ISO 16756乳製品/食品脂肪快速測定:TD-NMR技術

2024-08-09

ISO 16756乳製品/食品脂肪快速測定:TD-NMR技術

2024年9月最新公告:TD-NMR快速脂肪分析儀正式通過ISO 16756/IDF 259國際標準化認證,成為全球唯一使用脈衝時域核磁共振技術(TD-NMR)進行乳製品脂肪含量測定,並通過ISO認證的分析設備!

根據台灣經濟部於2021年的統計,生乳、鮮奶、調味乳、鮮奶油、優格、起司、乳酪和冰淇淋等乳製品的總產值已經突破400億元,而乳製品中的脂肪含量對於品質管制和管理原物料成本至關重要,會直接影響產品的成本、營養價值與口感。因此,對於最佳化生產過程來說,如何準確且快速量測脂肪含量可說是非常重要。

若要提到快速脂肪分析技術,市面上最常見的莫過於近紅外光譜法(NIR)和傅立葉轉換紅外光譜法(FTIR)。在分析結果與傳統方式相當的前提下(可參見CNS3444中的瑞氏法、貝氏法或格氏法),操作更簡便、數據再現性更佳、分析速度更快,因此廣受乳製品行業的喜愛,但這類快速脂肪分析儀在正式上線前,往往需要數月甚至數年的準備時間,因為:

  • 需先收集大量樣品光譜、並以適當數學模型建置成資料庫,才能進行脂肪分析。
  • 不同光譜儀間存在光譜差異,資料庫無法通用,只要添購新光譜儀,就需重新建置資料庫。
  • 資料庫需根據乳製品的型態/脂肪含量差異來分別建立,光是不同種類的起司,資料庫可能就需分開建置。

 

FTIR收集數據、建立可靠的的資料庫內容範例
圖1:FTIR收集數據、建立可靠的的資料庫內容範例

由於前述的限制,對於有迫切快速脂肪分析需求的單位來說,NIR/FTIR技術實在緩急不濟,因此不需建置資料庫的脈衝時域核磁共振技術(TD-NMR)無疑成為更適切的選擇。

ISO 16756:以脈衝時域核磁共振技術(TD-NMR)進行乳製品中脂肪含量測定

TD-NMR技術應用於食品組成分析已有數十年歷史,是一種快速、準確且非破壞性的分析技術,此技術在經過多年的最佳化與調整後,變得更加可靠與準確。因此,有越來越多食品大廠(如Lactalis、Kraft、Nestle、Schreiber等)使用以此做為脂肪分析的解決方案,TD-NMR技術不需建置資料庫,並能於不同機台間獲得相同的分析結果。

在經過多年的驗證與測試後,知名國際標準化組織ISO(International Organization for Standardization)正式於2024年9月公告全新標準化的乳製品脂肪分析技術:ISO 16756。ISO 16756特別選擇使用CPMG(Carr-Purcell-Meiboom-Gill)脈衝序列技術的TD-NMR設備,CPMG脈衝序列技術能夠抑制磁場不均勻性引起的信號衰減,從而更準確地測量樣品的橫向弛豫時間,提升信噪比(S/N ratio)以及分析速度,特別適合用於測量複雜基質樣品中的特定成分,並具備以下優勢:

  • 僅30秒完成脂肪分析。
  • 可測定的脂肪範圍從0.05~100.00%。
  • 不需建置資料庫、挑選計算模型或了解化學計量學,便能測得準確脂肪數值。
  • 不需校正、保養,最新型的TD-NMR設備不需建置檢量線。
  • 分析結果不受添加劑、顏色或粒徑影響。
  • 測量整個樣品,非僅測量樣品表面。
  • 不同機台可產生相同分析數據,輕鬆統一品質管制標準。
  • 引進新類型樣品時不需重新建置分析方法,因此能同時用於非乳製品的脂肪含量測定。

TD-NMR技術於乳製品脂肪分析的能力

為了證明TD-NMR技術能夠準確可靠地測定乳製品樣本中的脂肪含量,以下分享10種類型的乳製品樣品,這些樣品代表了特定基質及其相對成分濃度。

比較TD-NMR與瑞氏法對各種乳製品基質脂肪含量的分析準確度
表1:比較TD-NMR與瑞氏法對各種乳製品基質脂肪含量的分析準確度
使用TD-NMR對各種乳製品基質脂肪含量的重複性測試
表2:使用TD-NMR對各種乳製品基質脂肪含量的重複性測試

結果顯示,TD-NMR快速脂肪分析技術能夠可靠地測定各式乳製品中的脂肪含量,其準確度與足以取代傳統方法。此外,TD-NMR在重複性方面具有顯著優勢,因為傳統方法容易受到多種實驗因素(如萃取時間、溶劑組成和溫度等)的影響而產生誤差。

TD-NMR快速脂肪分析儀亦可用於肉品、穀物甚至糖果的脂肪分析

不只是ISO 16756提到的乳製品脂肪含量,TD-NMR同樣能應用於肉品、穀物、花生醬、堅果、冷凍食品、巧克力、食用油、布丁、糖果等食品脂肪含量的測定,是一項真正廣用的快速脂肪含量分析技術。

使用TD-NMR在其他食品、飼料、肉品的脂肪含量測定
表3:使用TD-NMR在其他食品、飼料、肉品的脂肪含量測定

結語

隨著ISO 16756法規的核准,使用CPMG技術的TD-NMR設備將在全球範圍內得到更廣泛的應用和認可,為食品行業的發展帶來新的幫助。由於其高效、準確、可靠與廣用的測定能力,TD-NMR快速脂肪分析儀不只可用於乳製品,亦在肉品與其他一般食品行業中具有廣泛的應用能力,一台設備便可適用於測量各種樣品的脂肪含量,且不需要校正、保養、建立資料庫與重新建置分析方法。

此外,TD-NMR快速脂肪分析儀不需要使用化學溶劑,顯著降低了操作的複雜性和時間成本,並且減少對環境的負面影響,符合環境、社會和公司治理(ESG)標準。這一優勢不僅省時省力,還有助於企業在追求可持續發展的同時提升市場競爭力。

欲了解更多的儀器資訊與實驗細節,歡迎來電洽詢 02-2728-2767或 來信與我們聯繫

欲了解更多的儀器資訊與實驗細節,歡迎來電洽詢 02-2728-2767來信與我們聯繫

參考文獻

  • Validation of Universal Fat Analysis Method using Certified Reference Material
  • Process Control for Fat and Moisture/Solids Content in Dairy Products
  • 產業經濟統計簡訊《438》

科安公司提供更多食品檢測的相關設備:

分享此篇文章