【CEM】粉末乳制品及食品成分的快速精确水分分析

一、介绍

喷雾干燥粉末的生产是一个相对简单的过程，液体产品在低压下加热以去除水分，从而产生一种自由流动且不会变质的干燥产品。尽管过程简单，但成品中的水分含量控制至关重要。过多的水分会导致最终产品结块和变质。另一方面，制造商必须在去除水分与能源使用之间找到平衡。喷雾干燥是一种高能耗的过程；过度干燥粉末产品会增加能源消耗并降低整体盈利能力。可以通过位于干燥设备内的在线检测器监测水分水平。然而，这些传感器必须进行校准，并且最终产品仍需要通过直接方法进行合格鉴定才能发布。传统的红外水分天平是一种相对快速的方法来验证水分含量，但可能需要20分钟或更长时间来完成。测试时间的延长以及无法直接测量样品温度可能导致样品烧焦和结果不准确。

SMART Q™水分分析仪专门设计用于准确快速地测量常见于粉末成分中的低水分水平。通过结合主动腔体通风和直接样品温度反馈，SMART Q比传统红外水分天平分析速度快3倍，且没有燃烧的风险。凭借高精度的四位分析天平和三位数的水分读数，SMART Q在大约5分钟内提供可靠、可重复的结果。对于更快的测试时间，SMART Q可以升级到SMART 6，后者结合了微波和红外技术，是市场上最快的直接水分分析工具。

本研究证明，SMART Q能够快速分析各种粉末成分的水分，与真空烘箱参考结果相比，平均差异仅为0.007%。

二、SMART Q的关键系统优势

• 快速在线测试 - 几分钟内出结果

• 易于使用 - 对颜色、密度或一致性变化不敏感

• 坚固耐用 - 设计能够承受最严苛的制造环境

• 直接干燥失重法 - 一种无需校准的直接、基本方法

三、实验

为了评估SMART Q的性能，获取了五种粉末样品：浓缩乳清蛋白（WPC）、鸡蛋粉、奶粉、脱脂干奶（NFDM）和分离牛奶粉（Isolate MP）。为了测定水分含量，每种产品的5克样品在SMART Q中进行分析，使用恒定重量结束参数。所有样品的测试大约需要5分钟。参考测试在真空烘箱中进行三次重复以建立比较基础。烘箱方法设置为100°C 5小时，随后在干燥环境下冷却以确保完荃干燥。

四、结果

使用SMART Q的平均水分百分比结果与真空烘箱结果非常接近，如表1所示。SMART Q结果与真空烘箱结果之间的平均绝对差异小于0.003%。表2突出了SMART Q的精确性。SMART Q的精度优于真空烘箱参考方法，分别表现出0.011%和0.013%的平均标准偏差。SMART Q的平均干燥时间约为5分钟，无需腔体预热，而这是其他令页先品牌的红外水分分析仪常见的必要功能。

表1. SMART Q对粉末产品水分分析的准确度

表2: SMART Q对粉末产品水分分析的精度

五、结论

在需要高精度和高准确度的粉末乳制品和食品应用中，SMART Q提供了可靠的结果，这些结果仅需几分钟就能与真空烘箱参考方法相匹配。CEM公司结合了专有和专禾刂（US2021116336A1）技术，使得市场上的初级水分测试之一具有蕞低的成本。凭借短测试时间和准确的结果，SMART Q既快速又坚固耐用，适合在线或实验室中使用。