應用案例

以 SWIR 相機多頻譜分析在食品生產流程中監測鹽分

確保醃製蔬菜中鹽分含量的穩定,對於影響風味、質地及產品可靠性的正確發酵來說十分重要。SWIR 成像技術在顯示鹽分濃度的細微變化方面創造新的可能性。

鹽分濃度檢查
包心菜葉在可見光和 SWIR 下的影像比較。在 SWIR 影像中,較深的灰階代表較高的鹽分濃度,而較淺的灰階則表示較低的鹽分濃度。

挑戰:鹽分分布不均勻很難用肉眼發現

食品製造商無法僅透過表面顏色或目視外觀,來評估鹽漬蔬菜的鹽分含量或發酵程度。傳統實驗室對關鍵成分的分析往往帶有破壞性,還有進度緩慢、勞力密集且化學藥劑含量偏高等問題。多光譜成像可以透過非破壞性方式,拍攝完整的光譜特徵,進行線上鹽漬流程的監控,並即時調整儲存與配送,以達到一貫的品質;但其缺點包括系統成本上升,以及需要處理大量光譜資料。對於許多食品檢測工作而言,並無必要如此複雜。針對性這個問題,SWIR 方法可提供足夠的光譜對比來進行鹽分檢測,帶來更簡單、更經濟的解決方案,更適合線上品質控制環境。

 SWIR 顯現包心菜葉上鹽分的原理
鹽會改變包心菜葉上的水氣吸收紅外線的方式,產生可見光光譜下無法偵測到的對比,所以在 SWIR 光下能看到鹽分。

SWIR 可以顯示包心菜葉鹽分的原因

為了讓發酵過程穩定進行,對鹽與蔬菜表面水分如何均勻互動進行監測十分重要。SWIR 成像能拍下鹽分對包心菜葉上的水分吸收和反射紅外線的影響方式,讓鹽分顯現出來。當鹽分存在時,葉片表面薄水層的行為會有所改變,在 SWIR 範圍內產生標準可見光影像看不到的可測量對比。使用 SWIR 濾片或專用的 SWIR 光源,可將差異最明顯的波長分離出來,進一步強化效果。因此,即使菜葉看起來都很像,也能更清楚地區分出鹽分含量不同的區域。

利用 SWIR 成像顯示鹽分分布

短波紅外線影像讓鹽分的分布變得清晰可見,傳統視覺系統無法做到這一點。在 SWIR 光譜下,鹽分具有明顯的吸收與反射特性,即使在表面濕潤、不均勻或視覺複雜情況下,鹽分也能與植物組織形成可量測的對比。這種光譜的分離特性,能夠有效區分出鹽分充足與不足的區域,否則這些區域在可見光下看起來是一模一樣的。

透過以 SWIR 檢測技術,食品加工廠可以直接將品質控制流程移到生產線上。該技術支可在全速加工時對鹽分分布進行客觀、可重複的評估,減少依賴人工檢查,並將各批產品之間的差異性降至最低。

越來越多的食品生產廠商開始採用 SWIR,因為 SWIR 能夠顯現可見光相機無法拍攝的材料特性。隨著線上品質控制變得越來越重要,SWIR 成像提供了一種實用方法,用以改善鹽漬、醃製和調味等製程的一致性。
Kang Minkyu
Kang Minkyu
Account Manager | Basler Korea

用於食品加工鹽分濃度檢測的 SWIR 成像應用

用來評估蔬菜鹽分分布的 SWIR 成像原理,可以同樣應用於鹽分直接影響產品品質的多個食品加工階段。

零食表面上的鹽分

零食表面上的鹽分

SWIR 視覺系統可讓洋芋片或餅乾等零食上的鹽分分布範圍清晰可見,有助於在高速塗層製程中檢驗調味料的均勻程度。
肉類醃料的鹽分濃度

肉類醃料的鹽分濃度

SWIR 能夠可靠監控液體或半液體環境中的鹽分濃度,讓鹽醃製程更為一致,帶來一致的產品品質。
醃漬 (curing) 與醃製 (pickling) 製程監控

醃漬 (curing) 與醃製 (pickling) 製程監控

SWIR 成像讓鹽分和水分隨時間互動過程可視化,可在滲透程度和一致性極為重要的醃漬 (curing) 或醃製 (pickling) 階段進行製程控制。
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