ИК-анализаторы мяса являются наилучшим решением для экспресс-оценки качества сырья, поступающего на мясоперерабатывающие заводы. Эти инфракрасные спектрометры обеспечивают быстрый анализ (менее 1 мин) разных видов мяса (говядина, свинина, ягнятина, баранина, курятина и индюшатина) или мясного фарша по содержанию: жира, общего белка, коллагена, солей, сухих веществ, влаги и пр.
MeatScan – экспресс - анализатор жира, разработанный для контроля качества мясной продукции.
MeatScan можно поставить в цеху рядом с производственной линией, что позволяет немедленно вносить изменения в производственный процесс, или в лабораторию. Прибор обладает высокой точностью и повторяемостью, он создан с использованием ближней инфракрасной спектроскопией. MeatScan поставляется откалиброванным для анализа основных мясных продуктов.
MeatScan измеряет:
жир;
влажность.
в мясосырье;
полуфабрикатах;
в готовой мясной продукции.
Применение:
проверка входящего сырья;
поддержка контроля технологических процессов на производственных линиях;
контроль конечных продуктов.
Особенности:
требует минимальной пробоподготовки;
результат анализа за 45 секунд;
вес образца, г – 200.
Характеристики:
принцип работы - спектроскопия на проходящих ИК волнах;
диапазон длин волн, нм - 850 – 1050;
источник ИК волн - галогенная лампа;
детектор – кремниевый;
абсолютная точность измерения, % - ± 0,5;
подключение к внешнему ПК - через USB порт;
встроенный экран - 12-дюймовый TFT монитор с ИК управлением;
FoodScan оптимизирует использование сырья на производстве. Он измеряет:
Жир;
белок;
влажность;
коллаген;
соль:
в мясосырье;
полуфабрикатах;
в готовой мясной продукции.
FoodScan можно поставить в цеху рядом с производственной линией, что позволяет немедленно вносить изменения в производственный процесс, или в лабораторию. Прибор обладает высокой точностью и повторяемостью. FoodScan поставляется откалиброванным для анализа основных мясных продуктов.
Области применение:
проверка входящего сырья;
поддержка контроля технологических процессов на производственных линиях;
контроль конечных продуктов.
Особенности:
требует минимальной пробоподготовки;
результат анализа за 45 секунд.
Характеристики:
монохроматор – сканирующий;
диапазон длин волн, нм - 850 – 1050;
принцип работы - спектроскопия на отраженных ИК волнах;
ProFoss – встраиваемый в поток анализатор для измерения содержания жира в мясном фарше, обеспечивающий стандартизацию партий в реальном времени.
Принцип работы анализатора – отраженная ИК спектроскопия. Источник ИК излучения и детектор устанавливаются непосредственно над местом прохождения фарша. Измерения проводятся в объеме 50 мм в диаметре и 180 мм в высоту. Расстояние при этом от поверхности продукта до анализатора – 100 - 200 мм. Если расстояние остается одинаковым, это хорошо влияет на точность измерений.
Области применения:
оптимизация производства мясных продуктов в режиме реального времени;
автоматическое следование определенному «рецепту» в заданных пределах;
определение массовой доли жира в мясном фарше из мельниц грубого помола.
Характеристики:
принцип действия - отраженная ИК спектроскопия;
время сканирования, сек - 3 – 15;
линзы сапфировые: диаметр 45 мм, толщина 12 мм;
диапазон спектра, нм - 1100 – 1650;
срок службы лампы, часов – 17500;
шаг длин волн, нм - 0,5;
точность длин волн, нм - 0,02;
стабильность волн, нм/°C - 0,01;
шум, нм/°C - менее 60;
температура, °C - -5 – 40, с охлаждением -5 – 65;
влажность воздуха, % - 10 – 90;
корпус - нержавеющая сталь EN 1.4301 (SS2333) толщиной 1,5 мм;
защита - IP69K1) по IEC 60529 и DIN 40050 часть 9, NT ELEC 023;
вес, кг – 20;
габариты, ШxВхГ, мм - 420х420х135.
1) Уровень защиты IP6x является самым высоким против пыли. IPx9K обеспечивает защиту против струй воды.
ИК-анализаторы мяса являются наилучшим решением для экспресс-оценки качества сырья, поступающего на мясоперерабатывающие заводы. Эти инфракрасные спектрометры обеспечивают быстрый анализ (менее 1 мин) разных видов мяса (говядина, свинина, ягнятина, баранина, курятина и индюшатина) или мясного фарша по содержанию: жира, общего белка, коллагена, солей, сухих веществ, влаги и пр.
Анализаторы мяса на основе ИК-спектрометрии также широко используют в количественной оценке физико-химических показателей готовой мясной продукции: фарша, сосисок, колбасных изделий и пр. Некоторые модели ИК-спектрометров с высокой степенью защиты от пыли, влаги и вибраций непосредственно устанавливают в цехах мясо-переработки или встраивают в производственные линии (потоковые анализаторы) для контроля качества производимых мясных продуктов в режиме реального времени. Это позволяет своевременно корректировать их количественный состав и соответствие принятым технологическим процедурам и стандартам.
Общие сведения об инфракрасной спектрометрии и ИК- анализаторах
Метод инфракрасной спектроскопии (колебательная спектроскопия, ИК-спектроскопия, ИКС) основан на исследовании колебательных движений атомов в молекулах при их взаимодействии с электромагнитным излучением в диапазоне волн, ограниченном красной (λ = 0,74 мкм) и микроволновой (λ = 1-2 мм) областями спектра. Эти колебания принято подразделять на валентные (с изменением длины связи между атомами) и деформационные (когда меняются угловое расстояния межатомных связей). При совпадении длин волн колебательного движения и электромагнитного излучения происходит частичное поглощение его энергии полярными группами молекул, обладающих выраженным дипольным моментом (ОН, NH₂, NО₂, C=О, C=N- и др).
Для регистрации ИК-спектра используют разные виды анализаторов (спектрометров), работающих в трех выделенных диапазонах инфракрасных волн: ближнем, также известном под аббревиатурами: БИК или NIR (λ = 0,74 — 2,5 мкм, V = 14 000 — 4000 см⁻¹), среднем, сокращенно: MIR (λ = 2,5 — 50 мкм, V = 4000 — 400 см⁻¹) и дальнем (λ = 50 — 2000 мкм, V = 400 — 10 см⁻¹). С их помощью измеряют интенсивность поглощения или отражения волн инфракрасного спектра в газообразных, жидких и твердых средах. Данные ИК-спектрометрии (А - оптическая абсорбция, коэффициенты: пропускания (T) /отражения (R), λ - длина волны, V - волновая частота) служат основой для проведения хемометрического анализа и последующего определения качественного и количественного состава анализируемого вещества. В отличии от традиционных химических методов его спектрометрический анализ может осуществляться бесконтактно без предварительной пробоподготовки с разрушением образца.
Инфракрасные анализаторы принято подразделить на две основные категории: дисперсионного типа и с Фурье-преобразованием (FTIR).
Дисперсионные ИК-спектрометры
Отличительной особенностью ИК-анализаторов дисперсионного типа является наличие у них монохроматора. В качестве источника ИК-излучения в этих приборах используют: силитовый стержень (штифт, глобар) Нернста, вольфрамовую ленточную лампу, специальные лазеры и пр. Большинство дисперсионных ИК-анализаторов оборудовано двухлучевой оптической системой, позволяющей одновременно регистрировать интенсивность оптического поглощения холостой и анализируемой пробы. Благодаря этому нивелируются возможные ошибки проведения измерений.
В дисперсионном спектрометре кювету с образцом располагают между источником излучения и детектором, а затем подвергают облучению инфракрасными волнами. Прошедший через кювету полихроматический оптический луч поступает через входную щель монохроматора на дифракционную решетку, с помощью которой осуществляется его спектральное разделение. Сформированный ИК-спектр направляется на детектор, в котором происходит определение интенсивности его поглощения на разных длинах волн.
Спектральное разрешение дисперсионных ИК-анализаторов определяется фиксированной шириной щели монохроматора. Чем она уже, тем выше эффективность разрешения и одновременно с этим слабее улавливаемый сигнал. Поэтому при использовании спектрометров дисперсионного типа нередко возникает проблема выбора между разрешающей способностью и отношением сигнал/шум.
ИК-спектрометры с преобразованием Фурье
В анализаторах с Фурье преобразованием вместо монохроматора используют разные типы интерферометров. Чаще всего эти приборы оборудуют интерферометром Майкельсона. Согласно принципиальной схеме его устройства, приведенной на рис. 1, работа Фурье-спектрометра осуществляется следующим образом.
Создаваемый источником излучения поток инфракрасных волн направляется на полупрозрачную светоделительную пластину (светоделитель), разделяющую его на два луча. Один из них направляется на стационарное зеркало, второй – на подвижное зеркальное устройство, перемещающееся с постоянной скоростью в направлении, перпендикулярном его фронтальной плоскости.
Оба луча, отразившись от зеркал, выходят из интерферометра через светоделитель и фокусируются на образце. В зависимости от величины разности хода подвижного зеркала эти лучи накладываются друг на друга, формируя положительную или отрицательную интерференцию. Далее объединенный интерференционный луч с поверхности или толщи облучаемого образца направляется в детектор пироэлектрического (DTGS) или фотодиодного (полупроводникового) типа (КРТ, MCТ). С его помощью осуществляется запись данных ИК-спектрометрии в виде интерферограммы поглощенного или отраженного излучения.
Посредством Фурье преобразования записанные детектором интерферограммы подвергают аподизации (математической фильтрации), переводя их в исходные (до проведения частотной модуляции) ИК-спектры. Применение специально разработанных программ с использованием библиотек эталонных спектров позволяет автоматически определять принадлежность анализируемых спектральных полос к определенным группам молекул или отдельных веществ и рассчитывать их качественный и количественный состав.
Спектрометры с преобразованием Фурье обладают следующим рядом преимуществ:
лучшее соотношение показателей сигнал/шум по сравнению с анализаторами дисперсионного типа; это имеет особенное значение при определении нарушенного полного отражения (Attenuated total reflectance, ATR) сильно поглощающих материалов;
возможность одновременной регистрации всех длин волн, поступающих на детектор;
высокий уровень спектрального разрешения, обеспечивающего необходимую точность определения волновых чисел;
быстрота проведения спектрометрических измерений;
осуществление записи ИК-спектра в режиме накопления.
В качестве аналитических приборов ИК-анализаторы обоих типов находят широкое применение в научных исследованиях фундаментального и прикладного плана, диагностической медицине, сельском хозяйстве и целом ряде промышленных отраслей, в т. ч.: фармацевтике, пищевой индустрии, химической и нефтегазовой промышленности, производстве электронных компонентов и т. д.
Рис.1 Схема ИК-спектрометра с Фурье преобразованием
