食用油的成分與品管

發佈:2014-10-30, 週四

餿水油在台灣所造成的波瀾,不斷地擴大中。翻開台灣的「毒油史」,自從1979年第一次發生米糠油多氯聯苯中毒事件以來,總是每隔一段時間,這種戲碼就得重複上演。無論法規及品質認證制度如何翻新,只要有市場、有需求、有價格競爭、有貪心又黑心的商人,從古至今,我們看到殺頭的生意總是有人做!

然而,在這個事件當中,我們也發現多數的食品商、餐廳、攤販受限於自身對於原料品質的檢驗能力,即使用了較貴的油品,仍舊冤枉蒙受其害。隨著消費者意識的抬頭,對食品安全的要求也相對提高,從這次的事件中,那些中大型食品廠,動輒上千萬的損失。這個損失的金額,已經足以仿效「義美食品」,建立自家的品質檢驗制度及設備。如果,原料成本是永遠不可能排除的商業考量,消費者難以承受因為國家高規格品檢制度而高漲的食品價格。那麼,建立起扎實的品管制度,更頻繁、更詳細地對來料進行進貨檢驗,對於一間具有規模食品廠來說,將是唯一的選項!

Cooking Oil
食用油

或許您的觀念,還停留在一群博士研究員,穿著實驗衣,穿梭在像醫院的專業實驗室。其實,隨著需求、與科技的進步,目前的檢測儀器,已經朝向專業、專用的方向演進。不難想像,儀器市場上將出現,像電子廠用來檢驗來料品質的專用儀器,使用在食品產業中。以食用油的品質檢驗來說,不外乎脂肪構成成分、製程殘留物質,化學添加物、以及毒物、重金屬幾項(請參閱勢動科技市場部所撰「餿水油與科學檢測技術」一文),只要技術上能夠檢出這些物質,把儀器設備導入食品的製程中,又有何不可?

以現有的光譜儀設備及技術,已經能夠很精確地辨識出大多數的化學元素成分。只要我們能夠了解那些影響食用油品質及安全的部份,就能夠以光譜儀實現食品工廠品管要求。從食用油的基本組成成分,「三酸甘油脂」來看,分解開來便是甘油及脂肪酸,不同的油脂,具有不同的脂肪酸組成。以餿水油的成份(地溝油的成份)來說,由於被重複使用過,不飽和脂肪酸的比例會比新油多,脂肪酸的碳(C)、氫(H)、氧(O)元素組成,會跟新油不一樣。另外,被重複使用過的食用油,必定經過調味料烹煮,難免殘留味精、食鹽、調味鹽等等的佐料,因此像氮(N)、鈉(Na)、鈣(Ca)等元素,也是分析食用油品質的重點。 

三酸甘油脂
三酸甘油脂化學成份

對於食品工廠來說,研究元素的成份多寡,並不是品管要求的重點。當物料品質標準已經制定並確定檢驗標準,接下來就能夠以此一標準作為長期監控的要素。比方說,某個香酥油的供應商突然調漲售價,基於成本考量,食品廠需要替換另外一家價格有競爭力的供應商。為了確定新的供應商提供同樣品質的油品,只要將原來的檢驗標準,套在這個新供應傷的油品上,便能夠維持原來的品質水準,達到品管要求。

以儀器(光譜儀)來實現這樣的需求,我們可以從標準樣品 (Golden Sample) 各項關鍵光譜線的數值,建立測試項目及測試標準值。以後便可以用這些標準來比對待測油品。以上面的例子來說,當手上握有香酥油標準樣品的相關檢驗數據,以光譜儀檢測並比對新供應商的油品,便可以了解品質跟原本供應商的差異。目前光學零組件,拜手機、相機產業的蓬勃發展所賜,一日千里。無論光學鏡片、光學感測器、LED光源等等,不但品質功能大幅提昇了,價格也越來越便宜。光譜儀的技術,也在近年來不斷改進之下,精確度大幅提昇。將光譜儀變成製程的一部分,已經指日可待。(像電子製造業在生產線上配備X光檢驗機器、光學辨識 (AOI) 設備)。

除了前面提到的元素以外,還可以加入其他能够提高辨識率的元素或分子等等的參數,作為品質比對的依據,這些參數,我們稱為特徵值。而將這些參數量化的過程叫做特徵值擷取。不過,經過特徵值擷取後的數據,都只是原始資料據 (Raw Data),還需要經過一些數學的計算過程,提高這些數字相互間的關連性,才能讓比對的結果更精確。比方說,將數值經過傅立葉轉換到頻域再做分析,便是常見的作法。

目前,在分析比對上的技術,也在不斷地精進。除了傳統的統計方法外,近年來,隨著機器人的蓬勃發展,人工智慧演算法的研究也在進步中。以往受限於計算機速度限制的演算法,也在電腦處理器速度倍速成長下,有長足的進展。在這些辨識待測物與標準樣品差異的應用中,就常見到人工智慧演算法的影子,像類神經網路 (Artificial Neural Network)演算法、基因演算法 (Genetic Algorithm) 等等。我們也看到越來越多科學家在食品安全領域,在提高檢驗辨識率的突破。最近,一些研究論文更指出,對餿水油檢測的技術,透過這些先進的演算法,辨識率已經能夠超過9成5。

類神經網路的網路拓樸
類神經網路的網路拓樸

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