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제조사 CEM
제품명 고형분/수분 함량 측정기(C)
제목 공정관리 중 최적의 수분측정시스템의 소개
내용

품질관리에 있어 원료와 중간생산물 그리고 최종 생산물의 수분함량 분석은 화학, 제약, 화장품, 식품제지산업등에서 가장 기본적인 요소의 하나이며 특히 비용절감 측면에서 매우 중요한 요소이다.
제품 규격에 적합하고 최고의 정밀성과 균일성을 갖추는 일은 제품관리 필수적인 부분이다.
더구나 정확성과 정밀성은 제품생산에 있어서 생산단가를 낮출 있기 때문에 적정한 수준에서 정확한 감도를 갖고 신속하게 분석할 있는 장비는 필수적이다.

현재까지 알려진 수분분석방법으로는 Oven 의한 방법, NIR(Near Infrared), IR-Balance 의한 방법 등이 있다.
이중 Oven 의한 방법은 현재 가장 널리 이용되고 있는 방법이지만 분석하는데 수시간을 필요로 한다.
반면 NIR 분석이 2 이내에 가능하다. 하지만 방법은 수분함량의 직접적인 변화를 통해 측정하는 것이 아니라 NIR 물리적인 특성을 통한 간접측정방법이다.
따라서 모든 간접 측정방법에서 있듯이 시료의 유형이나 종류에 따른 보정을 필요로 한다.
특히 NIR 단지 균일한 시료와 물리화학적 성질이 알려진 경우에만 측정이 가능하다.
Infrared Drying 품질관리에 인접해있는 실험실이나 생산과정에까지 활용이 개발되어 있으나 10-20 정도의 분석시간이 필요하므로 생산량이 많고 짧은 시간 내에 품질관리를 수행해야 경우는 보다 진보된 시스템을 필요로 한다.
Microwave 이용한 수분분석법은 생산관리에 필요한 신속성, 특별한 보정이 필요없는 간단한 측정법다양한 유형의 시료분석이 가능하다는 장점을 지닌 최신 장비로 이미 전세계적으로 생산관리에 유용하게 활용되고 있다.
기존의 Oven 의한 방법(1.5 - 8 시간) Microwave 이용한 방법(1.5 - 18) 정밀성을 비교한 결과를<표 1>에 나타내었다.
또한<표 2>에서는 정확성에 대한 비교 데이터를 보여주고 있다.
Microwave Drying 대체적으로 Oven 의한 값보다 낮은 수분의 결과치를 보이는데 이유는 Microwave방법은 단지 수분만을 제거하기 때문이다.
그리고 기존 Oven 방법 보다 매우 빠르게 분석을 완료할 있다.
그리고 Infrared Balance 비교시, 대체적으로 10배정도<표 3>분석시간이 빠르며 정밀도<표 4>에서도 보다 나은 결과를 보이고 있다
 

<표 1 Microwave Method vs Oven Method(Minutes vs Hours) Precision Data
            - Standard Deviation

Product

Microwave
Oven

Tomato, Low Solids

0.02
n.r.

Tomato, High Solids

0.22
n.r.

Milk

0.02
0.02

Beef, Fresh

0.52
0.18

Bologna

0.69
0.69

Cottage Cheese

0.06
n.r.

Cheddar Cheese

0.13
n.r.

Latex Paint

0.09
0.45

Polyester/ Toluene

0.10
0.08

Rubber/ Xylene

0.08
0.11

Sludge/ DAF

0.06
0.09

Sludge/Filter

0.26
0.24



<표 2 Microwave Method vs Oven Method Accuracy Data - Average Value

Product

Microwave
Oven

Tomato, Low Solids

6.49
6.47

Tomato, High Solids

40.22
40.29

Milk

12.16
12.06

Beef, Fresh

55.39
55.35

Bologna

64.39
55.21

Cottage Cheese

19.98
20.01

Cheddar Cheese

64.23
64.31

Latex Paint

51.42
51.23

Polyester/ Toluene

26.91
26.77

Rubber/ Xylene

14.22
14.13

Sludge/ DAF

4.26
4.14

Sludge/Filter

15.80
15.80


<표 3 Microwave Method vs Infrared Moisture Balance Analysis Time

Sample

Microwave Time*
Infrared Time

Natural Cheese

4.30
33.52

Imitation Cheese

3.50
33.76

Latex

1.75
16.44

Margarine

2.30
8.49

Tomato Paste

4.75
10.00

Sludge

6.00
30.00

Milk Powder

8.00
18.61

* times in minutes


<표 4 Microwave Method vs Infrared Moisture Balance

Sample

Microwave RSD
Infrared RSD

Imitation Cheese

0.35
0.57

Latex

1.04
1.62

Margarine

0.09
0.39

Tomato Paste

0.18
0.20

Sludge

0.25
0.72

Milk Powder

burned
2.11

* RSD : Relative Standard Deviation

담당자

 

 영인에스티 분광분석팀 전지나 대리 (02-6190-9865)

 

 

 

 

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