食用油的成分与品管

发布于 2014-10-31 10:32

馊水油在台湾所造成的波澜,不断地扩大中。翻开台湾的“毒油史”,自从1979年第一次发生米糠油多氯联苯中毒事件以来,总是每隔一段时间,这种戏码就得重复上演。无论法规及质量认证制度如何翻新,只要有市场、有需求、有价格竞争、有贪心又黑心的商人,从古至今,我们看到杀头的生意总是有人做!

然而,在这个事件当中,我们也发现多数的食品商、餐厅、摊贩受限于自身对于原料质量的检验能力,即使用了较贵的油品,仍旧冤枉蒙受其害。随着消费者意识的抬头,对食品安全的要求也相对提高,从这次的事件中,那些中大型食品厂,动辄上千万的损失。这个损失的金额,已经足以仿效“义美食品”,建立自家的质量检验制度及设备。如果,原料成本是永远不可能排除的商业考量,消费者难以承受因为国家高规格品检制度而高涨的食品价格。那么,建立起扎实的品管制度,更频繁、更详细地对来料进行进货检验,对于一间具有规模食品厂来说,将是唯一的选项!

Cooking Oil
食用油

或许您的观念,还停留在一群博士研究员,穿着实验衣,穿梭在像医院的专业实验室。其实,随着需求、与科技的进步,目前的检测仪器,已经朝向专业、专用的方向演进。不难想像,仪器市场上将出现,像电子厂用来检验来料质量的专用仪器,使用在食品产业中。以食用油的质量检验来说,不外乎脂肪构成成分、制程残留物质,化学添加物、以及毒物、重金属几项(请参阅势动科技市场部所撰“馊水油与科学检测技术”一文),只要技术上能够检出这些物质,把仪器设备导入食品的制程中,又有何不可?

以现有的光谱仪设备及技术,已经能够很精确地辨识出大多数的化学元素成分。只要我们能够了解那些影响食用油质量及安全的部份,就能够以光谱仪实现食品工厂品管要求。从食用油的基本组成成分,“甘油三酯”来看,分解开来便是甘油及脂肪酸,不同的油脂,具有不同的脂肪酸组成。以馊水油的成份(地沟油的成份)来说,由于被重复使用过,不饱和脂肪酸的比例会比新油多,脂肪酸的碳(C)、氢(H)、氧(O)元素组成,会跟新油不一样。另外,被重复使用过的食用油,必定经过调味料烹煮,难免残留味精、食盐、调味盐等等的佐料,因此像氮(N)、钠(Na)、钙(Ca)等元素,也是分析食用油质量的重点。 

三酸甘油脂
甘油三酯化学成份

对于食品工厂来说,研究元素的成份多寡,并不是品管要求的重点。当物料质量标准已经制定并确定检验标准,接下来就能够以此一标准作为长期监控的要素。比方说,某个香酥油的供应商突然调涨售价,基于成本考量,食品厂需要替换另外一家价格有竞争力的供应商。为了确定新的供应商提供同样质量的油品,只要将原来的检验标准,套在这个新供应伤的油品上,便能够维持原来的质量水平,达到品管要求。

以仪器(光谱仪)来实现这样的需求,我们可以从标准样品 (Golden Sample) 各项关键光谱线的数值,建立测试项目及测试标准值。以后便可以用这些标准来比对待测油品。以上面的例子来说,当手上握有香酥油标准样品的相关检验数据,以光谱仪检测并比对新供应商的油品,便可以了解质量跟原本供应商的差异。目前光学零组件,拜手机、相机产业的蓬勃发展所赐,一日千里。无论光学镜片、光学感测器、LED光源等等,不但质量功能大幅提升了,价格也越来越便宜。光谱仪的技术,也在近年来不断改进之下,精确度大幅提升。将光谱仪变成制程的一部分,已经指日可待。(像电子制造业在生产线上配备X光检验机器、光学辨识 (AOI) 设备)。

除了前面提到的元素以外,还可以加入其他能够提高辨识率的元素或分子等等的参数,作为质量比对的依据,这些参数,我们称为特征值。而将这些参数量化的过程叫做特征值撷取。不过,经过特征值撷取后的数据,都只是原始资料据 (Raw Data),还需要经过一些数学的计算过程,提高这些数字相互间的关连性,才能让比对的结果更精确。比方说,将数值经过傅立叶转换到频域再做分析,便是常见的作法。

目前,在分析比对上的技术,也在不断地精进。除了传统的统计方法外,近年来,随着机器人的蓬勃发展,人工智能演算法的研究也在进步中。以往受限于计算机速度限制的演算法,也在电脑处理器速度倍速成长下,有长足的进展。在这些辨识待测物与标准样品差异的应用中,就常见到人工智慧演算法的影子,像人工神经网路 (Artificial Neural Network)演算法、遗传演算法 (Genetic Algorithm) 等等。我们也看到越来越多科学家在食品安全领域,在提高检验辨识率的突破。最近,一些研究论文更指出,对馊水油检测的技术,透过这些先进的演算法,辨识率已经能够超过9成5。

類神經網路的網路拓樸
人工神经网路的拓朴

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