контроля содержания влаги, производители могут обеспечить точное дозирование воды. Даже незначительные улучшения в этом процессе могут со временем привести к значительным экономическим выгодам.
Бесконтактные NIR-анализаторы, такие как BEAM, могут измерять содержание твердых веществ на конвейерах или через смотровые стекла в трубах и желобах, в то время как до 6 трансмиссионных зондов и проточных ячеек, подключенных к MATRIX-F II, могут контролировать жидкости, такие как молоко, масла или напитки в режиме реального времени, что делает его ценным приобретением для высокопроизводительных операций.
Технология FT-NIR выделяется своей скоростью, экономичностью и безопасностью. Она идеально подходит для анализа широкого спектра продуктов питания и сырья, что делает ее важнейшим инструментом в пищевой промышленности. Быстрые и надежные результаты помогают оптимизировать сырье, производственные процессы и конечные продукты, заменяя многие более медленные традиционные методы.
Статья Dagmar Behmer с сайта DirectIndustry e-Magazine https://emag.directindustry.com/
Перевод подготовила Елена Михаленко
Печатная версия статьи из журнала «Вестник промышленности, бизнеса и финансов» №3(73)
