通过动态图像分析，提高食品工业的质量控制，粒径和形状

颗粒的大小和形状直接影响产品的外观、味道、流动欧洲杯猜球平台性、溶解和提取行为。除了传统的粒子分析方法，如激光衍射和筛分，动态图像分析(DIA)在很多实验室中已经成为一种标准技术。

更高的信息内容，降低测量时间和工作量的减少是DIA的优点。然而，质量控制需要任何新的测量方法来提供与既定方法相当的结果，以确保产品规格保持不变。

二十多年来，Microtrac MRB的Camsizer Instruments已有效应用于各行业颗粒、粉体和悬浮液的高分辨率颗粒分析。这些测量系统用于日常质量和过程控制的不同类型的食品，包括流动散装材料，如咖啡豆，糖，粒状巧克力，盐，杏仁，茶，榛子，大米和早餐谷物。欧洲杯足球竞彩通过使用压缩空气或湿分散，样品材料的范围扩大到更细和团聚的产品，如香料、面粉、可可粉、颗粒(流化床造粒或喷雾干燥，例如奶粉)欧洲杯足球竞彩、咖啡粉或汤粉。

DIA也可用于药品和膳食补充剂的粒子表征。

独特的测量原理

Camsizer Instruments是最可靠且有效的设备，用于通过Dia测量粒径和散装固体的形状。独特的双相机技术Camsizer P4（图1）允许宽的测量范围为20μm至30mm，并且与任何其他光学分析仪相比，高度精确的粒子形状识别，更高的分辨率和更快速的分析。这确保了完全尺寸范围内的最佳测量条件，而不会影响灵敏度或准确性。

对于所有测量任务，Camsizer P4的硬件设置是相同的，并且不需要改变不同的样品材料。欧洲杯足球竞彩

将样品通过振动槽输送到仪器中，并且两个CCD相机以自由落下的单独检测颗粒作为阴影突起。欧洲杯猜球平台通过基本相机捕获并评估欧洲杯猜球平台大颗粒，同时，通过缩放相机精确地检测小颗粒。两个独特图像尺度的组合不仅通过分析了大量粒子而且即使对于细颗粒也是最高精度的优异测量统计。欧洲杯猜球平台

图1。Camsizer P4。缩放摄像头（蓝色）和基本相机（红色）同时分析样品。

这CAMSIZER X2，该优化用于分析附聚颗粒和细粉末，使用相同的测量原理。欧洲杯猜球平台X2型型号的测量范围与高度柔性的分散选项组合为0.8μm至8mm：自由落体单元和空气喷射分散模块，其在空气流中检测之前隔离颗粒，并且是最常用的。欧洲杯猜球平台可以根据样品特性调节分散压力。由于颗粒在使用空欧洲杯猜球平台气喷射分散的同时在高速度时通过检测区，因此Capsizer X2的相机具有非常短的曝光时间和高图像采集率超过每秒300多次。Camsizer X2具有分析湿样品的附加选择。

以下是食品行业的三个应用实例，其中DIA被认为是最适合颗粒分析的方法:

1. 咖啡粉：使用Cabsizer X2作为激光衍射的替代，以进行粒度分析
2. 晶糖：使用Capsizer P4作为筛位分析以执行粒度测量的替代方案
3. 米饭：使用Camsizer P4测量米粒的长度并检测破碎的谷物

实施例1：水晶糖

当产生糖时，产生具有宽粒度范围的晶体。大型生产筛用于根据其尺寸分馏糖晶体，并将所得部分储存在不同的筒仓中。根据申请，糖生产商和糖加工公司对糖的晶粒尺寸分布有不同的要求。不同的级分从筒仓中取出并根据最终处理器的规格定制到最终产品。例如，在表糖中，不允许粉尘含量，而在其他工业应用中，期望快速溶解性。欧洲杯猜球平台

需要综合和连续的质量控制，以监控筛选过程在最终产品的生产和规范期间。传统上，劳动和时间 - 密集型筛分分析是为此目的的选择技术。最近，越来越多的制造商用凸轮仪替换了筛振荡器，因此在很大程度上建立并被认为是标准程序。

Camsizer P4提供了故障安全和相当快速的替代替代砂糖和晶糖的分析，从而实现更频繁和准确的生产监测。单个筛分分析通常需要15分钟，包括称重和清洁筛子。相比之下，Camsizer P4分析自动运行，通常在2-3分钟的时间框架内完成。然而，在质量控制中使用Camsizer的必要条件是它应该提供与筛分分析相同的结果。

图2。两种不同的糖样品，具有不同尺寸分布，一个粗（蓝色），一个双峰（绿色）。Camsizer P4和筛分分析（黑点）。

图2显示了使用CAMSIZER P4测量的两种不同糖样品的粒度分布。绿色曲线表示来自不同筒仓的两种不同糖的混合物，蓝色曲线表示粗糖。黑点表示筛析得到的结果。CAMSIZER P4的测量结果与筛析数据完全一致。

CAMSIZER P4优于筛位分析

筛分分析	Camsizer P4
延时：> 15分钟内容。称重，筛分和清洁	不到3分钟
结果依赖于用户，筛分运动，样品量，筛耐受	始终可重复，独立于用户，位置等。
筛子易于穿	免维护，在几秒钟内校准
没有形状分析	形状分析可能
颗粒破损可能	无与伦比的联系，无损，没有交叉污染
自动化程度不	高水平的自动化

例2:咖啡粉

咖啡粉的颗粒分析更加困难，因为由于颗粒的油性性质，宽尺寸分布和不规则的晶粒形状，它往往是高度凝聚的。欧洲杯猜球平台因此，当评估光学或机械分析技术时，材料难以传达，并且必须考虑差的流动性。

除了筛分分析外，激光衍射也被认为是表征咖啡的标准程序。筛分分析和激光衍射都有限于关于结果的信息价值和意义。当使用筛分分析时，分配限于少量数据点。此外，咖啡粉表现出凝聚的趋势，并且使用标准振动筛分并不容易“可缓解”。结果，大多数小颗粒不会通过适当的筛子，因此结果不可靠。欧洲杯猜球平台解决这一方法的一种方法是使用空气喷射筛分。

然而，这种过程甚至更加时间，因为只有一次只使用单个筛子。激光衍射通过压缩空气或湿法测量提供更好的分散，更重要的是，分析时间非常短。然而，该程序的主要缺点是限制动态测量范围和专门用于超大粒子的较差的敏感性和低分辨率。欧洲杯猜球平台此外，两种技术都没有提供与粒子形状有关的信息。

基于DIA的原理，CAMSIZER X2光学粒子分析仪是激光衍射的优异替代方案，而不仅仅是咖啡粉。通常，研磨咖啡的粒度分布非常宽，范围为10μm至毫米范围，具有明显的细且粗糙的级分。对于诸如此类的样品，双摄像机技术的卓越变得明显：宽动态测量范围使得能够在单个测量运行中可靠地检测到整个分布，而不会对精细或粗颗粒的精度损失。欧洲杯猜球平台图3中示出了五个咖啡样本接地到不同细度的尺寸分布。因此，Camsizer X2是监控研磨过程的理想工具，并用于找出研磨机的最佳设置。采用压缩空气分散体进行测量。

图3。Camsizer X2测量结果为五个咖啡样本接地到不同的细度。

咖啡粉的颗粒形状

咖啡豆的脆性受焙烧过程的影响。通常，来自脆豆的研磨咖啡通常由角粒组成。颗粒形状不仅影响粉末的填充密度，而且影响渗透性和萃取性能。结果，饮料的味道也受到颗粒形状的影响。欧洲杯猜球平台

如图4和5所示，Camsizer X2数字图像分析仪有能力同时确定粒径分布的基础上的长度，宽度，或面积等效直径的颗粒。欧洲杯猜球平台这些参数的结果有相当大的差异，这也是由于颗粒形状不规则造成的(在完美球形颗粒的情况下，三条曲线会相互重叠)。欧洲杯猜球平台虽然激光衍射(一种假设所有粒子都是球形的方法)的结果只显示了粒子实际宽度和长度的平均分布，但它们在很大程度上与用图像分析测量的等面积欧洲杯猜球平台直径一致。从图4和图5可以看出，激光衍射在>1 mm范围内缺乏准确检测样品粗部分的能力。粒子的形状(长宽比)可以通过长与宽的差来计算。

图4。咖啡样品的大小分布。Camsizer X2宽度测量（绿色），C涂料X2长度测量（紫色），凸轮仪X2等面积直径（红色），以及激光衍射（蓝色）。

图5。咖啡样品的大小分布。Camsizer X2宽度测量（绿色），C涂料X2长度测量（紫色），凸轮仪X2等面积直径（红色），以及激光衍射（蓝色）。

实施例3：米饭和碎米饭

ISO 7301 (EN)规定了大米的质量特性。除了测定气味、水分或杂质(如昆虫)外，破碎颗粒的百分比也很重要。与粗粮相比，碎粮在煮熟时会释放更多的淀粉，从而使煮熟的米饭更粘。大米进出口的成本和关税数额是由碎米粒的数量决定的。此外，粒长是优化碾米机脱皮等生产参数的重要措施。

通常，使用尺子或卡钳手动测量米颗粒的长度，或者用长孔筛来手动测量。这些技术是不准确和时间密集的，尤其是因为仅测量了很少的谷物，使结果不成功。Camsizer P4可用于在几分钟内测量代表性量的稻粒的长度。由于引导纸精确地对准各个颗粒在测量之前，因此所有颗粒都是完美的长度测量方向。欧洲杯猜球平台ISO标准将颗粒定义为粒度，如果它短于整个样本的平均粒度的四分之三（图6）。

图6。用CAMSIZER P4的稻粒长度测量的结果（红色曲线，测量时间1分钟）。蓝色曲线表示具有卡尺的200粒粒度（测量时间> 1小时）。Camsizer P4提供相同，可靠和用户无关的结果。

总结

本文中描述的应用实例表明，与传统的测量方法相比，在有效和可靠的块状固体颗粒表征方面，DIA具有卓越的性能。结合同时测定颗粒形状和非常详细的粒度分析使Camsizer Systems.食品工业质量控制实验室有吸引力的选择。它们可用于执行测量，以更少的工作量和更短的时间段，并提供其他技术不提供的丰富附加信息。

此信息已采购，从Microtrac MRB提供的材料进行审查和调整。欧洲杯足球竞彩

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