KẾT QUẢ ĐO KÍCH THƯỚC HẠT BỘT MÌ ƯỚT VÀ KHÔ CÓ GÌ KHÁC BIỆT?
Tại sao nên dùng kỹ thuật tán xạ laser để đo kích thước hạt?
Xác định kích thước hạt là một thông số quan trọng đối chất lượng và độ bền của các sản phẩm của ngành công nghiệp thực phẩm (bột cà phê, sô-cô-la, bột cacao, sữa bò và các loại sữa hạt, bột mì,…)
Trong nghiên cứu này, kích thước hạt của bột mì được đo bằng phương pháp nhiễu xạ laser – được xem là một kỹ thuật quan trọng và hiệu quả nhất trong các kỹ thuật phân tích kích thước hạt. Khi so sánh với phương pháp sàng rây truyền thống, kỹ thuật nhiễu xạ laser có nhiều ưu điểm như: đo mẫu nhanh, không phá hủy mẫu và cung cấp phép đo tự động thông qua quy trình đo đơn giản cho các hoạt động sản xuất và kiểm soát chất lượng (QC) thông thường, cho phép cải thiện tính nhất quán của sản phẩm trong khoảng thời gian ngắn hơn.
Mặc dù phương pháp sàng truyền thống cho phép phân tích kích thước hạt đơn giản với chi phí thấp, nhưng phương pháp này có những nhược điểm rõ rệt như thời gian phân tích lâu, độ lặp lại và khả năng tái lặp kết quả thấp, khiến nó không phù hợp để hỗ trợ năng suất cao trong sản xuất hiện đại, cũng như không phù hợp với yêu cầu kiểm soát chất lượng đòi hỏi độ chính xác cao.
Trong bài viết này, REDLAB sẽ trình bày kết quả phân tích nhanh bột mì bằng máy phân tích kích thước hạt nhiễu xạ laser HORIBA Partica LA-960V2 (Hình 1) cung cấp dải phân tích kích thước hạt rộng từ 10 nm đến 5 mm để nghiên cứu sự phân bố cỡ hạt.
Kết quả đo kích thước hạt bột mì với HORIBA LA-960
Dụng cụ và phương pháp
Chế độ đo ướt:
- RI(particle) – Refractive index: 1,56 – 0,0i;
- Dispersant – Dung môi phân tán mẫu: Ethanol (RI=1.360)
Chế độ đo khô:
- RI(particle) – Refractive index: 1,56 – 0,0i;
- Feeder Speed: Auto
- Air Pressure (dry): 0.35 MPa
Chế độ đo ướt: ethanol được sử dụng làm chất phân tán thay vì dùng nước vì các hạt bột khi cho vào nước sẽ trương nở.
Chế độ đo khô: không cần dùng dung môi hòa tan, được thực hiện thông qua Máy đo cỡ hạt HORIBA LA-960 tích hợp bộ đo khô PowderJet.
Hình 1 cho thấy độ tái lặp tốt từ kết quả phân bố kích thước hạt bột mì, thu được trong các lần chạy lặp lại ở cả phép đo ướt và khô (các lần phân tích đều có đường biểu diễn phân bố kích thước hạt bột mì chồng lắp lên nhau). Hệ thống báo cáo dữ liệu ở dạng phần trăm tích lũy kích thước hạt (Dx) được trình bày như trong Bảng 1.
Ví dụ: D10 cho thấy 10 phần trăm hạt có kích thước trên 243 micromet được báo cáo theo phương pháp đo ướt và trên 248 micromet thông qua phương pháp đo khô. Hai chế độ phân tích, ướt và khô, không cho thấy độ lệch đáng kể đối với các giá trị thu được từ D10 đến D90, xác nhận mối tương quan tốt. Điều này cho thấy Máy đo kích thước hạt HORIBA đảm bảo tính ổn định và chính xác cao ở cả hai chế độ đo ướt và khô, đảm bảo hiệu quả khi xác định kích cỡ hạt bột mì.
Bảng 2 so sánh phương pháp rây truyền thống và công nghệ nhiễu xạ laser tiên tiến. Có thể quan sát thấy sự khác biệt đáng kể giữa các dữ liệu. Phương pháp sàng sử dụng các lực rung cơ học để phá vỡ các hạt lớn, cho phép chúng đi qua các lỗ sàng có kích thước nhỏ. Điều này thể hiện rõ ràng từ dữ liệu thu được, trong đó tỷ lệ hạt thô ở phương pháp sàng ít hơn và tỷ lệ hạt mịn của đo bằng sàng nhiều hơn so với dữ liệu thu được từ kỹ thuật nhiễu xạ laser.
Hơn nữa, sàng không phải là một kỹ thuật phù hợp để đo các hạt mịn có kích thước hạt <30 μm. Cần đến 30 phút cho một lần đo kích cỡ hạt, điều này càng làm chậm quá trình xay xát. Tuy nhiên, công nghệ nhiễu xạ laser cho phép đo mẫu chính xác với thời gian phân tích nhanh hơn nhiều, chỉ trong vài giây. Một lợi thế lớn của kỹ thuật này là phạm vi đo cực kỳ rộng, mở rộng độ chính xác cao đối với các hạt mịn hơn dưới 1 micron.
Do đó, phương pháp đo cỡ hạt tán xạ laser SLS là một kỹ thuật phân tích phân bố kích thước hạt cực hiệu quả, với nhiều ưu điểm nổi trội so với các phương pháp truyền thống:
- Độ chính xác cao,
- Thời gian phản hồi nhanh,
- Khả năng tái lặp kết quả cao,
- Giảm tương tác thủ công khi đo mẫu
- Phạm vi đo cỡ hạt rộng.
Hệ thống LA-960V2 mang lại kết quả phân bố cỡ hạt chính xác trong vòng chưa đầy một phút, dữ liệu đáng tin cậy với phạm vi kích thước rộng cho phép đo đa dạng các loại bột.
Nghiên cứu trong bài viết cho ta thấy Máy đo kích thước hạt HORIBA LA-960(V2) cho phép chúng ta khắc phục những hạn chế của phương pháp sàng lọc truyền thống và hỗ trợ ngành công nghiệp thực phẩm nâng cao năng suất sản phẩm trong khoảng thời gian ngắn hơn.
Máy phân tích kích thước hạt tiên tiến nhất của HORIBA
Tham khảo thêm chuỗi bài viết về ứng dụng của máy đo kích thước hạt HORIBA:
- 12 ứng dụng khác nhau của máy đo kích thước hạt HORIBA>>>
- Ứng dụng của máy đo cỡ hạt HORIBA trong quá trình đồng hóa sữa >>>
- Ứng dụng đo kích thước hạt bột cà phê hòa tan>>>
- Ứng dụng của máy đo kích thước hạt HORIBA trong sản xuất socola – bột cacao>>>
- Phương pháp bảo quản trái cây an toàn và hiệu quả>>>
- Phương pháp đo kích thước hạt đường, các loại đường mới >>>
- Phân tích kích thước hạt trong pigment – hạt màu với máy phân tích kích thước hạt >>>
Tài liệu tham khảo: