一、介紹

噴霧干燥粉末的生產(chǎn)是一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的過(guò)程，液體產(chǎn)品在低壓下加熱以去除水分，從而產(chǎn)生一種自由流動(dòng)且不會(huì)變質(zhì)的干燥產(chǎn)品。盡管過(guò)程簡(jiǎn)單，但成品中的水分含量控制至關(guān)重要。過(guò)多的水分會(huì)導(dǎo)致最終產(chǎn)品結(jié)塊和變質(zhì)。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(guò)程；過(guò)度干燥粉末產(chǎn)品會(huì)增加能源消耗并降低整體盈利能力。可以通過(guò)位于干燥設(shè)備內(nèi)的在線檢測(cè)器監(jiān)測(cè)水分水平。然而，這些傳感器必須進(jìn)行校準(zhǔn)，并且最終產(chǎn)品仍需要通過(guò)直接方法進(jìn)行合格鑒定才能發(fā)布。傳統(tǒng)的紅外水分天平是一種相對(duì)快速的方法來(lái)驗(yàn)證水分含量，但可能需要20分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間來(lái)完成。測(cè)試時(shí)間的延長(zhǎng)以及無(wú)法直接測(cè)量樣品溫度可能導(dǎo)致樣品燒焦和結(jié)果不準(zhǔn)確。

SMART Q™水分分析儀專門設(shè)計(jì)用于準(zhǔn)確快速地測(cè)量常見(jiàn)于粉末成分中的低水分水平。通過(guò)結(jié)合主動(dòng)腔體通風(fēng)和直接樣品溫度反饋，SMART Q比傳統(tǒng)紅外水分天平分析速度快3倍，且沒(méi)有燃燒的風(fēng)險(xiǎn)。憑借高精度的四位分析天平和三位數(shù)的水分讀數(shù)，SMART Q在大約5分鐘內(nèi)提供可靠、可重復(fù)的結(jié)果。對(duì)于更快的測(cè)試時(shí)間，SMART Q可以升級(jí)到SMART 6，后者結(jié)合了微波和紅外技術(shù)，是市場(chǎng)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(jié)果相比，平均差異僅為0.007%。

二、SMART Q的關(guān)鍵系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

• 快速在線測(cè)試 - 幾分鐘內(nèi)出結(jié)果

• 易于使用 - 對(duì)顏色、密度或一致性變化不敏感

• 堅(jiān)固耐用 - 設(shè)計(jì)能夠承受最嚴(yán)苛的制造環(huán)境

• 直接干燥失重法 - 一種無(wú)需校準(zhǔn)的直接、基本方法

三、實(shí)驗(yàn)

為了評(píng)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(cè)定水分含量，每種產(chǎn)品的5克樣品在SMART Q中進(jìn)行分析，使用恒定重量結(jié)束參數(shù)。所有樣品的測(cè)試大約需要5分鐘。參考測(cè)試在真空烘箱中進(jìn)行三次重復(fù)以建立比較基礎(chǔ)。烘箱方法設(shè)置為100°C 5小時(shí)，隨后在干燥環(huán)境下冷卻以確保完荃干燥。

四、結(jié)果

使用SMART Q的平均水分百分比結(jié)果與真空烘箱結(jié)果非常接近，如表1所示。SMART Q結(jié)果與真空烘箱結(jié)果之間的平均絕對(duì)差異小于0.003%。表2突出了SMART Q的精確性。SMART Q的精度優(yōu)于真空烘箱參考方法，分別表現(xiàn)出0.011%和0.013%的平均標(biāo)準(zhǔn)偏差。SMART Q的平均干燥時(shí)間約為5分鐘，無(wú)需腔體預(yù)熱，而這是其他令頁(yè)先品牌的紅外水分分析儀常見(jiàn)的必要功能。

表1. SMART Q對(duì)粉末產(chǎn)品水分分析的準(zhǔn)確度

表2: SMART Q對(duì)粉末產(chǎn)品水分分析的精度

五、結(jié)論

在需要高精度和高準(zhǔn)確度的粉末乳制品和食品應(yīng)用中，SMART Q提供了可靠的結(jié)果，這些結(jié)果僅需幾分鐘就能與真空烘箱參考方法相匹配。CEM公司結(jié)合了專有和專禾刂（US2021116336A1）技術(shù)，使得市場(chǎng)上的初級(jí)水分測(cè)試之一具有蕞低的成本。憑借短測(cè)試時(shí)間和準(zhǔn)確的結(jié)果，SMART Q既快速又堅(jiān)固耐用，適合在線或?qū)嶒?yàn)室中使用。