Ứng dụng của khúc xạ kế đo độ Brix và vai trò của khúc xạ kế trong công nghiệp mía đường, nước giải khát

1. Giới thiệu

1.1. Độ Brix là gì? Vai trò của việc xác định độ Brix

Độ Brix hoặc °Brix  là thước đo tổng chất rắn hòa tan (TSS). TSS chủ yếu được tạo thành từ đường nhưng cũng bao gồm các hợp chất khác. Tổng chất rắn hòa tan được tạo thành từ:

  • Đường, có thể là monosaccharide, disaccharide hoặc oligosaccharid, chẳng hạn như sucrose, fructose.
  • Axit hữu cơ, chẳng hạn như axit citric, malic, tartaric, v.v…
  • Axit amin hòa tan, nhưng không hòa tan protein vì chúng không hòa tan.
  • Các hợp chất khác, chẳng hạn như chất béo, khoáng chất, rượu, flavonoid (Vitamin C và Vitamin A).

Hàm lượng đường là tối đa và có thể vào khoảng 80% và phần chất rắn khác là rất ít. Brix được dùng làm thước đo lượng đường hoặc độ ngọt của trái cây hoặc nước ép trái cây. Tuy nhiên, các thành phần khác của TSS có thể ảnh hưởng đến Brix nếu tỷ trọng của chúng tăng lên.

Brix không phân biệt giữa các loại đường khác nhau nhưng cho biết tổng hàm lượng của tất cả các loại đường. ° Brix, được đo ở 20oC, được cho là tổng lượng đường. Vì vậy, 50 Brix có nghĩa là có 50% đường.

1.2. Tỷ lệ Brix và % Brix các dung dịch

Tỷ lệ Brix được được tính dựa trên số gam đường chứa trong 100 ml nước. Do đó, tỷ lệ đọc Brix % bằng với nồng độ đường thực tế.

Chỉ số khúc xạ thường gặp (chỉ số khúc xạ phụ thuộc vào nhiệt độ).

Hình 1. Các chỉ số khúc xạ thường gặp

Hình 2. Chỉ số %Brix trong các dung dịch thường gặp

2. Vai trò của việc xác định độ Brix

Brix có thể được sử dụng như một thước đo độ chín, hương vị và mức độ ngọt của mật ong, các sản phẩm đường, trái cây và rau quả để giúp xác định chất lượng nguyên liệu, chất lượng sản phẩm, thời gian thu hoạch, bảo quản và chế biến.

Khi giá hàng hóa tiếp tục tăng và việc kiểm soát chi phí là điều đáng quan tâm, các nhà sản xuất tìm đến công nghệ để giúp tăng lợi nhuận bằng cách cắt giảm lãng phí và tăng năng suất nhà máy. Quản lý chất lượng từng được xem như một chi phí chung nhưng vì việc quản lý chất lượng đang dần chuyển từ phòng thí nghiệm vào trong sản xuất, thiết bị thường được sử dụng để kiểm tra sản phẩm đầu cuối theo tiêu chuẩn đang đóng một vai trò quan trọng trong việc kiểm soát dòng sản phẩm. Là một thiết bị phòng thí nghiệm được thiết kế phù hợp với sản xuất công nghiệp giúp thiết bị có thể sử dụng được trong những môi trường khắc nghiệt, như khúc xạ kế Seri RFM700 với thiết kế thân thiện người dùng, được thiết kế cho hoạt động nhà máy hoặc một trong những thiết bị cải tiến từ khúc xạ kế RFM340 tốt nhất, nhiều nhà máy sản xuất các sản phẩm từ đường và nước giải khát trên toàn thế giới dựa vào thương hiệu Bellingham + Stanley của Xylem như công cụ chính để kiểm soát chất lượng.

4. Khúc xạ kế trong công nghiệp mía đường và nước giải khát

Trong bài viết trước, Việt Nguyễn co.,LTD đã chia sẽ các kiến thức về khúc xạ kế như: khúc xạ kế là gì?, nguyên lý hoạt động của khúc xạ kế, cấu tạo của khúc xạ kế và phân loại của khúc xạ kế.

Link tham khảo bài viết trước: https://vietnguyenco.vn/vai-tro-cua-khuc-xa-ke-trong-nganh-cong-nghiep-thuc-pham-va-ung-dung-may-khuc-xa-ke-tu-dong-de-ban-hang-bellingham-stanley-cho-cong-nghiep-thuc-pham/

Trong bài viết này Việt Nguyễn co.,LTD chia sẽ về loại ứng dụng và loại khúc xạ kế phù hợp nhất cho ngành công nghiệp mía đường và nước giải khát.

Trong ngành công nghiệp mía đường, các khúc xạ kế sẽ giúp xác định nồng độ đường, kiểm tra độ tinh khiết của các bán thành phẩm và thành phẩm cuối cùng.

Độ chính xác và độ lặp lại sẽ ảnh hưởng đến năng suất, vì vậy, những nhà máy sản xuất đường hoặc nước giải khát, các sản phẩm có đường với chất nền không có hoặc ít các thành phần lơ lửng cần phải tìm kiếm những thiết bị cho kết quả đo Brix chính xác và có độ lặp lại. Nhưng khi nói đến tính chính xác, cần hiểu độ Brix có ý nghĩa như thế nào trong sản xuất. Độ Brix Thực (TRUE Brix) phải đại diện cho hàm lượng sucrose tinh khiết trong nước nhưng vấn đề là độ Brix Biểu Kiến (APPARENT Brix) – kết quả đo bởi khúc xạ kế, hoặc tỉ trọng kế, sẽ biểu thị hàm lượng đường và một số thành phần khác được sử dụng. Để đạt được hiệu quả, có một chút khác biệt khi so sánh độ chính xác của khúc xạ kế so với tỉ trọng kế vì nó là kết quả đọc độ Brix Biểu Kiến – kết quả thu được không phụ thuộc vào phương pháp sử dụng, một vài thao tác dữ liệu sẽ cần thiết để chỉnh hóa sự ảnh hưởng của những thành phần không phải đường. Như vậy, khi lựa chọn dụng cụ, độ chính xác rất quan trọng nhưng hơn hết, độ lặp lại luôn cần được xem xét cho từng trình độ kỹ năng và môi trường làm việc mong muốn và dựa vào bốn yếu tố quan trọng này, khúc xạ kế RFM340 của Bellingham + Stanley trở thành một trong những công cụ được lựa chọn để đo Brix căn bản bởi nhiều thương hiệu công ty đặc biệt là công ty nước giải khát hàng đầu thế giới.

5. Khúc xạ kế hãng Bellingham + Stanley – Giải pháp tối ưu nhất cho công nghiệp mía đường, nước giải khát

5.1. Ưu điểm nổi bật của khúc xạ kế Hãng Bellingham + Stanley trong công nghiệp mía đường và nước giải khát

Bellingham + Stanley với các dòng khúc xạ kế RFM700-M (RFM712, RFM732-M, RFM742-M) là thiết bị mạnh mẽ, giá thành thấp, hoàn toàn tự động phù hợp lý tưởng cho ngành công nghiệp thực phẩm, đường và nước giải khát nhưng đồng thời có thể sử dụng được cho nhiều ứng dụng không liên quan đến thực phẩm khác nếu không đòi hỏi phải kiểm soát nhiệt độ, như đo nồng độ đường (độ Brix) trong quá trình sản xuất thực phẩm công nghiệp. Dòng RFM300-M (RFM330-M + RFM340-M) đưa các khúc xạ kế 300+ bắt kịp xu hướng với một dòng khúc xạ kế để bàn độ chính xác cao với kiểm soát nhiệt độ Peltier. Đặc trưng với thấu kính wide beam và một màn hình 4” bền, độ nét cao và giao diện chạm-nút bấm, dòng RFM300-M phù hợp lý tưởng để sử dụng với các ứng dụng đòi hỏi bởi ngành công nghiệp thực phẩm, nước giải khát, hóa chất và công nghiệp.

Hình 3. Khúc xạ kế kiểm soát nhiệt độ RFM340+ Series Peltier phổ biến (trái) được sử dụng để kiểm soát Brix trong nhà máy hoặc phòng thí nghiệm bên cạnh máy chuẩn độ tự động TitroLine 7000 (phải)

Các tính năng nổi bật

  • Đo “rảnh tay” với cảm biến tự động
  • Màn hình hiển thị màu đỏ truyền thống hoặc nhiều màu với hiển thị M-Model mới
  • Kiểm tra hoạt động đơn giản (ngày tháng, thời gian và số mẻ.)
  • Bàn phím kí tự-số dễ dàng nhập dữ liệu
  • Kết nối USB
  • Lăng kính phẳng bằng sapphire dễ dàng làm sạch
  • Vận hành đơn giản trong môi trường nhà máy
  • Kiểu đọc có thể lựa chọn: Liên tục, một lần, cảm biển tự động thông minh

Hình 4. Khúc xạ kế RFM340-T mới nhất có khả năng đo Brix đến 3 chữ số thập phân và có thể đo dễ dàng tổng chất rắn hòa tan của các mẫu không đồng nhất như sữa chua. Giao diện màn hình cảm ứng mới và phần mềm thông minh đưa công nghệ đo khúc xạ lên đến một tầm cao mới, vượt trội so với các nhà sản xuất khác

Khúc xạ kế mạnh mẽ

Bất kỳ bạn lựa chọn phiên bản nào, dòng RFM700-M đều đặc trưng bởi cấu hình mạnh mẽ, lăng kính sapphire gắn trên đĩa thép không gỉ dễ dàng làm sạch và vỏ ngoài kín được thiết kể chịu được mẫu rò rỉ và hơi ẩm xâm nhập. Cùng với nguồn điện ngoài làm cho RFM700-M lý tưởng để sử dụng trong môi trường nhà máy khắc nghiệt hoặc các phòng lý nghiệm phải hoạt động nhiều

Hình 5. Màn hình làm việc của dòng RFM700-M

Vận hành trên thang Brix

Thông thường, dòng khúc xạ kế RFM700-M được cung cấp để vận hành ở thang độ Brix với kết quả được bù nhiệt ở 20°C theo đúng với ICUMSA. Các tùy chọn thang đo giúp đo đạc ở các định dạng khác nhau như các loại rượu, chỉ số khúc xạ (RI) và FSII cũng như cho phép nạp các thang đo riêng theo thông tin của sản phẩm. Hệ số bù nhiệt riêng của sản phẩm cũng có thể được nhập vào dòng khúc xạ kế RFM700-M cho phép đọc kết quả đúng bất kể nhiệt độ của thiết bị.

Nhiều khúc xạ kế để bàn phổ thông có chức năng bù nhiệt không phép hiểu chỉnh ngoài điểm zero với nước, làm nảy sinh nguy cơ lỗi ở đoạn cuối của thang đo. RFM700-M dễ dàng hiệu chuẩn nhiều điểm tại bất kỳ giá trị nào với nhiều kiểu tín hiệu, vì chức năng bù nhiệt có thể được điều chỉnh để phù hợp với sản phẩm đang sử dụng. Ngoài ra, thiết bị tương thích với bù nhiệt AG, cho phép sử dụng các dung dịch AG mà không cần dùng bảng quy đổi.

Hình 6. Giao diện của các tùy chọn đo đạc

Ổn nhiệt tự động

Ổn định nhiệt độ của mẫu cũng rất quan trọng. Dòng RFM700-M cho phép nhập thời gian trễ buộc quá trình hoạt động phải chờ đếm ngược trước khi đo, đảm bảo độ tin cậy của kết quả ở mỗi lần đo.

Ngày tháng, thời gian, thông tin mẻ và người vận hành có thể được nhập thông qua bàn phím ký tự-số hoặc trong trường hợp sử dụng mã số với đầu đọc barcode kết nối với thiết bị thông qua cổng USB. Hơn 8000 kết quả có thể được lưu trữ để truy xuất. Thiết bị có thể được kết nối với máy in hoặc máy tính ở phòng thí nghiệm, để xuất kết quả bằng văn bản in hoặc file định dạng CSV hoặc Secure PDF.

Một tính năng mới khác cho dòng RFM700-M là thiết bị có khả năng phát hiện mẫu đang được đặt lên lăng kính để thực hiện đo “rảnh tay”. Chức năng Bấm-Đọc hoặc Đọc Liên Tục có thể được lựa chọn.

Bellingham + Stanley cung cấp một số dung dịch Brix chuẩn có tuổi thọ dài, lý tưởng cho việc kiểm tra hiệu suất của bất kỳ dụng cụ đo khúc xạ nào. “Dung dịch AG đặc biệt hữu ích trong lĩnh vực nước giải khát vì dung dịch này có sẵn ở giới hạn dưới của dãy Brix, tại giá trị nhà sản xuất đồ uống vận hành,” theo Chapman. Dung dịch AG được hiệu chuẩn tại phòng thí nghiệm chuẩn UKAS của Bellingham + Stanley theo tiêu chuẩn EN ISO / IEC 17025:2005 và được đi kèm với một giấy chứng nhận cho phép truy xuất nguồn gốc ICUMSA (International Commission for Uniform Methods of Sugar Analysis), và quan trọng đối với thị trường Mỹ là NIST (National Institute of Standards and Technology). Giấy chứng nhận Dung dịch AG có logo ILAC-MRA được công nhận toàn cầu. Khúc xạ kế có thể được tìm thấy trong suốt quá trình đóng gói, từ sản phẩm đầu vào để kiểm tra độ Brix của đường si-rô, trong suốt quá trình sản xuất và tất nhiên, có cả trong khâu kiểm soát chất lượng cuối cùng.

Hình 7. Dung dịch Brix chuẩn của Hãng Bellingham + Stanley

5.2. Các thông số đặc trưng

Thư viện thang do người dùng trên thiết bị: Hơn 20 thang đo được lập trình sẵn bao gồm HFCS (3), mât ong, NaCl, rượu (5), urine SG (3), Urea, Sucrose SG (3), FSII, Butyro v.v.. Cài đặt thêm các thang đo khác thông qua máy tính. Chức năng kiểm soát nhiệt độ với chế độ tự động bù nhiệt độ (ATC). Phạm vi nhiệt độ mẫu: 0-80 ° C. Độ chính xác của cảm biến nhiệt độ: ± 0.05 ° C. Chiếu sáng mẫu với đốt phát sáng 589nm (hơn 100.000 giờ). Các khúc xạ kế của Hãng Bellingham + Stanley sẽ đem đến cho người sử dụng những trãi nghiệm tốt nhất.

Hình 8. Các thông số đặc trưng của dòng khúc xạ kế RFM700-M (RFM712, RFM732-M, RFM742-M)

Việt Nguyễn là đại diện của Hãng Xylem/Bellingham+Stanley (Anh) tại Việt Nam.

Tham khảo link sản phẩm hãng Xylem tại đây: https://vietnguyenco.vn/thuong-hieu/phan-cuc-ke-tu-dong-khuc-xa-ke-hang-bellingham-stanley/

https://vietnguyenco.vn/thuong-hieu/ysi-my/

https://vietnguyenco.vn/thuong-hieu/wtw-duc/

https://vietnguyenco.vn/thuong-hieu/si-analytics-duc/

https://vietnguyenco.vn/thuong-hieu/global-water-my/

Quý khách có nhu cầu tư vấn, vui lòng liên hệ:

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI – DỊCH VỤ – KỸ THUẬT  VIỆT NGUYỄN
Địa chỉ VPHCM: số N36, đường số 11, P. Tân Thới Nhất,  Q.12, Tp. Hồ Chí Minh

VPĐN: Số 10 Lỗ Giáng 5, phường Hòa Xuân, quận Cẩm Lệ, Tp. Đà Nẵng

VPHN: 138 Phúc Diễn, P. Xuân Phương, Q. Nam Từ Liêm, Tp. Hà Nội

Hotline PHÒNG MARKETING – TRUYỀN THÔNG:

  • 0824 66 44 22 (Mr. Sơn) – E: son.nguyen@vietnguyenco.vn
  • 0842 66 44 22 (Ms. Trúc) – E: truc@vietnguyenco.vn
Email info@vietnguyenco.vn
Website https://www.vietcalib.vnhttps://www.vietnguyenco.vn