Анализ пищевых продуктов и кормов Подходящие лабораторные мельницы для подготовки проб и мелкосерийного производства
Лаборатории по тестированию пищевых продуктов нуждаются в репрезентативных, гомогенизированных и толчёных пробах для получения значимых и воспроизводимых результатов анализа. Стандартное отклонение любого последующего анализа может быть сведено к минимуму уменьшением размера частиц и гомогенизацией анализируемой пробы.
Наиболее подходящими мельницами для приготовления проб пищевых продуктов являются Ножевые мельницы, Роторные мельницы, мельницы Резки и Шаровые мельницы. При поиске надлежащих инструментов Шлифования следует помнить, что определяемые свойства пробы не должны каким-либо образом изменяться в процессе. Жировые или влажные образцы нуждаются в других процессах, чем, например, зернистые, очень твёрдые или волокнистые материалы. Большие начальные размеры кормов или большие объёмы проб требуют других методов, нежели образцы с небольшими начальными размерами кормов и размерами партий.
Особый случай — образцы, которые являются липкими или содержат летучие ингредиенты, потому что они нуждаются в криогенной обработке или по крайней мере охлаждении во время Шлифования.
Click on the chapters to explore!
Пульверизация свободно протекающих, зернистых или кристаллических (немасляных) образцов, таких как кукуруза или сахар, обычно проста. Подходит широкий спектр мельниц, включая различные Роторные мельницы. Кристаллические образцы, такие как сахар, могут быть размолоты до менее чем 0,05 мм с помощью звена 151 - внутренней ссылки «Открывает внутреннее звено в текущем окне»>Ультрацентробежная мельница ZM 300 с помощью кольцевого сита с размером апертуры 0,08 мм. Шлифование на ультрацентробежных мельницах очень эффективно: как правило, 80% пылевидной пробы меньше половины размера апертуры сита. Использование циклона помогает выгрузить пробу из Камерной печи Шлифования, охлаждает пробу и позволяет обрабатывать до 4,5 л пробы на партию.
Такие материалы, как кукуруза или специи обычно измельчаются до размеров частиц около 500 мкм или даже 250 мкм с помощью ZM 300 или Роторная ударная мельница SR 300. При Шлифовании неизвестного образца желательно начинать с сита со средней апертурой. Когда образец не закупоривает сито, размер может быть уменьшен. Эта процедура применяется ко всем Роторным мельницам. SR 300 также полезен для больших количеств образца до 30 л, если к нему присоединён циклон. Другим преимуществом SR 300 является большой размер подачи до 25 мм.
Кондитерские изделия бывают очень разных текстур: твёрдые, липкие, жирные или влажные. Типичный процесс гомогенизации твёрдых конфет с высоким содержанием сахара и сиропа крахмала осуществляется в Ножевая мельница GRINDOMIX GM 200: 100 г твёрдых конфет сначала грубо перемалываются в течение нескольких секунд при 2000 об/мин в обратном режиме с тупой стороной ножа, чтобы защитить острую сторону и уменьшить износ. Затем следует интервальное Шлифование в переднем режиме ещё 15 секунд при 4000 об/мин. Дальнейшее уменьшение размера ниже 0,5 мм достигается Шлифованием в течение 6-12 секунд при 6000 об/мин. Такая поэтапная процедура предотвращает прилипание образца к ножу, как это часто бывает в бытовых смесителях.
Жесткие образцы материалов, такие как жирный, полосатый бекон создают проблему для процесса гомогенизации до анализа. Если большие части шкурки или кожи остаются неразделанными, образец не однородн, и анализ может дать ложные результаты. Ножевые мельницы оказались наилучшим образом подходящими для тщательной гомогенизации образцов мяса. Полезен сильный двигатель для использования полной Резка способности лопастей. Ножи с зубчатым лезвием идеально подходят для гомогенизации твердых образцов мяса за очень короткое время, благодаря дополнительному эффекту разрыва, который облегчает уменьшение размеров мясных волокон. Короткие сроки Шлифование обеспечивают низкое накопление тепла. Чтобы получить полностью гомогенизированный образец (при комнатной температуре), процесс Шлифование может потребовать двух или трех этапов.
250 г свинины лопатки обрабатываются в GRINDOMIX GM 200 с интервальным режимом 3000 об/мин в течение 30 с, используя зубчатый нож. За первым этапом следует два цикла по 30 с, каждый из которых при 7000 об/мин. Тщательная гомогенизация образца достигается через 30 с при 10 000 об/мин. Образец слишком сильно отскакивает, если выбрана максимальная скорость прямо с самого начала. Тем не менее, в какой-то момент для достижения оптимальных результатов требуется полная скорость. Также важно использовать стандартную крышку на первом этапе, так как другие типы крышек могут оказать слишком сильное давление на образец. Для стадии тонкого Шлифования крышка полезна для полной гомогенизации образца. Материал, прилипший к стенке контейнера для Шлифования над лопастями, нужно время от времени удалять и возвращать в процесс Шлифования.
Образцы сыра также могут быть сложными, так как они жирные и липкие. 130 г образца были гомогенизированы до < 0,5 мм за 2 x 10 с этапов Шлифования при 10 000 об/мин с помощью GM 200. Важно было использовать крышку уменьшения объема 0,25 л, чтобы заставить образец направиться к лопастям. Между этапами Шлифования образец можно смешивать вручную ложкой, чтобы разрыхлить липкие части. Образцы, подобные изюму, даже более липкие, чем сыр, но 200 г могут быть гомогенизированы так же, как описано для образца сыра, в течение примерно 20 с.
Свободно текущие образцы, такие как семена или кофе, которые являются маслянистыми, могут быть обработаны на ножевом заводе, но обычно для очистки таких образцов используется роторная мельница, такая как ZM 300. Сита на расстоянии (или ротор на расстоянии, если используется SR 300) помогают свести к минимуму эффект сдвига, а также выделение жира из образца, что может вызвать агломерацию и закупорку сита. По тем же причинам следует использовать размер отверстия 0,5 мм или больше. Снижение скорости может оказать благоприятный эффект и привести к меньшему потеплению и, следовательно, к меньшему выделению жира.
Овощи часто содержат влагу (например, капуста из черенков) или даже состоят в основном из воды (например, помидоры). Обработанные продукты, такие как суп из лапши, также содержат много воды и готовятся аналогично томатам. В последнем случае полная гомогенизация облегчается высоким содержанием воды, так как кусочки проб слишком влажные, чтобы наклеивать их на стенки контейнера для Шлифования в GRINDOMIX GM 200 или GM 300, где они больше не соприкасаются с вращающимися ножами. Например, 180 г помидоров гомогенизируются в GM 200 в течение 10 с, сначала при 4000 об/мин, затем 8000 об/мин. Гравитационная крышка с каналами Шлифования уменьшает объем Камерной печи, предотвращая выплескивание пробы. Для больших порций проб до 4,5 л GM 300 идеальный выбор.
Такие образцы, как черешковая капуста, содержат меньше воды. Образцы, как правило, прилипают к стенкам контейнера для Шлифования, что исключает контакт с лезвиями ножа. Несколько образцов могут оставаться в основном однородными, даже если используется максимальная скорость. Использование гравитационной крышки с каналами переполнения помогает улучшить эффект Шлифования, но полная гомогенизация часто достигается добавлением в образец немного воды. 280 г черешковой капусты было разрезано вручную на четыре части. Шлифование проводилось в два этапа. Рекомендуется использовать низкую скорость 2000 об/мин в течение первых 10 секунд. Для тонкого Шлифования при 5000 об/мин добавлялось 50 мл воды для достижения хорошей однородности через 20 секунд. Гравитационная крышка с каналами переполнения использовалась для обеспечения тщательной гомогенизации. Интервальный режим на этапе тонкого Шлифования улучшает перемешивание образца и тем самым повышает эффективность Шлифования.
Для волокнистых образцов, таких каксушеные травы или другие растительные материалы, а также, например, замороженная рыба, эффект разделки лучше всего подходит для однородности образцов. Обычно для обеспечения репрезентативной подготовки образцов требуется большое количество проб, поскольку волокнистые материалы, как правило, легкие, объемные и могут быть очень разнородными. Иногда необходима ручная предварительная резка для получения подходящего размера пробы для подачи в режущий стан и избежания образования гнезд и гроздей, которые, как правило, остаются в бункере и поэтому не являются эффективно гомогенизированными.
Режущая мельница SM 100 подходит для основного предварительного измельчения, когда образцы растений эффективно разрезаются ротором параллельного сечения. Обычно на режущем стане можно легко достичь тонкости до 4-6 мм. Для получения частиц размером менее 1 мм рекомендуется использовать циклон, например, в SM 300. Ультрацентробежная мельница ZM 300 позволяет получать еще более мелкие частицы, но имеет недостаток, заключающийся в принятии более мелких образцов. Таким образом, если крупные волокнистые образцы необходимо гомифицировать до менее 0,5 мм, то наилучшим вариантом является сочетание предварительной резки в режущем стане с последующим тонким измельчением в ZM 300. В качестве образцов волокнистых волокнистых волокнистых волокнистых волокнистых волокнистых волокнистых листьев следует использовать стандартное сито, а не расстояние. Еще одно решение, подобное фрезному стану 167 - " Откро
Циклон способствует улучшению отвода материалов для светлых проб из Камерных печей Шлифования. Он также охлаждает образец, чтобы свести к минимуму потери летучих ингредиентов, таких как терпены. Если летучие ингредиенты должны быть сохранены, рекомендуется не использовать слишком мелкие донные сита, так как это приводит к потеплению и, следовательно, потере летучих веществ. В зависимости от свойств образца пылевидные материалы, как правило, остаются волокнистыми, так как длинные волокна могут проходить нижние сита Резки и Роторных мельниц по длине. Если этого нужно избежать, Шаровые мельницы, такие как MM 400 или PM 100, являются лучшим выбором.
Размер корма — это исходный размер частиц образца. Для выбора подходящей мельницы имеет большое значение, гомогенизируются ли крупные образцы, такие как цельная рыба, или мелкие частицы, такие как ядра зерен. Гомогенизация полной рыбы — сложная задача; чешуя, кожа и кости достаточно устойчивы к уменьшению размера, так что образец всё ещё содержит более крупные кусочки после Шлифования на большинстве мельниц (например, свежая рыба на ножевом заводе). Высокое содержание жира усложняет процесс, так как жировые частицы слипаются, образуя большие комки, которые блокируют мельницу и сохраняют однородность образца. Замораживание-сушка рыбы и Шлифование её в Режущая мельница SM 300 помогают решить проблему. 125 г (4 рыбы, предварительно разрезанные один раз) карпа или турботы были перегноены в SM 300 со скоростью 3 000 мин-1, используя V-образный ротор, который также разрезает шарп и кости рыбы. Циклон использовался для охлаждения образца. После 2 мин Шлифования с нижним ситом 0,75 мм, частицы размером 0,75 мм получаются без значительного нагрева.
Еще один пример для крупных образцов — какао-жмых. 1 кг с образцами размером до 80 мм легко гомогенизировать до менее 10 мм в Режущая мельница SM 300 с использованием 10-миллиметрового нижнего сита и ротора параллельной секции при 1500 об/мин в течение 1 мин.
Каменная соль не только состоит из хлорида натрия, но и может содержать другие минералы и силикаты. Для анализа состава соли образец должен быть достаточно однородным, учитывая, что большие комки каменной соли обычно очень однородны. Концентрация элементов в соли обычно очень мала, поэтому для подготовки образца требуется количество в килограммах. В принципе, Режущая мельница справляется с большим количеством и кусочками пробы, но износ будет иметь гораздо большее влияние, чем в Роторной ударной мельнице, так как Резка прутков Режущей мельницы не предназначена для обработки большого количества абразивных материалов. С Роторной ударной мельницей заряды в несколько килограммов могут быть легко пульверизированы. Ротор на расстоянии рекомендуется использовать для уменьшения нагрева трения. Благодаря 5-литровому собирающему сосуду 5 кг пробы с размером подачи до 25 мм пульверизируются за один прогон со скоростью 10 000 об/мин в звене 167 - внутреннее звено «Открывает внутреннее звено в текущем окне»>SR 300. Полный образец сокращается до конечной тонкости <200 мкм.
Для некоторых анализов требуется большое количество проб, чтобы обнаружить следы анализируемых веществ или найти кластеры, например, микотоксины или ГМО. Микотоксины производятся грибами, которые образуют кластеры в пробе. Открытые системы с входом и выходом, как Роторные мельницы, принимают большое количество сыпучего материала и поэтому идеально подходят для подготовки проб до анализа микотоксинов или ГМО.
Первым шагом является предварительное уменьшение репрезентативного количества, например, 2 кг на тонну орехов со знаком Режущая мельница SM 100> до размера частиц 3 мм. Затем образец разделяется на репрезентативные подобразцы с помощью Rotary Tube Divider PT 100, что обеспечивает очень высокую точность деления.
Последующее сокращение мелкого размера идеально осуществляется в Ультрацентробежная мельница ZM 300. Для обработки лесных орехов рекомендуется использовать дистанционные сита, которые были специально разработаны для Шлифование чувствительных к температуре, хрупкий материалов. Поскольку микотоксины являются липофильными, процесс Шлифование должен быть максимально щадящим, чтобы избежать выделения жира из образца. Циклон помогает быстро выбросить образец из Камерные печи Шлифование и обеспечивает охлаждение, генерируя поток воздуха. Для последующего извлечения микотоксинов из образца достаточно тонкости в 300 мкм. Таким же образом можно обработать соевые бобы.
Если проба уже достаточно однородна или если последующий анализ связан с ПЦР, то требуется лишь небольшой объём пробы. Для этого типа применения Шаровые мельницы часто являются идеальным выбором.
Таким же образом, 8 г сушеного гибискуса пульверизуются в течение 2 мин. - 100 мкм. В стальных банках объёмом 50 мл обычно используется шар объёмом 25 мл. Главное правило: шар Шлифования должен быть в три раза больше самой большой пробы для эффективного дробления. Поэтому частицы размером около 8 мм могут быть эффективно измельчены только в банке объёмом 50 мл, что оставляет достаточно места для шара объёмом 25 мм. Например, 400 мм & nbsp; 6,5 г сушеного горошка могут быть измельчены до тонкости 0,4 мм за 30 с помощью баночки Шлифования нержавеющей стали объёмом 50 мл и 1 x 25 мм шара Шлифования.
Таким же образом, 8 г сушеного гибискуса пульверизируются в течение 2 мин. - 100 мм. В стальных банках объёмом 50 мл обычно используется шар объёмом 25 мл. Таким образом, шар Шлифования размером около 8 мм может быть эффективно измельчён только в банке объёмом 50 мл, что оставляет достаточно места для шара объёмом 25 мм. 400 мм также адаптируются, например, для однократного процесса, к пробам объёмом 3 мм.
MM 400 может быть оснащена различными адаптерами, принимающими, например, 2 мл одноразовых пробирок, 2 мл стальных пробирок или 5 мл стальных банок. Таким образом, гомогенизация может быть произведена партиями из 8 или 20 проб, что полезно для ПЦР-анализа, например, одного зерна или гороха. Здесь в каждую трубку добавляются шарики Шлифования 2 x 7 мм — 10 мм из стали или карбида вольфрама. Одноразовые пробирки имеют преимущество предотвращения перекрёстного загрязнения.
Вибрационная мельница MM 500 vario позволяет повысить производительность проб благодаря 6 станциям Шлифования для банок или адаптеров. Всего на партию может быть использовано 50 x 2 мл одноразовых пробирок или банок из нержавеющей стали или 24 x 5 мл из нержавеющей стали.
Food & Beverages | Verder Scientific
Видео для Шлифования пищевых продуктов при комнатной температуре
Гомогенизация образцов пищевых продуктов с помощью мельницы Knife Mill GRINDOMIX GM 200
Гомогенизация каннабиса за секунды с помощью GM 200
Видео товара
Ультрацентробежная мельница ZM 300
Фрезеровка цветочных почек с помощью
Ультрацентробежной мельницы ЗМ 200
Криогенное Шлифование для охрупчивания образцов и сохранения летучих ингредиентов
Шлифование влажных или влажных образцов лучше всего производить с помощью Ножевых мельниц, чтобы избежать закупорки и потери материала. Охлаждение материалов улучшает поведение при разрушении и позволяет облегчить переплетение мягкой, жёсткой, липкой и жирной пищи. Рекомендуется также сохранять летучие ингредиенты, такие как терпены. Криогенное Шлифование с использованием жидкого азота или сухого льда эффективно, но необходимо быть осторожным с материалами, которые не должны становиться влажными, а охлаждающие вещества не должны использоваться в закрытых инструментах Шлифования. Криогенное Шлифование может осуществляться на Ножевых мельницах, Роторных мельницах или шаровых мельницах. Обычно полное переплетение жирных/липких материалов возможно только при криогенном Шлифовании.
Click on the chapters to explore!
Даже шоколад, который превращается в пасту при комнатной температуре, может быть успешно перегноен криогенным способом. Образец смешивается с сухим льдом в пропорции 1:2; через несколько минут он тщательно охлаждается и начинается процесс Шлифования. Сухой лед постоянно поддерживает образец в прохладном состоянии. Следует следить за тем, чтобы при криогенном Шлифовании на Ножевых мельницах не использовались пластиковые принадлежности, так как они могут быть повреждены в процессе. Подходящими принадлежностями являются контейнер для Шлифования из нержавеющей стали, цельнометаллический нож и крышка с отверстием для испарения газообразного углекислого газа.
Другой способ — измельчение глубоко замороженных образцов из холодильника -20°C или из ванны жидким азотом. Непосредственное использование LN не рекомендуется, так как Ножевые мельницы не рассчитаны на температуру до −196°C. Хотя это нормально, если при заполнении образца в контейнер для Шлифования попадает всего несколько капель охлаждающего вещества. В таких случаях следует также использовать цельнометаллический нож и стальную емкость для минимизации износа.
Обычно криогенное измельчение осуществляется опосредованно на смесительных мельницах путем использования LN2 в качестве охлаждающего агента. Важно сначала заполнить банку шлифовальным шариком (шарами) и образцом и плотно закрыть ее перед охрупчиванием. Необходимо следить за тем, чтобы в банки не попадал жидкий азот, поскольку испарение может привести к значительному повышению давления внутри банки. В MM 400, MM 500 vario или MM 500 nano, закрытые склянки и, следовательно, образец охрупчиваются на LN2 ванне в течение 2-3 мин. Подходящие склянки для криогенного измельчения изготавливаются из стали или PTFE; не рекомендуется использовать склянки из разных материалов. Это важно, поскольку два разных материала могут по-разному реагировать на экстремальную температуру −196°C, что может привести к повреждению банки. Для криогенного измельчения также имеются стальные пробирки объемом 2 мл или 5 мл.
В связи с высокими энергозатратами и обусловленным ими фрикционным теплом процесс измельчения не должен занимать более 2 мин для предотвращения разогрева образца и сохранения его разрывных свойств. Если требуется больше времени, то эти промежуточные измельчения следует прерывать охлаждением склянок.
Внутреннее окно внутреннее звено −57>Внутреннее звено −−Внутреннее звено −57>−3
Ультрацентробежные мельницы, такие как ZM 300, принимают больший объём пробы, чем смешивающие мельницы. Образец непосредственно погружается в контейнер, наполненный LN, после чего непрерывно, но медленно подается в бункер мельницы стальной ложкой. При использовании сухого льда в качестве помощи для Шлифования, он смешивается с образцом, а затем вся смесь пылится. Для криогенного Шлифования рекомендуется использовать кассету в сочетании с циклоном, чтобы обеспечить полный сброс испаряющегося охлаждающего вещества в процессе. Для образцов размером менее 1 мм для охлаждения следует использовать сухой лёд, а не жидкий азот, так как гораздо проще перенести смесь сухого льда на мельницу, чем ловить образец ложкой из ванны LN. Если образец имеет низкую термическую мощность, сухой лёд также предпочтительнее, так как он охлаждает образец во время Шлифования. На Роторных мельницах криогенная пульверизация должна осуществляться с максимальной скоростью.
Резка мельниц, таких как SM 300, особенно подходит для обработки кормов большего размера, чем ультрацентробежные мельницы или Ножевые мельницы. Возможно использование как жидкого азота, так и сухого льда. Хрупкий материал образца довольно твёрд, поэтому рекомендуется использовать шестидисковый ротор, так как он больше похож на измельчитель. Он также подходит для предварительной нарезки разнородных образцов, таких как замороженные части курицы, включая кости. Снижение скорости SM 300 на 700 об/мин, а также Потребляемая мощность двигателя в 20 кВт выгодны для измельчения крупных замороженных кусков образца. Для того чтобы не разогреть образец, следует использовать только донные сита с отверстиями >10 мм.
Видео для криогенного Шлифования пищевых продуктов
Криогенное Шлифование с помощью
Ножевой мельницы GRINDOMIX GM 200
Криогенное Шлифование с помощью
Ножевой мельницы GRINDOMIX GM 300
Криогенное Шлифование с помощью
Вибрационная мельница MM 400
Криогенное Шлифование с помощью CryoMill
Уменьшение стандартного отклонения через тщательную гомогенизацию
Пример: жировой анализ
Образец гомогенизации обеспечивает воспроизводимые результаты. Стандартное отклонение в грубо перемолотых образцах обычно показывает большие колебания, чем в тщательно перегнойных образцах. Это видно из следующего примера: Образец колбасы с частицами 4-5 мм и гомогенизированный образец с частицами <0,5 мм анализировались на содержание жира пять раз подряд методом микроволновой сушки в сочетании с спектроскопией ЯМР. Для каждого измерения образец массой 4 г высушивался в 2,5 мин и анализировался в течение 1 мин. Содержание жира в образцах грубой колбасы варьировалось больше, чем в образцах тонкой формы. Содержание жира в первой фракции измерялось в диапазоне от 14,85% до 17,12% при стандартном отклонении 0,88%. СД был снижен более чем в 10 раз до 0,07% в гомогенизированном образце с содержанием жира в диапазоне от 15,84% до 16,02% (относительное стандартное отклонение уменьшилось с 5,63% до 0,45%).
Определение содержания тяжелых металлов
Если образец чая размолот до размера частиц 2 мм (включая более длинные волокна), стандартная вариация больше, чем в более однородных образцах с частицами <1 мм и без волокон. В тонко размолотом образце стандартное отклонение составляет от 1% до 5%, в более грубом - от 2% до 12%. Таким образом, дополнительное время, необходимое для гомогенизации, окупается за счет обеспечения надежных и воспроизводимых результатов.
При выборе инструментов Шлифования для анализа пищевых продуктов необходимо учитывать влияние материала инструментов Шлифования. Инструменты Шлифования доступны в разных материалах, в зависимости от типа мельницы. Таким образом, в образце могут быть обнаружены следы таких материалов, как сталь или оксид циркония. Некоторые анализы, такие как определение содержания жира, не подвержены воздействию следов железа и хрома от истирания стали. Однако, если содержание тяжелых металлов является объектом исследования, истирание от стального оборудования может привести к фальсифицированным результатам. В этом случае более целесообразно использовать инструменты из нейтрального материала, такого как титан или оксид циркония.
Высокая пропускная способность проб для анализа НДК
НИР является обычным аналитическим методом для одновременного определения содержания белка, влажности, жира и золы. Поэтому он используется всякий раз, когда требуется высокая пропускная способность и большая гибкость пробы. Широко обсуждаемый вопрос — необходимость подготовки пробы до анализа НИР. Каковы преимущества подготовки пробы до анализа НИР? Глубина проникновения НИР-излучения составляет максимум 1 мм, поэтому всё, что находится под ним, невозможно обнаружить. Это не проблема, если проба полностью однородна, но если проба состоит из различных слоев, таких как зерна или семена, то анализируются только слои до 1 мм, что приводит к их чрезмерному представлению в результатах измерений. Это особенно фальсифицирует содержание золы и волокна, если проба не однородна до анализа.
Циклонная мельница TWISTER подходит для обработки различных нежирных материалов, таких как пшеница что идеально подходит для анализа НИР. Быстрый обмен бутылками с пробами выгоден для высокой пропускной способности пробы при минимальных усилиях по очистке.
Экстракция пестицидов согласно QuEChers
QuECHERS (Быстрый, легкий, дешёвый, эффективный, прочный и безопасный) — это метод подготовки проб, используемый для извлечения и очистки остатков пестицидов в пищевых продуктах и сельскохозяйственных продуктах, чтобы создать простой, быстрый и экономичный метод анализа множества остатков пестицидов во фруктах и овощах. Эта процедура включает в себя извлечение проб органическим растворителем, после чего добавляются соли, чтобы вызвать фазовое разделение и очистку экстракта. Затем экстракт анализируется хроматографическими методами, такими как газовая хроматография или жидкостная хроматография, а также масс-спектрометрия. Вибрационная мельница MM 400 подходит для использования в извлечении пестицидов из QECHERS. Пыльчатая проба, ацетонитрил и другие добавки помещаются в центробежные трубки объёмом 50 мл. Восемь из них автоматически встряхиваются в MM 400, что намного более воспроизводимо, чем вручную.
Подходящие мельницы для гомогенизации проб пищевых продуктов и кормов
Проверка поступающих товаров с анализом сит
Анализ сита — широко используемый метод определения Распределения по размеру частиц зернистых образцов. Для инспектирования хлопьев злаков особенно важны мелкие и пылевые фракции, так как они оказывают негативное влияние на процесс смешивания и упаковки мюсли. Пылевая фракция состоит из частиц <500 микрон и предотвращает плотную герметизацию упаковки, прилипая к сварочному шву. Другой негативный эффект возникает при производстве так называемых «хрустящих» злаков. Хрустящие хлопья — это хрустящие печёные злаки; например, добавляя мёд, ингредиенты формируются в компактную массу, а затем печутся. Чем выше пылевая фракция, тем более тонкой становится их консистенция. Разделение хлопьев на отдельные фракции с помощью анализа сита смягчает эти негативные последствия для качества продукта, позволяя надёжно оценить качество.
Контроль качества злаковых хлопьев с помощью ситового шейкера AS 200 control. Контрольные сита: 200 х 50 мм; размер сетки: 500 мкм - 4 мм; амплитуда: 1 мм; время: 5 мин
Решения Verder Scientific
Влияние размера частиц на вкус и аромат
Размер частиц может оказывать прямое влияние на вкус пищевых продуктов и напитков. Например, для высококачественного шоколада требуется определённый размер зерна с равномерным Распределением по размеру частиц.
Другой пример важности размера частиц — кофе. Достижение оптимального извлечения ингредиентов из молотого кофе имеет решающее значение для приготовления кофе, при этом размер измельчения существенно влияет на скорость и время извлечения. Если размер измельчения не соответствует продолжительности и температуре варки, кофе может быть чрезмерно извлечён, что приводит к горькому вкусу из избыточного количества растворённых компонентов или недоизвлечённому, что приводит к слабому аромату и водянистому вкусу. Таким образом, баланс между размером измельчения, временем варки и температурой является ключом к качеству кофе. Достоверно определяя размер частиц, можно добиться воспроизводимого измельчения для соответствующего процесса приготовления, в результате чего получится отличный на вкус кофе со сбалансированными ароматами.
Контроль качества кофейного порошка с Воздухоструйной просеивающей машиной AS 200 jet.
Контрольные сита: 200 х 50 мм; размер сетки: 0,125 мм / 0,315 мм / 0,5 мм; скорость вращения сопла: 55 об/мин; время: 3 мин каждое сито
Получите больше информации с нашими белыми книгами и статьями
Contamination-free cutting of raw materials for the food and medical industries with the new SM 300 foodGrade
Raw materials for the food or pharma industry often require a size reduction process to minimize the particle size (tea, herbs, spices). The materials can be ready for consumption, like tea, or they are used for a second processing step, like extraction of valuable ingredients. A current example is CBD oil extraction from ground cannabis plants. For both – direct use or process step prior to extraction, the specific requirements of the food and medical industries must be considered when choosing a suitable size reduction tool. Aspects like smooth surfaces, easy cleaning, and available materials like stainless steel 316L to ensure contamination-free processing should be taken into account. Retsch has launched the new Cutting Mill SM 300 foodGrade for this type of applications and small-scale production of herbs and spices.
Food samples - perfect homogenization with the knife mill GRINDOMIX GM 200
The diversity of foodstuffs with their often very different properties represents a challenge for food testing laboratories. Before the actual analysis, the sample materials need to be homogenized and reduced to a sufficiently small particle size. The Knife Mill GRINDOMIX GM 200 sets standards in food sample preparation: The cutting effect produced by the steel blades results in the perfect homogenization of samples with high water, oil, sugar or fat content.
Food samples - safe and efficient cryogenic grinding
Most sample materials can be ground to the required analytical fineness at room temperature. However, there are limits, for example when even a small temperature increase affects the sample in a negative way; or when the material is very elastic and will only be deformed. Moreover, food samples which are fatty or sticky may block the mill. Therefore, cryogenic grinding is the best way to pulverize food samples like cheese, raisins, wine gum or marzipan which simply clump together when ground at room temperature.
Genetically modified organisms (GMO) - detection in food and feed samples
Genetic engineering opens up new possibilities in areas such as medical research, development of alternative fuels or global food supply. It is used to modify the characteristics of plants in order to increase the crop yield, improve defense against predators, pesticides or draught, but also increase concentrations of essential vitamins. However, with regards to food the use of genetic engineering is a fairly controversial issue.
How to avoid contamination in food analysis
The analysis of food for contaminants such as heavy metals, pesticides, or other toxic substances is a central component of quality control and consumer protection. Regulatory frameworks such as Regulation (EU) 2023/915 establish clear limits for undesirable substances in food. Modern analytical methods such as ICP-MS enable the reliable detection of even the lowest concentrations. Especially in routine analysis of food and feed, reproducible, contamination-free sample preparation is crucial for valid results.
Quick and reproducible grinding of feedstuff
Grain, compound feeds or feed pellets occur in a variety of forms; compound feeds are usually inhomogeneous. Feedstuff is analyzed, for example, to determine the nutritional value, to detect hazardous substances or genetically modified ingredients. To ensure meaningful and reliable analysis results, representative and homogeneous samples are required. Therefore, sample preparation involves homogenization and size reduction of the material to a defined particle size. RETSCH laboratory mills are perfectly suited for this process.
Reproducible and convenient sample preparation for reliable food analysis
Reliable analytical results can only be guaranteed if the entire sample preparation process is reproducible. A well-known standard in sample preparation of foodstuffs are ultra-centrifugal mills, which are used for rapid pulverization of soft, medium-hard, brittle and fibrous food. Retsch’s latest model, the ZM 300, offers decisive advantages for food analysis such as temperature monitoring for temperature-sensitive materials, improved sample throughput and well-thought-out handling for particularly ergonomic working.
Reproducible and reliable sample preparation
In the book "Ideas and Applications Toward Sample Preparation for Food and Beverage Analysis," (ISBN 978-953-51-3686-6), edited by Mark T. Stauffer, RETSCH has published a chapter on reliable sample preparation of food samples. This chapter describes the process of turning a laboratory sample into a representative part sample with homogeneous analytical fineness by choosing the most suitable mill. Important aspects of size reduction and homogenization are explained, a variety of application examples is given, and specific applications such as cryogenic grinding are discussed in detail.
Sample preparation for food analysis
Food testing labs need representative, homogenized, and pulverized samples for accurate analysis. This can be achieved through particle size reduction and homogenization. Suitable mills are knife mills, rotor mills, cutting mills and ball mills. It's crucial to choose grinding tools that do not alter sample properties. Different processes are needed for fatty/moist/sticky samples versus grainy/tough/fibrous materials. Large initial feed sizes or volumes require different techniques than smaller ones. Retsch shows some use cases for the different sample properties and requirements.
Sample Preparation Prior to Fat Analysis in Food & Feed with New NMR Technology
Thorough sample preparation with laboratory mills is a premise for reliable and reproducible results. Retsch offers mills and crushers for reproducible and fast homogenization of food and feed samples. Combined with the SMART 6 and the Oracle fat analyzers from CEM, fat analysis can be done in less than 10 min.
SM 50 innovations for food analysis
Today, the authentication of food is one of the central tasks of modern quality control and food safety. Increasingly complex supply chains and rising demands for product safety and traceability require analytical methods that deliver reliable, reproducible and verifiable results. The basis for this is precise sample preparation, as even minimal contamination or loss of certain sample fractions can diminish the significance of the analysis results from mass spectrometry, chromatography or molecular biological analyses.
SM 50: Optimized Grinding Process for Smaller Sample Quantities
For the grinding of singular children's toys for analytics of hazardous substances, a feather sample with a low weight or a small batch of herbs, the existing range of cutting mills does not yet offer a satisfactory solution. The lossy sample recovery of larger machines as well as the difficulties of smaller machines to take up large samples or milling power to provide the necessary performance for effective processing define the problems.
Sticky, tough, moist – cryogenic homogenization of food samples
The homogenization of food samples is a crucial step prior to the actual analysis. Due to the various properties of food – dry, moist, sticky, tough, hard, soft, etc. – a versatile laboratory mill is required to ensure reproducible preparation of the analytical sample. RETSCH’s knife mill GRINDOMIX GM 200 is employed in laboratories all over the world for the homogenization of food samples as well as samples with a high water, oil, sugar or fat content. This mill covers a wide application range, from granular products like rape seed, rice, soybeans to fibrous or tough samples like meat, fish, candy, cheese or plants.
Tough? Fatty? Fibrous? Homogenization of Complex Food Samples
Food comes in different shapes and textures and is not uniform. However, for analyses such as finding out the nutritional value or identifying harmful substances, samples that are homogeneous and representative are needed to ensure reliable and consistent results. Therefore, the samples need to be made uniform and smaller in size. This crucial step in the analytical process can be facilitated by using various kinds of laboratory mills as provided by Retsch.
White Paper: Reproducible Sample Preparation for Reliable Food Analysis
Food occurs in a great variety of consistencies and is often inhomogeneous. Food testing labs require representative samples to produce meaningful and reproducible analysis results. Therefore, food samples must be homogenized and pulverized to the required analytical fineness, ideally with as little time and effort as possible.
Neue Labormethode: Schnelle und einfache Messung des Feuchte- und Fettgehaltes von komplexen Lebensmittelproben
Die Autoren stellen eine neue Labormethode vor, die das ideale Zusammenspiel von Probenvorbereitung inkl. Zerkleinern und Homogenisieren mit geeigneten Labormühlen für die Fettanalytik beschreibt. Gerade heterogene Lebensmittel mit Füllungen wie z. B. Kartoffeltaschen mit Frischkäse, Frühlingsrollen mit Gemüse und Fleisch, vegetarische Schnitzel mit Panade, Tortellini mit Fleischfüllung, Speck mit Fettkante und magerem Fleisch, Mettwürstchen mit Pfefferkörnchen und Fettkügelchen sowie Pizza mit unterschiedlichen Belägen stellen hohe Anforderungen an die Zerkleinerung und Homogenisierung der Proben. Die Präzision und Richtigkeit der Fettgehalte steht in direktem Zusammenhang zur vorgeschalteten Probenvorbereitung.
Probenvorbereitung für die HPLC Analytik von Süßwaren
Süßwaren unterliegen wie alle anderen Lebensmittel einer strengen Qualitätskontrolle. Die zu bestimmenden Parameter reichen von Nährwert, Feuchte- oder Fettgehalt bis hin zur Quantifizierung bestimmter Inhaltsstoffe wie Vitaminen oder Alkaloiden. Da in der Analytik nur einige Milligramm oder Gramm der Proben benötigt werden, stellt die vorherige Zerkleinerung bzw. Homogenisierung sicher, dass diese kleine Teilmenge die gesamte Ausgangsprobe repräsentiert und so reproduzierbare Ergebnisse erzielt werden.
Система измерения GrindControl GrindControl shows what’s happening inside the grinding jar – in real time
GrindControl provides real-time visibility into processes inside the grinding jar. Pressure and temperature are continuously monitored—ensuring safe, precise control, even with sensitive or reactive materials. Respond promptly to unexpected pressure spikes, and keep a close eye on temperature-sensitive samples and even mechanochemical reactions at all times.
GrindControl at a glance
- Real-time data on pressure & temperature
- Early detection of critical conditions
- Precise process control
- Protection of sensitive materials
- Reproducible results
Свяжитесь с нами для получения бесплатной консультации
RETSCH offers a comprehensive portfolio of instruments for recycling processes - from quality control and sample preparation to innovative mechanochemical methods. Whether pre-grinding, sieving, pelletizing or the use of ball mills for sustainable recycling solutions: We have the right instruments for your requirements.
Our global network and experts are available to provide you with personalised advice. Contact us and work with our specialists to find the best solution for your application!
Food & Feed Analysis - FAQ
Which laboratory mills are suitable for homogenizing food samples?
For homogenizing food samples, the most suitable laboratory mills are knife mills, rotor mills, cutting mills, and ball mills. Each type offers specific advantages depending on the sample's characteristics. Knife and cutting mills are ideal for large, tough, or fibrous samples, while rotor and ball mills can efficiently handle hard, brittle, or soft samples. When dealing with fatty, moist, or volatile ingredients, choosing a mill that can operate with cooling or cryogenic treatments is crucial to prevent altering the sample's properties. Selecting the right mill type ensures accurate and reproducible analysis results by minimizing particle size variation.
For which food samples is cryogenic grinding recommendable?
Cryogenic grinding is recommendable for soft, tough, sticky, fatty foods, and for preserving volatile ingredients such as terpenes. It is particularly effective for materials like chocolate, which can turn into a paste at room temperature. Cryogenic methods use liquid nitrogen or dry ice to keep the sample cool, ensuring full pulverization of difficult materials.
Which laboratory mills are used in the QuEChERS extraction of pesticides?
In the QuEChERS method for extracting pesticide residues from food and agricultural products, mixer mils are used for pulverizing the sample with Acetonitrile and additives in 50 ml centrifugal tubes. The MM 400 model can shake up to eight tubes at once, offering a more reproducible extraction process than manual shaking. Within just 3 minutes, the pesticides are extracted, ready for analysis by chromatographic techniques. The MM 400's role in QuEChERS ensures rapid and reliable sample preparation for pesticide residue detection.