CEM在實際乳品加工實驗室中降低成本的應(yīng)用

引言

 

在乳制品行業(yè)不可否認(rèn)的是，正確的產(chǎn)品測試非常重要，需要在實驗室分析中具有很強的準(zhǔn)確性、一致性和信心。牛奶及其衍生加工產(chǎn)品是全球最大的食品部門之一，尤其是在發(fā)展中地區(qū)不斷增長和發(fā)達(dá)的時候。任何因植物性產(chǎn)品而失去的市場份額都可以通過全球?qū)κ称沸枨蟮脑鲩L，以及由此產(chǎn)生的對加工和養(yǎng)殖乳制品需求的增加來彌補。隨著受歡迎程度的增長，差異化的選擇隨之而來。酸奶、奶酪、冰淇淋、奶油奶酪、酸奶油等正成為一個擁擠且競爭激烈的市場，消費者決策的關(guān)鍵驅(qū)動因素將始終是成本和種類的選擇。

運輸、分銷和營銷成本總是會對利潤產(chǎn)生巨大影響，然而，任何公司最大的成本之一就是實際生產(chǎn)。在這些生產(chǎn)成本中，從原材料到成品的制造控制變得越來越關(guān)鍵。許多公司難以意識到的是，這些產(chǎn)品的實驗室測試設(shè)備不應(yīng)該被視為昂貴的“吞金獸”，而是一種改進(jìn)過程控制的工具，如果使用得當(dāng)，可以為整個工廠節(jié)省成本。

 

 

大多數(shù)QA/QC實驗室團(tuán)隊分析數(shù)百個樣品，以確保樣品符合規(guī)格。然而，該規(guī)格可能并不總是與生產(chǎn)試圖達(dá)到的規(guī)格相匹配。實驗室規(guī)格通常由所用設(shè)備的限制來設(shè)定，以確�？紤]到固有的誤差和再現(xiàn)性，因此產(chǎn)品不會被錯誤地拋出，或以不理想的質(zhì)量意外釋放。

但有了更精確的實驗室設(shè)備，這些規(guī)格可以以更嚴(yán)格的規(guī)格產(chǎn)生更好的過程控制、更高的產(chǎn)量，并節(jié)省成本。許多實驗室關(guān)注設(shè)備質(zhì)量，如速度、易用性、每次測試的成本或尺寸（這些都是重要的質(zhì)量），這些特性所節(jié)省的成本與那些能夠以更好的精度和更高的信度而獲得的成本相比相形見絀。即使是精度提高0.10%這樣小數(shù)字，如果使用得當(dāng)并集成到生產(chǎn)車間的調(diào)整中，也可以節(jié)省數(shù)十萬美元。

 

更好的過程控制，節(jié)省更多成本

 

不同的產(chǎn)品，如酸奶、奶酪或冰淇淋，在過程控制以及在產(chǎn)生最大的影響方面都略有不同。對固體、脂肪和蛋白質(zhì)進(jìn)行高精度檢測的潛在需求和相關(guān)成本節(jié)約是這三項是實驗室的最大關(guān)注點。其他需要監(jiān)測的成分，如鹽、pH等，對于良好的質(zhì)量控制是必要的，但在考慮這些次級測試時，不要犧牲固體、脂肪和蛋白質(zhì)的準(zhǔn)確性，這一點很重要。在pH計或鈣滴定儀上花費幾千美元，可以很容易地收回成本，因為可以更好地控制接近測試的過程。這就是為什么CEM一直專注于直接分析技術(shù)，而不是一體式方法，因為與我們的許多客戶一樣，我們明白準(zhǔn)確度應(yīng)該是首要考慮的問題，而不僅僅是另一個需要考慮的要點。

 

 

CEM最初成立于1978年，旨在為奶酪行業(yè)開發(fā)一種更快、更好的水分分析儀，因此自成立以來，我們一直與乳品行業(yè)合作。時至今日，它是我們最大的過程控制設(shè)備市場，全球需求最大。自1978年以來發(fā)生了很大變化，我們最新的SMART 6™ 分析儀在測試水分和固體方面取得了革命性的突破。作為第一個能夠在4分鐘內(nèi)測試濕樣品或干樣品的裝置，與任何其他快速分析儀（包括SMART 5/Turbo）相比，SMART 6具有更接近參考烤箱測試的重復(fù)性和精度，是CEM和成功乳制品實驗室的基石。微波和紅外加熱的專利組合意味著，任何添加了水果、糖、格蘭諾拉麥片或任何其他添加劑的新產(chǎn)品都可以進(jìn)行測試，而不必?fù)?dān)心燒焦或燃燒對結(jié)果的影響。這種組合還提供了更好的測試粉末或谷物成分的能力。當(dāng)然，這些“最佳表現(xiàn)”結(jié)果可以直接發(fā)送到SAP網(wǎng)絡(luò)，以便更好的收集和處理所有CEM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。

 

 

ORACLE顯示出比參考技術(shù)更好的再現(xiàn)性

 

為了改進(jìn)SMART的偉大數(shù)據(jù)，ORACLE™脂肪分析儀是第一臺也是唯一一臺通用的快速分析儀，能夠測試任何樣品而不用擔(dān)心校準(zhǔn)問題。 ORACLE的準(zhǔn)確度不僅與許多樣品的參考提取物相當(dāng)，在某些情況下，再現(xiàn)性比參考技術(shù)可以實現(xiàn)的更好。ORACLE在2018年由一個專門評估乳品生產(chǎn)設(shè)備的第三方認(rèn)證小組進(jìn)行了評估。驗證包括8個產(chǎn)品組，共30個樣品，在ORACLE上進(jìn)行多次重復(fù)分析，并通過其參考提取方法進(jìn)行分析。在0.40-44.50%的脂肪范圍內(nèi)，ORACLE的絕對偏差為0.02，RSD為0.72，R2相關(guān)性為1.0000（見圖1）。該RSD結(jié)果要比FT-IR供應(yīng)商所提供的參考結(jié)果更加優(yōu)異，不僅適用于牛奶，而且適用于大量的培養(yǎng)和加工乳制品。

所有這些都是在不對每個產(chǎn)品進(jìn)行校準(zhǔn)或調(diào)整的情況下實現(xiàn)的，并且不受CEM的影響。

 

圖1. 乳制品樣品中ORACLE與參考結(jié)果的關(guān)系

 

提高效率和產(chǎn)量沖刺

 

雖然SMART和ORACLE是最近幾年的新發(fā)展和改進(jìn)。Sprint®蛋白質(zhì)分析儀已經(jīng)在乳品行業(yè)成功服務(wù)了10多年，其精度和重復(fù)性幾乎接近于最嚴(yán)格的凱氏定律。

此外，Sprint經(jīng)常被稱為 "實驗室里最簡單的系統(tǒng)"，因為幾乎整個SOP都是自動化的，而且與其他自動化設(shè)備相比，系統(tǒng)的維護(hù)也是最小的。Sprint是采用Udy Dye Binding進(jìn)行蛋白質(zhì)檢測的系統(tǒng)之一，這是一項成熟的、AOAC認(rèn)可的技術(shù)。這種技術(shù)，像Sprint的自動化設(shè)備那樣嚴(yán)格控制時，可以成為最準(zhǔn)確的蛋白質(zhì)技術(shù)之一，它適用于一系列液體和半固體乳制品，不需要任何新的校準(zhǔn)和方法開發(fā)。因此，蛋白質(zhì)可以被控制在與凱氏定律相似的水平上，而不需要任何危險的化學(xué)品，并在短短3分鐘內(nèi)提供一個準(zhǔn)確的結(jié)果。超濾、營養(yǎng)添加劑和其他生產(chǎn)中的蛋白質(zhì)調(diào)整都可以得到解決，對最終乳制品的效率和牛奶的產(chǎn)量有巨大的改善潛力。

 

 

結(jié)論

 

實驗室中的技術(shù)有很多選擇，特別是在分析時，每一種都有它的好處。紅外光譜法可獲得更快的結(jié)果和多組分測試，而參考技術(shù)可獲得置信度和準(zhǔn)確性。CEM產(chǎn)品可提供現(xiàn)代生產(chǎn)環(huán)境中所需的速度和易用性，并且在其所能產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的可靠性和一致性方面獨樹一幟。傳統(tǒng)檢測設(shè)備的測試成本較為昂貴，而CEM的準(zhǔn)確性和每次測試的低成本等優(yōu)點超越了其他任何選擇。隨著世界的變化，對新產(chǎn)品和新健康考慮的需求不斷增長，CEM將與您共同成長。