في صناعة المواد الغذائية ، الزبدة هو نوع من النفط في المياه مستحلب معقدة ، ونوعية مباشرة يحدد طعم المنتج النهائي ، الجرف الحياة والاستقرار . الأساليب التقليدية في الكيمياء الفيزيائية غالبا ما تكون مدمرة ، تستغرق وقتا طويلا ، أو يمكن أن توفر سوى مؤشر واحد من القيود . انخفاض مجال الرنين المغناطيسي النووي ( lf-nmr ) أصبحت تدريجيا " المعيار الذهبي " لمراقبة الجودة من مستحلب الزبدة بسبب مزاياه غير المدمرة ، سريع و متعدد المعلمة الكشف .

الخلفية التقنية : الجودة من منظور المجهرية

الزبدة هي أساسا نظام مستحلب يحتوي على حوالي 16 ٪ إلى 18 ٪ من الرطوبة . في عملية المعالجة والتخزين ، والتغيرات في حالة الرطوبة ( على سبيل المثال ، من المياه الحرة إلى المياه الملزمة ) و توزيع حجم الجسيمات من قطرات السائل مباشرة تحديد خصائص ذوبان الزبدة ، مسحة ، وما إذا كانت ظاهرة التبطين أو فصل المياه سوف تحدث . طرق الكشف التقليدية ( على سبيل المثال ، المجهر ، الطرد المركزي لتحديد محتوى الماء ) عادة ما تتطلب المعالجة المعقدة ، والتي لا تستغرق وقتا طويلا وشاقة ، ولكن أيضا من الصعب التقاط التغيرات الدينامية المجهرية مع مرور الوقت . ولذلك ، من المهم جدا أن أعرض في الوقت الحقيقي رصد البيئة المجهرية من الزبدة .

المبدأ الأساسي : بروتون الهيدروجين " بصمة " الاعتراف

جوهر انخفاض مجال الرنين المغناطيسي النووي هو استخدام المجال المغناطيسي و الترددات اللاسلكية نبض إثارة نواة الهيدروجين في العينة ، وتسجيل إشارة تخفيف عملية الإفراج عن الطاقة .

1 - آلية الاسترخاء بروتون الهيدروجين

الزبدة تحتوي على الكثير من ذرات الهيدروجين ( أساسا في جزيئات الماء و الدهون ) . عندما يتم وضع نواة الهيدروجين في المجال المغناطيسي و متحمس من قبل الترددات اللاسلكية نبض الطاقة يمتص صدى يحدث . مرة واحدة يتم إيقاف الإثارة ، نواة الهيدروجين النشرات الطاقة مرة أخرى إلى البيئة المحيطة في وقت محدد ثابت ( وقت الاسترخاء T2 ) .

2 - خصائص الإشارات التفاضلية

بروتونات الهيدروجين في دول مختلفة لها خصائص مختلفة من الاسترخاء :

المياه مجانا : سيولة قوية ، قصيرة وقت الاسترخاء ( T2 الصغيرة ) ، إشارة سريعة التوهين .

ملزمة المياه : ملزمة البروتين أو الدهون المصفوفة ، وقت الاسترخاء أطول ( T2 ) أكبر ، إشارة بطيئة تسوس .

الدهون : بروتون الهيدروجين في مواقف الدولة ، مع خصائص فريدة من نوعها الاسترخاء الطيف .

من خلال تحليل T2 الاسترخاء الوقت الأطياف ، يمكننا فصل الماء من الدهون في الزبدة و كذلك تميز جزيئات الماء مع مختلف قوة الترابط . هذه القدرة على التعرف على بصمات الأصابع يسمح lf-nmr دقة تحديد مجموع محتوى الماء ، المادة الجافة ، والرطوبة ملزمة الدولة في الزبدة .

lf-nmr يلعب دورا هاما في مراقبة الجودة من زبدة مستحلب من خلال ثلاثة أبعاد :

تحليل توزيع حجم القطرة

استقرار الزبدة يعتمد إلى حد كبير على حجم كرات الدهون . إن lf-nmr يمكن استخدامها لتحديد متوسط حجم الجسيمات وتوزيع مجموعة من التشتت المرحلة ( الدهون الكرة ) في مستحلب من التدرج في الميدان ( مثل d-var الأسلوب ) . أكثر تجانسا حجم الجسيمات ، أفضل الاستقرار من الزبدة . إذا كان هناك تجمع كبير من الجسيمات ، فإنه يشير إلى احتمال خطر التقسيم .

رصد حالة المياه وقوة الترابط

lf-nmr يميز " المياه الحرة " من " ملزمة " المياه في الزبدة . ملزمة المياه عادة ما تكون مرتبطة بشكل وثيق مع البروتين أو الأحماض الدهنية ، وليس من السهل أن تفقد . استقرار الزبدة أثناء التسخين أو التجميد و قدرتها على الاحتفاظ بالماء أثناء الخبز أو الطلاء يمكن تقييمها من خلال رصد نسبة المياه الملزمة .

غير المدمرة اختبار على الانترنت

مقارنة مع الطريقة التقليدية ، lf-nmr يمكن الكشف عنها دون تدمير العينة . هذا يجعلها مناسبة جدا على الخط مراقبة الجودة في خط الانتاج ، في الوقت الحقيقي رصد التجانس في عملية ملء الزبدة ، في الوقت المناسب للقضاء على دفعات غير المطابقة ، وضمان الاتساق من المنتجات المصنعة .

بالمقارنة مع الأساليب التقليدية ، وانخفاض مجال الرنين المغناطيسي النووي أظهرت مزايا كبيرة في مراقبة الجودة من زبدة مستحلب .

الطريقة الكيميائية والفيزيائية التقليدية

المدمرة : بعد أخذ العينات لا يمكن قياسها ، من الصعب رصد مستمر .

الوقت : استخراج النفط أو الطرد المركزي غالبا ما يستغرق ساعات .

مؤشر واحد : عادة فقط معلمة واحدة ( على سبيل المثال ، فقط النفط المحتوى ) يمكن قياسها .

انخفاض مجال الرنين المغناطيسي النووي ( lf-nmr ) .

غير المدمرة اختبار غير تدميري : مغلقة تماما ، عينة يمكن استخدامها مباشرة بعد البيع أو البحث .

سرعة الاستجابة : قياس واحد يستغرق سوى بضع دقائق ، ومناسبة على الانترنت في الوقت الحقيقي رصد .

معلومات متعددة الأبعاد : الحصول على بيانات عن حالة المياه ، ومحتوى الزيت و المجهرية في نفس الوقت .

أما عن زبدة مستحلب ، وانخفاض مجال الرنين المغناطيسي النووي ليس فقط أداة الكشف ، ولكن أيضا جسر يربط بين المجهرية و العيانية الجودة . أنها يمكن أن تساعد الشركات المصنعة بدقة الجمع بين السيطرة على الرطوبة ، وتحسين عملية الاستحلاب ، ومنع التبطين ، وضمان أن المنتج النهائي هو أفضل تجربة حسية .