Foreign Body Identification in Foods via FTIR and Handheld XRF

Význam tématu

V potravinářské výrobě může kontaminace cizími tělesy vést k finančním ztrátám, produktovým odvoláním a ohrožení zdraví spotřebitelů. Rychlá a přesná identifikace cizorodých materiálů je proto klíčovou součástí systémů řízení kvality.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem publikované poznámky je předvést, jak techniky FTIR a ruční XRF spolehlivě doplňují své schopnosti při chemické analýze rozličných materiálů (organické plasty, kaučuky, keramika, sklo, kovy) nacházejících se v potravinách.

Použitá metodika a instrumentace

• FTIR: Thermo Scientific™ Nicolet™ Summit™ X FTIR spektrometr s Everest™ diamantovou ATR přílohou. ATR nevyžaduje přípravu vzorku; vzorek se přitlačí na diamantový krystal pomocí tlakového ramene.
• Ruční XRF: Thermo Scientific™ Niton™ XL5 Plus analyzátor. Detekuje prvky od Mg (Z=12) do U (Z=92) v různých typech materiálů. Analyzuje kovové slitiny, skla, minerály, keramiku a plasty.

Hlavní výsledky a diskuse

• Neznámý průhledný plast byl FTIR identifikován jako polyethylen (Mn 1400) během ~20 s porovnáním spektra s knihovnou komerčních spekter.
• Neznámá pryž byla rozpoznána FTIR jako silikonové polymerní polydimetylsiloxan. XRF detekovala Si a přísady kovů, ale neidentifikovala typ pryže.
• Stainless steel 316 neprodukoval FTIR signál (IR neaktivní), avšak XRF jednoznačně určila složení prvků a potvrdila třídu slitiny SS 316.
• Pro materiály jako sodnovápenné a borosilikátové sklo lze XRF rozlišit na základě poměrů Si, Ca a stopových prvků, zatímco FTIR poskytuje omezené informace o anorganických vzorcích.
• Případová studie: Více úlomků skla v surovinách zeleniny, z nichž jeden měl shodný XRF otisk prstu s kontaminantem ve výrobku, což pomohlo identifikovat zdroj.

Přínosy a praktické využití metody

• Obě techniky poskytují rychlé (řádově sekundy až minuty), nedestruktivní a snadno implementovatelné analýzy přímo ve výrobě.
• FTIR efektivně odlišuje organické a polymerní materiály bez náročné přípravy.
• Ruční XRF spolehlivě identifikuje kovové slitiny, skla a keramiku podle prvkové skladby a přednastavených tabulek slitin.
• Vytvoření vlastních knihoven spekter umožňuje cílené hledání a sledování zdrojů kontaminace.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření vlastních digitálních knihoven s umělou inteligencí pro automatizovanou identifikaci.
• Integrace s online monitorovacími a databázovými systémy pro prediktivní údržbu a rychlejší reakci na kontaminace.
• Miniaturizace a vývoj přenosných zařízení s vyšším rozlišením a širším detekčním polem.
• Využití v dalších fázích výroby, včetně sledování surovin, balení a logistických procesů.

Závěr

FTIR a ruční XRF představují komplementární sady nástrojů pro efektivní identifikaci cizích těles v potravinách. Kombinace organické analýzy FTIR a prvkových rozborů XRF umožňuje rychlé zjištění typu materiálu, sledování původu kontaminace a tím zvyšuje bezpečnost výroby a kvalitu finálních produktů.

Reference

Žádné formální literární odkazy nebyly v textu uvedeny.