NIR-kalibrointiohjelman käyttöönotto ja sen vertailu yksittäisiin määritystekniikoihin eri suklaamassoille
Moslova, Karina (2010)
Moslova, Karina
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2010
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201004277035
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201004277035
Tiivistelmä
Tämä opinnäytetyö tehtiin Fazer Makeiset Oy:n toimeksiannosta Vaaralan tehtaalla. Työn tavoitteena oli InfraXact™ Lab -laitteen uuden kalibrointiohjelman käyttöönotto ja sen validointi.
InfraXact™ Lab -analysaattorilla analysoidaan NIR-teknologian avulla yhtäaikaisesti mm. suklaamassan vesi-, rasva-, laktoosi- ja sakkaroosipitoisuudet. Saatuja tuloksia verrattiin tässä työssä yksittäisiin käytössä oleviin määritystekniikoihin eri suklaamassoille.
Lähi-IR-alue on 750 – 3000 nm. Näytteiden ainesosien määrittelemiseksi NIR-spektroskopia vaatii vertailumenetelmien pohjalta kalibroinnin. Spektrin hajaantuneen transmittanssin, heijastuskyvyn ja hankaluuden takia kalibrointi suoritetaan käyttäen monimuuttujamatematiikkaa eli kemometriaa.
Työssä tutkittiin eroavatko eri mittaustavat, kyveteillä ja petrimaljalla, ja viikon verran vanhojen ja tuoreiden näytteiden analyysitulokset merkitsevästi toisistaan. Selvitettiin myös, miten näytteen esikäsittely eri lämpötiloissa vaikuttaa analyysitulokseen ja olisiko ohjelma sopivampi vain tietyille suklaamassoille, jolloin muita massoja varten tulisi tehdä toinen kalibrointiohjelma. Työssä tutkittiin myös systemaattisen virheen laatua ja tarkkuutta sekä laskettiin mittausepävarmuudet. Kaikkien suklaalaatujen kaikille ainesosille laskettiin luottamusvälit.
InfraXact™ Lab -laitteen vanhan kalibrointiohjelman validointi onnistui hyvin. Tutkittuja mittausmenetelmiä tulisi edelleen kehittää, koska ne sisältävät sekä suhteellisia systemaattisia että vakiosystemaattisia virheitä. Kyvetti- ja petrimaljamenetelmät eroavat toisistaan huomattavasti. Lämpötila-analyysi osoitti, että lämpötilan alenemisella ei ole vaikutusta suklaamassan analyysitulokseen kummassakaan menetelmässä. Myöskään massan ikä ei vaikuta analyysitulokseen. Tehty työ osoitti, että tämän hetkinen ohjelma ennustaa huonommin, jos tutkittava ainesosa on sitoutunut johonkin toiseen raaka-aineeseen eikä ole vapaasti lisättynä suklaamassaan. Tätä väittämää voisi tarkistaa mittaamalla enemmän kyseisiä suklaalaatuja.
InfraXact™ Lab -analysaattorilla analysoidaan NIR-teknologian avulla yhtäaikaisesti mm. suklaamassan vesi-, rasva-, laktoosi- ja sakkaroosipitoisuudet. Saatuja tuloksia verrattiin tässä työssä yksittäisiin käytössä oleviin määritystekniikoihin eri suklaamassoille.
Lähi-IR-alue on 750 – 3000 nm. Näytteiden ainesosien määrittelemiseksi NIR-spektroskopia vaatii vertailumenetelmien pohjalta kalibroinnin. Spektrin hajaantuneen transmittanssin, heijastuskyvyn ja hankaluuden takia kalibrointi suoritetaan käyttäen monimuuttujamatematiikkaa eli kemometriaa.
Työssä tutkittiin eroavatko eri mittaustavat, kyveteillä ja petrimaljalla, ja viikon verran vanhojen ja tuoreiden näytteiden analyysitulokset merkitsevästi toisistaan. Selvitettiin myös, miten näytteen esikäsittely eri lämpötiloissa vaikuttaa analyysitulokseen ja olisiko ohjelma sopivampi vain tietyille suklaamassoille, jolloin muita massoja varten tulisi tehdä toinen kalibrointiohjelma. Työssä tutkittiin myös systemaattisen virheen laatua ja tarkkuutta sekä laskettiin mittausepävarmuudet. Kaikkien suklaalaatujen kaikille ainesosille laskettiin luottamusvälit.
InfraXact™ Lab -laitteen vanhan kalibrointiohjelman validointi onnistui hyvin. Tutkittuja mittausmenetelmiä tulisi edelleen kehittää, koska ne sisältävät sekä suhteellisia systemaattisia että vakiosystemaattisia virheitä. Kyvetti- ja petrimaljamenetelmät eroavat toisistaan huomattavasti. Lämpötila-analyysi osoitti, että lämpötilan alenemisella ei ole vaikutusta suklaamassan analyysitulokseen kummassakaan menetelmässä. Myöskään massan ikä ei vaikuta analyysitulokseen. Tehty työ osoitti, että tämän hetkinen ohjelma ennustaa huonommin, jos tutkittava ainesosa on sitoutunut johonkin toiseen raaka-aineeseen eikä ole vapaasti lisättynä suklaamassaan. Tätä väittämää voisi tarkistaa mittaamalla enemmän kyseisiä suklaalaatuja.