水分含量快速檢測在生產過程控制中應用實例

　　在食品、飼料等行業中，水分含量是衡量其產品質量的一項重要指標。實現產品水分含量的快速在線檢測，對于企業質量控制和節約成本有重要意義。

　　以下是一家飼料公司技術開發的實例：

　　該公司在研究產品質量過程中發現：實驗室分析報告統計結果，水分的變異最大。客戶投訴統計結果，發霉變質是最嚴重的問題。霉變的直接原因是水分過高。而水分過低將增加重量損耗，降低產品適口性。水分變異還擴大了其他營養成分的變異。

　　據此，該公司的有關領導與研究人員決定將擠壓(膨化)飼料產品水分控制列為重點課題，開展了一系列的研究與技術開發。

　　首先通過平衡水分實驗發現該公司產品系列水分超過11.5%(或水活度>0.7)時霉菌開始生長。據此將產品系列長期貯藏的安全水分定為11.0%。其次，在包裝點每隔30分鐘連續20小時取樣分析，結果發現生產過程中產品水分的變異系數(CV%)為14.7%。根據統計學原理，計算出為保證97.5%產品不超過安全水分(11.0%)水分測定儀所需設定的目標水分為8.5%。

　　為了減少生產過程中的產品水分變異，該公司的科研人員通過多學科合作建立了一個反饋自動控制系統。該系統包括一個以電容為基礎的傳感器，連續快速測定產品水分并以每秒20個讀數的速度將信息輸送到電腦反饋控制系統，相應調節烘干機的熱風溫度。換言之，該自控系統的受控(被測定的)因變量Measuredand Controlled Dependent Variable)為產品水分，而受控自變量(ControlledIndependentVariable)為熱風溫度。安裝調試后，該系統控制下產品水分的變異系數經20小時連續區域測定，由14.7%降至2.5%。據此，目標水分重新設定為10.5%，從而減少了2%的重量損耗(10.5%— 8.5%)。這項研究的效益包括:降低了烘干能耗，減少了2.5%重量損耗。該廠年產擠壓(膨化)飼料5萬噸，每噸平均售價400美元，由此得到的年效益為500,000美元(50,000×400×2.5%)。與此同時，防止了產品霉變，提高了產品的適口性和質量穩定性。 由此實例可以看出，水分的快速檢測在過程控制領域有非常大的開發潛力，對于企業的質量控制和節約成本有重要意義。