水分含量快速检测在生产过程控制中应用实例

在食品、饲料等行业中，水分含量是衡量其产品质量的一项重要指标。实现产品水分含量的快速在线检测，对于企业质量控制和节约成本有重要意义。
以下是一家饲料公司技术开发的实例：
该公司在研究产品质量过程中发现：实验室分析报告统计结果，水分的变异zui大。客户投诉统计结果，发霉变质是zui严重的问题。霉变的直接原因是水分过高。而水分过低将增加重量损耗，降低产品适口性。水分变异还扩大了其他营养成分的变异。
据此，该公司的有关领导与研究人员决定将挤压（膨化）饲料产品水分控制列为重点课题，开展了一系列的研究与技术开发。
首先通过平衡水分实验发现该公司产品系列水分超过11.5%（或水活度>0.7）时霉菌开始生长。据此将产品系列长期贮藏的安全水分定为11.0%。其次，在包装点每隔30分钟连续20小时取样分析，结果发现生产过程中产品水分的变异系数（CV%）为14.7%。根据统计学原理，计算出为保证97.5%产品不超过安全水分（11.0%）所需设定的目标水分为8.5%。
为了减少生产过程中的产品水分变异，该公司的科研人员通过多学科合作建立了一个反馈自动控制系统。该系统包括一个以电容为基础的传感器，连续快速测定产品水分并以每秒20个读数的速度将信息输送到电脑反馈控制系统，相应调节烘干机的热风温度。换言之，该自控系统的受控（被测定的）因变量Measured and Controlled Dependent Variable）为产品水分，而受控自变量（Controlled Independent Variable）为热风温度。安装调试后，该系统控制下产品水分的变异系数经20小时连续区域测定，由14.7％降至2.5%。据此，目标水分重新设定为10.5%，从而减少了2%的重量损耗（10.5%—8.5%）。这项研究的效益包括:降低了烘干能耗，减少了2.5%重量损耗。该厂年产挤压（膨化）饲料5万吨，每吨平均售价400美元，由此得到的年效益为500,000美元（50,000×400×2.5%）。与此同时，防止了产品霉变，提高了产品的适口性和质量稳定性。水活度仪
由此实例可以看出，水分的快速检测在过程控制领域有非常大的开发潜力，对于企业的质量控制和节约成本有重要意义。

Decagon Aqualab Series 4水活度仪/水分活度仪

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