Использование LAB-X5000 для определения содержания железа в какао-порошке и какао-массе

Ежегодно в мире производится более 4,5 миллионов тонн какао, причем около 70% мирового урожая какао-бобов происходит из четырех западноафриканских стран:

1. Кот-д’Ивуара; 
2. Ганы; 
3. Нигерии;  
4. Камеруна.

Производство какао является трудоемким процессом, который начинается со сбора урожая, когда плоды полностью созрели, извлечения какао-бобов и ферментации перед отправкой высушенных бобов на переработку.

Во время производства из какао-бобов извлекают зерна, которые затем обжаривают, чтобы подчеркнуть насыщенный шоколадный вкус. Затем зерна измельчают до состояния густой шоколадной массы, которую можно перерабатывать до получения однородной консистенции. После смешивания с какао-маслом полученную шоколадную массу перерабатывают в какао-порошок, какао-масло или шоколад.

Содержание железа измеряется во время производственного процесса, чтобы обеспечить стабильный вкус и избежать случайного загрязнения шоколадных изделий. В отличие от других методов, таких как титрование или индуктивно-связанная плазма (ICP), энергодисперсионная рентгеновская флуоресценция (EDXRF) является быстрым и простым методом, который не требует использования химических веществ. Этот проверенный на практике метод широко используется во многих других отраслях промышленности. Результаты доступны за считанные секунды, поэтому его может использовать любой оператор с минимальной подготовкой.

Настольный РФА спектрометр Hitachi Lab-X5000

Преимущества использования настольных анализаторов LAB-X5000 для анализа содержания железа в какао-порошке и -массе:

• компактный и прочный: идеально подходит для использования в лаборатории и вблизи

производственной линии;

• вращатель образцов: каждый раз получаете воспроизводимые результаты;
• надежность: максимальное время безотказной работы и низкая стоимость владения;
• скорость: результаты за считанные секунды для быстрого принятия решений.

С помощью анализатора Hitachi High-Tech LAB-X5000 EDXRF анализ какао-массы и какао-порошка становится значительно проще. После калибровки анализатора рутинный анализ проводится путем внесения какао-продукта в кювету для образцов (см. раздел «Подготовка образцов»), размещения кюветы в аналитическом порту LAB-X и нажатия кнопки для начала измерения. Результаты отображаются в течение нескольких секунд на большом промышленном сенсорном ЖК-экране, показывая содержание железа. Также можно настроить уведомления о соответствии/несоответствии для быстрого принятия решений и корректировки процесса.

LAB-X5000 имеет несколько функций, которые помогают защитить прибор от повреждений, вызванных разливом образцов или пылью, чтобы минимизировать время простоя и избежать дорогостоящих ремонтов. Чашки для образцов размещаются внутри дополнительного защитного окна, которое удерживает любые потенциальные утечки из чашки и предотвращает попадание пыли в анализатор. LAB-X также имеет автоматизированный поворотный стол, который размещает образец над рентгеновской трубкой и детектором только на время анализа, минимизируя риск повреждения или загрязнения критически важных элементов.

Вращатель образцов установлен для обеспечения надежности результатов LAB-X даже при измерении неоднородных образцов, таких как порошки.

Анализатор калибруется путем измерения серии проанализированных образцов. Настраиваемые образцы (SUS) измеряются во время калибровки, а также в случае маловероятного отклонения анализатора. Нет необходимости снова использовать калибровочные стандарты и измерять их, что экономит время и деньги.

Образец для контроля качества («QC») можно анализировать с целью отслеживания и обеспечения качества: после того, как пользователи определят целевое содержание железа в образце QC и контрольные пределы, диаграмма контроля качества LAB-X будет обновляться с каждым новым результатом измерения. На рисунке 1 показаны результаты измерения образца какао-порошка QC на LAB-X в течение месяца, что демонстрирует превосходную стабильность анализатора.

Рисунок 1: Образец какао-порошка для контроля качества

Благодаря возможности хранения до 100 000 результатов в самом анализаторе операторы могут легко просматривать новые и старые результаты, распечатывать их на встроенном принтере для получения бумажной копии, загружать на USB-накопитель в виде CSV-файла и загружать на наш облачный сервис для удаленного управления. Если LAB-X подключен к Wi-Fi, вам не нужно находиться рядом с анализатором, чтобы получить доступ к своим данным!

• Раствор какао: поставьте чашку для образцов, накрытую пленкой Mylar®, на ровную поверхность, налейте раствор в чашку до внутренней линии и дайте ему остыть, чтобы он затвердел.
• Какао-порошок: взвесьте 6 г образца в чашке для образцов, оснащенной пленкой Mylar, и используйте ручной пресс с силой давления 10 тонн для уплотнения порошка.

Подготовьте защитное окно с пленкой Mylar, поместите его в отверстие для анализа LAB-X, а затем поставьте подготовленную чашку в защитное окно. Теперь остается только нажать кнопку «Пуск».

Для определения содержания железа было создано два калибрования (одно для какао-порошка, другое для какао-раствора) путем измерения хорошо подготовленных образцов с целью установления взаимосвязи между содержанием железа и рентгеновским сигналом. В обеих калибровках использовались одинаковые параметры (см. таблицу 1).

Данные, приведенные в таблицах 2 и 3, подчеркивают типичные характеристики, которые LAB-X демонстрирует при анализе какао-продуктов.

Таблица 1: Параметры калибровки какао-порошка и какао-массы

Таблица 2: Типичные характеристики калибровки для железа в какао-порошке

Таблица 3: Типичные характеристики калибровки для железа в какао-массе

После калибровки прибор LAB-X5000 от Hitachi High-Tech обеспечивает точный и повторяемый анализ для определения содержания железа в какао-массе и какао-порошке. Простота использования и прочность анализатора делают его идеальным инструментом для использования на производстве и в лаборатории. Получая результаты за считанные секунды, операторы могут немедленно внести коррективы в производственный процесс или остановить производство загрязненных продуктов, обеспечивая стабильное качество продукции и потенциально предотвращая дорогостоящее изъятие продукции с рынка.