Використання LAB-X5000 для визначення вмісту заліза в какао-порошку та какао-масі

Щорічно у світі виробляється понад 4,5 мільйона тонн какао, причому близько 70% світового врожаю какао-бобів походить з чотирьох західноафриканських країн:

1. Кот-д’Івуару; 
2. Гани; 
3. Нігерії; 
4. Камеруну. 

Виробництво какао є трудомістким процесом, що починається зі збору врожаю, коли плоди повністю дозріли, вилучення какао-бобів та ферментації перед відправкою висушених бобів на переробку.

Під час виробництва з какао-бобів вилучають зерна, які потім обсмажують, щоб підкреслити насичений шоколадний смак. Потім зерна подрібнюють до стану густої шоколадної маси, яку можна переробляти до отримання однорідної консистенції. Після змішування з какао-маслом отриману шоколадну масу переробляють на какао-порошок, какао-масло або шоколад.

Вміст заліза вимірюється під час виробничого процесу, щоб забезпечити стабільний смак і уникнути випадкового забруднення шоколадних виробів. На відміну від інших методів, таких як титрування або індуктивно-зв’язана плазма (ICP), енергодисперсійна рентгенівська флуоресценція (EDXRF) є швидким і простим методом, який не вимагає використання хімічних речовин. Цей, перевірений на практиці метод, широко використовується в багатьох інших галузях промисловості. Результати доступні за лічені секунди, тому його може використовувати будь-який оператор з мінімальною підготовкою.

Настільний РФА спектрометр Hitachi Lab-X5000

Переваги використання настільних аналізаторів LAB-X5000 для аналізу вмісту заліза в какао-порошку та -масі:

• компактний і міцний: ідеально підходить для використання в лабораторії та поблизу

виробничої лінії;

• обертач зразків: щоразу отримуєте відтворювані результати; 
• надійність: максимальний час безвідмовної роботи та низька вартість володіння;
• швидкість: результати за лічені секунди для швидкого прийняття рішень.

За допомогою аналізатора Hitachi High-Tech LAB-X5000 EDXRF аналіз какао-маси та какао-порошку стає значно простішим. Після калібрування аналізатора рутинний аналіз проводиться шляхом внесення какао-продукту в кювету для зразків (див. розділ «Підготовка зразків»), розміщення кювети в аналітичному порту LAB-X та натискання кнопки для початку вимірювання. Результати відображаються протягом декількох секунд на великому промисловому сенсорному РК-екрані, показуючи вміст заліза. Також можна налаштувати повідомлення про відповідність/невідповідність для швидкого прийняття рішень і коригування процесу. 

LAB-X5000 має кілька функцій, які допомагають захистити прилад від пошкоджень, спричинених розливанням зразків або пилом, щоб мінімізувати час простою та уникнути дорогих ремонтів. Чашки для зразків розміщуються всередині додаткового захисного вікна, яке утримує будь-які потенційні витоки з чашки та запобігає потраплянню пилу в аналізатор. LAB-X також має автоматизований поворотний стіл, який розміщує зразок над рентгенівською трубкою та детектором лише на час аналізу, мінімізуючи ризик пошкодження або забруднення критично важливих елементів.

Обертач зразків встановлений для забезпечення надійності результатів LAB-X навіть при вимірюванні неоднорідних зразків, таких як порошки.

Аналізатор калібрується шляхом вимірювання серії проаналізованих зразків. Налаштувальні зразки (SUS) вимірюються під час калібрування, а також у випадку малоймовірного відхилення аналізатора. Немає необхідності знову використовувати калібрувальні стандарти та вимірювати їх, що економить час і гроші.

Зразок для контролю якості («QC») можна аналізувати з метою відстеження та забезпечення якості: після того, як користувачі визначать цільовий вміст заліза у зразку QC та контрольні межі, діаграма контролю якості LAB-X буде оновлюватися з кожним новим результатом вимірювання. На рисунку 1 показано результати вимірювання зразка какао-порошку QC на LAB-X протягом місяця, що демонструє чудову стабільність аналізатора.

Рисунок 1: Зразок какао-порошку для контролю якості

Завдяки можливості зберігання до 100 000 результатів у самому аналізаторі оператори можуть легко переглядати нові та старі результати, роздруковувати їх на вбудованому принтері для отримання паперової копії, завантажувати на USB-накопичувач у

вигляді CSV-файлу та завантажувати на наш хмарний сервіс для віддаленого управління. Якщо LAB-X підключений до Wi-Fi, вам не потрібно знаходитися поруч з аналізатором, щоб отримати доступ до своїх даних!

• Розчин какао: поставте чашку для зразків, накриту плівкою Mylar®, на рівну поверхню, налийте розчин у чашку до внутрішньої лінії та дайте йому охолонути, щоб він затвердів.
• Какао-порошок: зважте 6 г зразка в чашці для зразків, оснащеній плівкою Mylar, і використовуйте ручний прес з силою тиску 10 тонн для ущільнення порошку.

Підготуйте захисне вікно з плівкою Mylar, розмістіть його в отворі для аналізу LAB-X, а потім поставте підготовлену чашку в захисне вікно. Тепер залишається тільки натиснути кнопку «Пуск».

Для визначення вмісту заліза було створено два калібрування (одне для какао-порошку, інше для какао-розчину) шляхом вимірювання добре підготовлених зразків з метою встановлення взаємозв’язку між вмістом заліза та рентгенівським сигналом. В обох калібруваннях використовувалися однакові параметри (див. таблицю 1).

Дані, наведені в таблицях 2 і 3, підкреслюють типові характеристики, які LAB-X демонструє при аналізі какао-продуктів.

Таблиця 1: Параметри калібрування какао-порошку та какао-маси

Таблиця 2: Типові характеристики калібрування для заліза в какао-порошку

Таблиця 3: Типові характеристики калібрування для заліза в какао-масі

Після калібрування прилад LAB-X5000 від Hitachi High-Tech забезпечує точний і повторюваний аналіз для визначення вмісту заліза в какао-масі та какао-порошку. Простота використання та міцність аналізатора роблять його ідеальним інструментом для використання на виробництві та в лабораторії. Отримуючи результати за лічені секунди, оператори можуть негайно внести корективи у виробничий процес або зупинити виробництво забруднених продуктів, забезпечуючи стабільну якість продукції та потенційно запобігаючи дорогому вилученню продукції з ринку.