การวิเคราะห์คุณภาพอาหารด้วย FT-NIR Spectroscopy

การวิเคราะห์น้ำนมและผลิตภัณฑ์

บริษัท Bruker Optics ผลิตและจัดจำหน่ายเครื่องมือสำหรับวิเคราะห์และควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑ์นมหลากหลายชนิด ไม่ว่าจะเป็นเครื่องมือขนาดเล็กแบบหน้าจอสัมผัส เครื่องมือวิเคราะห์เฉพาะทาง เช่นเครื่องวิเคราะห์น้ำนมดิบและน้ำนม UHT ไปจนถึงเครื่องมือแบบ multi-purpose ที่สามารถวิเคราะห์ตัวอย่างทุกรูปแบบ ได้แก่ น้ำนมดิบ น้ำนมปรุงรส นมและเวย์ผง และผลิตภัณฑ์จากนมต่างๆ เช่นโยเกิร์ต ไอศครีม นอกจากนั้นบริษัทของเรายังผลิตและจัดจำหน่ายเครื่องมือควบคุมคุณภาพน้ำนมและผลิตภัณฑ์จากนมในสายการผลิตอีกด้วย

เครื่องวิเคราะห์น้ำนมและผลิตภัณฑ์จากนม MPAII-D ซึ่งติดตั้งพร้อมกับเครื่องควบคุมของเหลว Liquid Sampling Module (LSM) สามารถนำมาใช้เพื่อวิเคราะห์และควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑ์ระหว่างและหลังการผลิตได้อย่างง่ายดายและแม่นยำ ไม่ว่าตัวอย่างนั้นจะเป็นของแข็ง ของเหลว หรือกึ่งแข็งกึ่งเหลว

เพียงแค่ใช้เครื่องวิเคราะห์ FT-NIR เครื่องเดียว ผู้ใช้ก็สามารถปฎิบัติงานตรวจสอบคุณภาพน้ำนมดิบไปจนถึงผลิตภัณฑ์จากน้ำนมหลากหลายชนิดได้อย่างรวดเร็วและครบวงจร

เครื่อง LSM มีระบบ homogenizer และปั๊มแบบ peristaltic รวมถึงการทำความสะอาดแบบอัตโนมัติ สามารถมองเห็นสายท่อเพื่อตรวจสอบที่อย่างง่ายดาย โดยเครื่อง LSM นี้ใช้ต่อแบบแยกส่วนกับเครื่อง FT-NIR รุ่น MPA II ของ Bruker

  • การตรวจสอบคุณภาพน้ำนมดิบไปจนถึงผลิตภัณฑ์นมสำเร็จรูปสามารถวิเคราะห์ได้อย่างครบวงจรการผลิตด้วยเครื่องวิเคราะห์ FT-NIR ที่ใช้งานง่ายเพียงเครื่องเดียว

    Analyzing milk and milk products with the MPA II and Liquid Sampling Module (LSM)

    สำหรับของเหลว เครื่อง MPAII-D วัดค่าองค์ประกอบของตัวอย่างด้วยวิธีส่องผ่าน (transmission) ของเหลวซึ่งผ่านการควบคุมอุณหภูมิแล้วจะถูกปั้มเข้าไปในคิวเวทที่ทำจากควอตซ์ขนาด 1 มม.(1000μm) คิวเวทที่ใช้เป็นคิวเวทชนิดพิเศษไม่ละลายน้ำจึงไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนอะไหล่ทุกปีหรือทุกหกเดือน แต่สามารถใช้ได้จนกว่าจะแตก เครื่อง MPAII-D สามารถวัดของเหลวได้ทุกชนิด ไม่ว่าจะเป็นน้ำนมดิบ น้ำนมยูเอชที น้ำนมพาสเจอร์ไรซ์ น้ำนมกลุ่มที่มีความหนืด เช่น milk หรือ whey concentrates รวมทั้งน้ำนมที่ได้รับการเติมน้ำตาล หรือนมช็อคโกแลคที่มีผลึกสารปะปน
  • Analyzing cheese on the integrating spghere of the MPA II

    สำหรับตัวอย่างของแข็งและตัวอย่างกึ่งแข็งกึ่งเหลว เครื่อง MPAII-D วัดค่าองค์ประกอบของตัวอย่างด้วยวิธีแบบสะท้อน (reflection) ด้วยอุปกรณ์ภายใน integrating sphere ผู้ใช้สามารถเลือกอุปกรณ์ใส่ตัวอย่างหลากหลายชนิด ได้แก่ ถ้วยพลาสติกพอลิสไตรีนแบบใช้แล้วทิ้งได้ ถ้วยแก้ว (Glass Petri dish) หรือถ้วยควอตซ์ เครื่อง MPAII-D จะหมุนตัวอย่างระหว่างการวิเคราะห์เพื่อให้ได้ค่าผลเฉลี่ยจากตัวอย่างที่มีปริมาณมากขึ้น ทำให้ตรวจวัดค่าองค์ประกอบได้อย่างแม่นยำ

หากสนใจข้อมูลเพิ่มเติมสามารถดาวน์โหลดเอกสารได้ที่นี่ Application note

น้ำนมดิบและน้ำนมแปรรูป

Analyze raw milk with FT-NIR spectroscopy

เครื่อง MPAII-D มีส่วนประกอบสำคัญ คือ เครื่อง LSM หากผู้ใช้ต้องการวัดน้ำนมดิบ ผู้ใช้สามารถเลือกเครื่อง LSM แบบที่มีหัว homogenizer การใช้อุปกรณ์ต่อพ่วงส่วนนี้ช่วยให้ก้อนไขมันในน้ำนมถูกตัดเป็นชิ้นเล็ก ทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนระหว่างการวัดน้อยมาก นอกจากนั้น การวัดด้วย MPAII-D ใช้ช่วงคลื่นแสง NIR ซึ่งปริมาตรของตัวอย่างที่นำมาวัดจะมากกว่าการวัดแบบดั้งเดิมที่ใช้คลื่นแสง (M)IR ถึง 20 เท่า ช่วยเพิ่มความแม่นยำในการตรวจวัด บริษัท Bruker ได้ทำการทดสอบประสิทธิภาพและความแม่นยำของเครื่อง MPAII-D ด้วยน้ำนมมาตรฐานจากองค์กรกลาง พบว่าเครื่องสามารถตรวจวัดโปรตีนและไขมันได้อย่างถูกต้องและแม่นยำ นอกจากนั้น เครื่อง MPAII-D ยังมีฟังค์ชั่นใช้ peristaltic pump อย่างเดียว สำหรับน้ำนมหรือตัวอย่างที่ผ่านเครื่อง homogenizer ของโรงงานมาแล้ว และ/หรือตัวอย่างที่มีความหนืดมาก เช่น ครีม นมแปรรูปปรุงแต่งรส นมเข้มข้น

นอกจากเครื่อง FT-NIR MPAII-D บริษัท Bruker ผลิตและจำหน่ายเครื่องวัดคุณภาพน้ำนมด้วยเทคนิค infrared spectroscopy เครื่องมือ MIRA เป็นเครื่องมือที่สร้างขึ้นเพื่อมุ่งเน้นการตรวจวัดคุณภาพน้ำนมดิบและผลิตภัณฑ์นมที่เป็นของเหลว เช่น ครีม นมพร่องมันเนย

เวย์และผลิตภัณฑ์เวย์โปรตีน

Whey as a side product of cheese manufacturing

ในกระบวนการผลิตชีส By-product อย่างหนึ่งที่ผลิตได้คือเวย์โปรตีน (Whey Protein) ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่ช่วยเพิ่มมูลค่าการผลิต ในปัจจุบันการผลิต เวย์โปรตีนเข้มข้น (Whey Protein Concentrate) เพื่อใช้เป็นส่วนประกอบในอาหารหลากหลายชนิด เช่น อาหารเพื่อสุขภาพ ได้ทวีความสำคัญขึ้นเป็นอย่างมาก ดังนั้นผู้ผลิตจึงมีความต้องการที่จะวัดตัวอย่างเวย์ชนิดของเหลวเพื่อควบคุมคุณภาพ ผู้ใช้สามารถนำเครื่อง MPAII-D และ LSM มาช่วยในการควบคุมคุณภาพของเวย์ชนิดของเหลวซึ่งมีปริมาณโปรตีนและของแข็งทั้งหมด (total solids) หลากหลายคลอบคลุมช่วงกว้างได้อย่างง่ายดาย

นมผงและผงเวย์โปรตีน

Quality testing of whey powder

ในกระบวนการควบคุมคุณภาพและกระบวนการผลิต ผู้ใช้สามารถใช้เทคนิค FT-NIR มาตรวจวัดองค์ประกอบทางเคมีของนมผงและผงเวย์โปรตีนได้อย่างง่ายดายด้วยวิธีการวัดแบบสะท้อน เมื่อได้ค่าต่างๆ เช่น ความชื้น ไขมัน โปรตีน รวมถึง เถ้า และแลคโตสแล้ว ผู้ประกอบการสามารถนำข้อมูลเหล่านั้นมาใช้ประโยชน์ได้ดังนี้

  • ปรับความชื้นในผลิตภัณฑ์ให้เหมาะสม
  • เพิ่มความสม่ำเสมอหรือความเป็นเนื้อเดียวของผลิตภัณฑ์
  • เพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน เช่น หาสภาวะที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการทำแห้ง
  • ลดจำนวนตัวอย่างที่ต้องนำไปตรวจสอบในห้องปฏิบัติการ

หากสนใจข้อมูลเพิ่มเติมสามารถดาวน์โหลดเอกสารได้ที่นี่ Application note

ชีสและเนย

Quality control of cheese and butter

ด้วยระบบการวัดแบบสะท้อน ผู้ใช้สามารถวัดองค์ประกอบคุณภาพที่สำคัญของชีสและเนย เช่น ค่าความชื้นในเนย ปริมาณไขมัน ปริมาณโปรตีน และปริมาณของแข็งทั้งหมดในชีสหลากหลายชนิด ไม่ว่าจะเป็น ชีสชนิดแข็ง ชีสแผ่น ครีมชีส ชีสแบบนุ่มและชีสแปรรูป สำหรับชีสแบบแข็ง ผู้ใช้นิยมบด (grate) ก่อน ส่วนชีสแบบที่มีเนื้อสัมผัสนุ่มและเนย สามารถนำมาบรรจุในจานวัดที่ทำจากพลาสติกโพลีสไตรีนแบบใช้แล้วทิ้ง (disposable Polystyrene dish) ได้เลย

นมเปรี้ยวและของหวาน

Analysis of yoghurt and desserts with FT-NIR spectroscopy

ผู้ผลิตนมเปรี้ยวและของหวานจากผลิตภัณฑ์นมส่วนมากมักมีสูตรการผลิตที่หลากหลาย ไม่ว่าจะเป็นรสจืดหรือรสธรรมดา ไปจนถึงโยเกิร์ตและของหวานปรุงแต่ง เช่น รสผลไม้ต่างๆ หรือ รสช็อคโกแลต เครื่องมือ FT-NIR เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ในการนำมาใช้ควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑ์เหล่านี้โดยสามารถวัดปริมาณไขมัน ประมาณโปรตีน ปริมาณวัตถุแห้ง (dry matter) เทคโนโลยีของเราสามารถนำมาประยุกต์ใช้ได้ทั้งในห้องปฏิบัติการและในสายการการผลิต โดยสามารถทำการตรวจวัดได้อย่างถูกต้องและรวดเร็ว ข้อดีของการใช้ Bruker FT-NIR คือการที่ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องสร้างสมการทำนายสำหรับผลิตภัณฑ์แต่ละสูตร แต่สามารถสร้างสมการรวมของผลิตภัณฑ์กลุ่มเดียวกันทุกสูตรได้

Analyzing milk and milk products with the MPA II and Liquid Sampling Module (LSM)

การวิเคราะห์น้ำนมและผลิตภัณฑ์จากนมด้วยเครื่อง MPA II และ Liquid Sampling Module


ข้อมูลเพิ่มเติม