การวิเคราะห์น้ำนมและผลิตภัณฑ์ด้วยเทคนิค 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 Dairy Analyzer ซึ่งติดตั้งพร้อมกับเครื่องควบคุมของเหลว Liquid Sampling Module (LSM II) สามารถนำมาใช้เพื่อวิเคราะห์และควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑ์ระหว่างและหลังการผลิตได้อย่างง่ายดายและแม่นยำ ไม่ว่าตัวอย่างนั้นจะเป็นของแข็ง ของเหลว หรือกึ่งแข็งกึ่งเหลว

เพียงแค่ใช้เครื่องวิเคราะห์ FT-NIR เครื่องเดียว ผู้ใช้ก็สามารถปฎิบัติงานตรวจสอบคุณภาพน้ำนมดิบไปจนถึงผลิตภัณฑ์จากน้ำนมหลากหลายชนิดได้อย่างรวดเร็วและครบวงจร

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

การตรวจสอบคุณภาพน้ำนมดิบไปจนถึงผลิตภัณฑ์นมสำเร็จรูปสามารถวิเคราะห์ได้อย่างครบวงจรการผลิตด้วยเครื่องวิเคราะห์ FT-NIR ที่ใช้งานง่ายเพียงเครื่องเดียว

สำหรับของเหลว เครื่อง MPAII Dairy Analyzer วัดค่าองค์ประกอบของตัวอย่างด้วยวิธีส่องผ่าน (transmission) ของเหลวซึ่งผ่านการควบคุมอุณหภูมิแล้วจะถูกปั้มเข้าไปในคิวเวทที่ทำจากควอตซ์ขนาด 1 มม.(1000μm) คิวเวทที่ใช้เป็นคิวเวทชนิดพิเศษไม่ละลายน้ำจึงไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนอะไหล่ทุกปีหรือทุกหกเดือน แต่สามารถใช้ได้จนกว่าจะแตก เครื่อง MPAII-D สามารถวัดของเหลวได้ทุกชนิด ไม่ว่าจะเป็นน้ำนมดิบ น้ำนมยูเอชที น้ำนมพาสเจอร์ไรซ์ น้ำนมกลุ่มที่มีความหนืด เช่น milk หรือ whey concentrates รวมทั้งน้ำนมที่ได้รับการเติมน้ำตาล หรือนมช็อคโกแลคที่มีผลึกสารปะปน
สำหรับตัวอย่างของแข็งและตัวอย่างกึ่งแข็งกึ่งเหลว เครื่อง MPAII Dairy Analyzer 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 Dairy Analyzer มีส่วนประกอบสำคัญ คือ เครื่อง LSM II หากผู้ใช้ต้องการวัดน้ำนมดิบ ผู้ใช้สามารถเลือกเครื่อง LSM II 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 Dairy Analyzerยังมีฟังค์ชั่นใช้ peristaltic pump อย่างเดียว สำหรับน้ำนมหรือตัวอย่างที่ผ่านเครื่อง homogenizer ของโรงงานมาแล้ว และ/หรือตัวอย่างที่มีความหนืดมาก เช่น ครีม นมแปรรูปปรุงแต่งรส นมเข้มข้น

นอกจากเครื่อง FT-NIR MPAII Dairy Analyzer 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 Dairy Analyzer มาช่วยในการควบคุมคุณภาพของเวย์ชนิดของเหลวซึ่งมีปริมาณโปรตีนและของแข็งทั้งหมด (total solids) หลากหลายคลอบคลุมช่วงกว้างได้อย่างง่ายดาย

นมผงและผงเวย์โปรตีน

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

ปรับความชื้นในผลิตภัณฑ์ให้เหมาะสม
เพิ่มความสม่ำเสมอหรือความเป็นเนื้อเดียวของผลิตภัณฑ์
เพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน เช่น หาสภาวะที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการทำแห้ง
ลดจำนวนตัวอย่างที่ต้องนำไปตรวจสอบในห้องปฏิบัติการ

หากสนใจข้อมูลเพิ่มเติมสามารถดาวน์โหลดเอกสารได้ที่นี่ Application note

ชีสและเนย

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 Dairy Analyzer