วิธีการวัดแคลอรี่จากอาหารและเหตุใดจึงสำคัญ

คำถามพื้นฐานในวงการควบคุมคุณภาพคือ จำนวนแคลอรี่บนฉลากโภชนาการถูกกำหนดอย่างไร กระบวนการนี้ไม่ได้ถูกกำหนดขึ้นโดยพลการ และคู่มือนี้จะอธิบายวิธีการวัดแคลอรี่จากอาหาร

สำหรับบริษัทอาหารและเครื่องดื่มใดๆ การวัดผลนี้ไม่ใช่แค่เรื่องเทคนิคเท่านั้น แต่ยังเป็นจุดข้อมูลสำคัญที่ส่งผลกระทบต่อทุกสิ่ง ตั้งแต่การปฏิบัติตามกฎระเบียบไปจนถึงความไว้วางใจของผู้บริโภค นี่คือภาพรวมที่ตรงไปตรงมาของกระบวนการทั้งหมด

วิทยาศาสตร์หลักในการวัดแคลอรี่จากอาหาร

แคลอรี่ในอาหารเป็นเพียงหน่วยของพลังงานที่สะสมไว้

สิ่งสำคัญที่ต้องทราบคือ "แคลอรี่" (ตัวพิมพ์ใหญ่ C) ที่เห็นบนฉลากโภชนาการนั้น จริงๆ แล้วคือกิโลแคลอรี่ (kcal) ซึ่งเท่ากับแคลอรี่ทางวิทยาศาสตร์ 1,000 แคลอรี่ ซึ่งเป็นพลังงานที่จำเป็นในการเพิ่มอุณหภูมิของน้ำ 1 กรัมขึ้น 1°C

วัตถุประสงค์ของกระบวนการวัดทั้งหมดคือการค้นหาว่าพลังงานนี้ถูกกักเก็บไว้ในตัวอย่างอาหารมากน้อยเพียงใด โดยใช้อุปกรณ์ที่วัดปริมาณแคลอรีในอาหาร เครื่องมือหลักสำหรับการวัดนี้คือเครื่องวัดแคลอรีแบบระเบิด ซึ่งได้ชื่อมาจากภาชนะเหล็กที่มีผนังหนา หรือที่เรียกกันว่า "ระเบิด" นั่นเอง

ขั้นตอนการปฏิบัติงานเป็นกระบวนการโดยตรงและเป็นระบบ:

• ข้อแนะนำในการเตรียมตัวก่อนตรวจ: ตัวอย่างอาหารที่วัดแล้วจะถูกวางไว้ภายใน "ระเบิด" เหล็ก
• ความดัน: ระเบิดถูกปิดผนึกและอัดด้วยออกซิเจนบริสุทธิ์เพื่อให้แน่ใจว่าตัวอย่างทุกอนุภาคถูกเผาไหม้หมดไป การเผาไหม้อย่างสมบูรณ์เป็นสิ่งสำคัญ วัสดุใดๆ ที่ไม่ถูกเผาไหม้ก็หมายความว่าพลังงานของวัสดุนั้นไม่ถูกวัด
• การจมน้ำ: ระเบิดที่ปิดผนึกจะถูกจุ่มลงในน้ำที่มีปริมาตรที่วัดได้อย่างแม่นยำ ระบบทั้งหมดถูกหุ้มฉนวน ดังนั้นน้ำนี้จึงทำหน้าที่เป็นตัวกลางดูดซับความร้อนที่สมบูรณ์แบบ โดยกักเก็บพลังงานทั้งหมดที่ปล่อยออกมาในระหว่างการเผาไหม้
• การจุดระเบิดและการวัด: ประกายไฟฟ้าเป็นตัวกระตุ้นให้เกิดการเผาไหม้ ขณะที่อาหาร เช่น ถั่วลิสงที่มีไขมันสูง กำลังเผาไหม้ พลังงานที่สะสมไว้จะถูกปลดปล่อยออกมาในรูปของความร้อน ความร้อนนี้จะถูกถ่ายเทไปยังน้ำโดยรอบ ทำให้อุณหภูมิของน้ำสูงขึ้น การคำนวณโดยตรงทำได้โดยการติดตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมินี้ ซึ่งเรียกว่า เดลต้า ที (ΔT) ด้วยความแม่นยำสูง การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมินี้ เมื่อนำไปใส่ในสูตรที่มีค่าความจุความร้อนที่ทราบของระบบแคลอรีมิเตอร์ จะให้ผลลัพธ์พลังงานที่แม่นยำในหน่วยจูลหรือแคลอรี

ระบบ Atwater และการเชื่อมต่อกับเครื่องวัดปริมาณความร้อนของระเบิด

ภาพ

เครื่องวัดแคลอรีแบบระเบิดให้ค่าที่แน่นอนของพลังงานเคมีทั้งหมดในอาหาร ซึ่งเรียกว่า "พลังงานรวม" อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่ข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวกับวิธีการวัดแคลอรีในอาหารเพื่อติดฉลาก เนื่องจากร่างกายของเราไม่สามารถดึงพลังงานทั้งหมดนั้นออกมาได้ นี่คือที่มาของระบบ Atwater และความสัมพันธ์ระหว่างระบบนี้กับเครื่องวัดแคลอรีแบบระเบิดถือเป็นพื้นฐานสำคัญ

ปัจจัยแอตวอเตอร์อันโด่งดังไม่ได้เป็นเพียงการประมาณค่าเท่านั้น แต่ยังได้รับการพัฒนาผ่านการทดลองอย่างละเอียดถี่ถ้วน โดยใช้เครื่องวัดปริมาณแคลอรีแบบระเบิดเป็นเครื่องมือพื้นฐาน นักวิจัยใช้เครื่องวัดปริมาณแคลอรีแบบระเบิดเพื่อวัดพลังงานรวมของอาหารแต่ละชนิด

จากนั้นพวกเขาจึงทำการศึกษาการกินอาหาร เก็บอุจจาระของมนุษย์ (ซึ่งมีพลังงานที่ไม่ได้ใช้) แล้วนำไปเผาในเครื่องวัดแคลอรีแบบระเบิด พวกเขาสามารถคำนวณหาพลังงานเฉลี่ยที่ร่างกายดูดซึมได้จริง โดยการนำพลังงานของเสียออกจากพลังงานรวมของอาหาร

หลังจากการทดลองนับครั้งไม่ถ้วน งานวิจัยนี้ได้ผลิตระบบ Atwater ซึ่งเป็นวิธีการคำนวณที่กำหนดค่าเฉพาะให้กับสารอาหารหลักแต่ละชนิดเพื่อประเมิน "พลังงานที่เผาผลาญได้" ลองนำแนวคิดนี้ไปปฏิบัติจริงด้วยแท่งพลังงานสมมุติ หลังจากการวิเคราะห์ ห้องปฏิบัติการพบว่าแท่งพลังงานขนาด 100 กรัมประกอบด้วย:

• โปรตีน: 20 กรัม
• คาร์โบไฮเดรต: 40 กรัม (รวมใยอาหารที่ย่อยไม่ได้ 10 กรัม)
• อ้วน: 15 กรัม
   

เมื่อใช้ระบบ Atwater การคำนวณจะเป็นดังนี้:

• โปรตีน: 20 กรัม x 4 กิโลแคลอรี/กรัม = 80 แคลอรี
• คาร์โบไฮเดรต: (รวม 40 กรัม - ไฟเบอร์ 10 กรัม) = 30 กรัม x 4 กิโลแคลอรี/กรัม = 120 แคลอรี
• อ้วน: 15 กรัม x 9 กิโลแคลอรี/กรัม = 135 แคลอรี
• แคลอรี่ทั้งหมดบนฉลาก: 80 + 120 + 135 = 335 แคลอรี่

ดังนั้น แม้ว่าระบบ Atwater จะเป็นมาตรฐานการคำนวณฉลากโภชนาการ แต่ก็เป็นระบบลัดที่ถูกสร้างขึ้นและได้รับการตรวจยืนยันโดยข้อมูลจากเครื่องวัดแคลอรีมิเตอร์แบบระเบิด 

ปัจจุบัน เครื่องวัดแคลอรีมิเตอร์ยังคงมีความจำเป็นสำหรับการตรวจสอบปริมาณพลังงานในส่วนผสมใหม่ๆ และสำหรับการควบคุมคุณภาพ โดยให้ "ข้อมูลพื้นฐาน" ของพลังงานศักย์ทั้งหมดของอาหาร

ฟังก์ชันทางธุรกิจที่สำคัญของการวัดผลที่แม่นยำ

แรงกดดันเพื่อความแม่นยำในการวัดแคลอรี่จากอาหารนั้นมีมากขึ้นกว่าเมื่อก่อน

ผู้บริโภคในปัจจุบันมีความรู้ความเข้าใจอย่างลึกซึ้ง อ่านฉลากเพื่อให้สอดคล้องกับแผนการรับประทานอาหารอย่างคีโตหรือพาลีโอ พวกเขามีส่วนร่วมในกระแส "ฉลากสะอาด" ที่กว้างขึ้น และเรียกร้องความโปร่งใส

สำหรับบุคคลเหล่านี้ การวิเคราะห์ข้อมูลโภชนาการถือเป็นส่วนสำคัญในเรื่องราวของแบรนด์ แบรนด์ที่ให้ข้อมูลที่ถูกต้องแม่นยำอย่างสม่ำเสมอย่อมได้รับความไว้วางใจจากพวกเขา

การให้ความสำคัญกับผู้บริโภคอย่างจริงจังเช่นนี้สะท้อนให้เห็นอย่างชัดเจนว่าการวัดผลที่แม่นยำนั้นเป็นส่วนสำคัญของการควบคุมคุณภาพและการปฏิบัติตามกฎระเบียบที่ไม่อาจต่อรองได้ การไม่ปฏิบัติตามความคาดหวังเหล่านี้อาจนำไปสู่ความเสี่ยงทางธุรกิจที่สำคัญ ซึ่งรวมถึง:

• ความเสียหายของแบรนด์: ผลิตภัณฑ์ที่วางตลาดโดยระบุว่ามี "แคลอรี่ต่ำ" และมีฉลากที่ไม่ถูกต้อง อาจทำให้ความน่าเชื่อถือลดลงได้ในชั่วข้ามคืน
• การเรียกคืนที่มีราคาแพง: ผลิตภัณฑ์ที่ติดฉลากไม่ถูกต้องอาจทำให้เกิดการเรียกคืนผลิตภัณฑ์ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูงและมีความซับซ้อนทางด้านลอจิสติกส์
• ทรัพยากรการวิจัยและพัฒนาที่สูญเปล่า: การกำหนดสูตรผลิตภัณฑ์ใหม่โดยอาศัยข้อมูลที่ไม่ถูกต้องอาจทำให้เสียเวลาและวัสดุไปโดยเปล่าประโยชน์
• ปัญหาคอขวดในการดำเนินงาน: อุปกรณ์ที่วัดแคลอรี่ในอาหารที่ทำงานช้าหรือไม่น่าเชื่อถือสามารถทำให้ขั้นตอนการผลิตทั้งหมดติดขัดได้
   

การเลือกอุปกรณ์ที่วัดแคลอรี่ในอาหาร

ในความเห็นของผู้เชี่ยวชาญของเรา การเลือกอุปกรณ์วัดแคลอรีเป็นหนึ่งในการตัดสินใจที่สำคัญที่สุดที่ห้องปฏิบัติการจะตัดสินใจ เมื่อประเมินตัวเลือกของคุณ เราเชื่อว่าสามสิ่งนี้ควรค่าแก่การใส่ใจมากที่สุด:

การยึดมั่นตามมาตรฐานอย่างเป็นทางการ

นี่คือจุดเริ่มต้น อุปกรณ์ใดๆ ที่คุณพิจารณาต้องสอดคล้องกับมาตรฐานสากล เช่น ASTM D5865 หรือ ISO 1928 ซึ่งเป็นรากฐานที่จำเป็นสำหรับผลลัพธ์ที่ไม่เพียงแต่แม่นยำเท่านั้น แต่ยังครอบคลุมถึงกฎหมายอีกด้วย

คุณค่าของระบบอัตโนมัติ

สำหรับห้องปฏิบัติการที่มีปริมาณงานสูง ระบบอัตโนมัติจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง นี่คือเหตุผลที่ ควอลิบีซี-ซีรีส์ นำเสนอโซลูชันที่หลากหลาย ระบบอัตโนมัติช่วยลดขั้นตอนการทำงานด้วยตนเองที่ใช้เวลานาน และลดต้นทุนแรงงานและความเสี่ยงต่อการเกิดข้อผิดพลาดจากมนุษย์โดยตรง

ตัวอย่างเช่น ห้องปฏิบัติการวิจัยของมหาวิทยาลัยที่ดำเนินการตัวอย่างหลายสิบตัวอย่างต่อสัปดาห์อาจพบว่าระบบกึ่งอัตโนมัติ ควาลิบีซี-3200 มอบความสมดุลที่สมบูรณ์แบบระหว่างความแม่นยำและความคุ้มต้นทุน 

ในทางตรงกันข้าม โรงงานผลิตอาหารขนาดใหญ่ที่ต้องควบคุมคุณภาพทุกชุดตลอดเวลาจะได้รับผลตอบแทนจากการลงทุนที่ชัดเจนจากระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ ควาลิบีซี-1200ซึ่งช่วยลดเวลาของผู้ปฏิบัติงานและเพิ่มปริมาณงานให้สูงสุด

การวางแผนสำหรับการใช้งานในอนาคต

เราสนับสนุนให้ลูกค้าพิจารณาศักยภาพสูงสุดของเครื่องจักรอยู่เสมอ อุปกรณ์ที่สามารถวัดค่าพลังงานของวัสดุอื่นๆ เช่น เชื้อเพลิงชีวภาพ จะให้ผลตอบแทนจากการลงทุนเริ่มต้นของคุณที่สูงกว่ามาก

หมายเหตุเกี่ยวกับการรักษาความแม่นยำ: กระบวนการสอบเทียบ

อุปกรณ์คุณภาพสูงที่วัดแคลอรี่ในอาหารถือเป็นรากฐานของความแม่นยำ แต่การดูแลรักษาต้องมีการตรวจสอบเป็นประจำ 

แคลอรีมิเตอร์ได้รับการทดสอบเป็นประจำโดยใช้สารที่มีค่าพลังงานที่ทราบและได้รับการรับรอง ซึ่งโดยทั่วไปคือกรดเบนโซอิก ห้องปฏิบัติการสามารถตรวจสอบได้ว่าเครื่องมือทำงานได้อย่างถูกต้องโดยการยืนยันว่าค่าที่อ่านได้จากเครื่องตรงกับค่าที่ทราบ 

ตัวอย่างเช่น หากค่ามาตรฐานกรดเบนโซอิกมีค่าที่รับรองที่ 26.45 MJ/kg และเครื่องอ่านค่าได้ 25.91 MJ/kg อย่างสม่ำเสมอ ช่างเทคนิคจะทราบว่ามีปัญหาที่ต้องแก้ไขก่อนที่จะทดสอบตัวอย่างผลิตภัณฑ์เพิ่มเติม 

ขั้นตอนสำคัญนี้ซึ่งจำเป็นสำหรับโมเดลทั้งหมดใน QualiBC-Series ของเรา ถือเป็นชิ้นสุดท้ายของปริศนาการควบคุมคุณภาพ

Qualitest:โซลูชันการวัดแคลอรี่ของคุณ

At Qualitestเราตระหนักดีถึงความท้าทายในการปฏิบัติการเหล่านี้ 

ตามที่เราได้พูดคุยกันแล้ว เครื่องวัดแคลอรีมิเตอร์ระเบิดรุ่น QualiBC-Series ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อตอบสนองความต้องการเหล่านี้โดยตรง ด้วยการนำเสนอรุ่นต่างๆ เช่น QualiBC-1000, QualiBC-1200, QualiBC-1500 และ QualiBC-3200 เราจึงมั่นใจว่าห้องปฏิบัติการจะสามารถเลือกเครื่องมือที่เหมาะสมกับปริมาณงานและกรอบทางการเงินของตนได้อย่างลงตัว

หากคุณกำลังมองหาโซลูชันการวัดแคลอรีที่คุ้มค่าและประหยัดงบประมาณ เราขอเชิญคุณมาตรวจสอบอุปกรณ์ของเรา ทีมงานของเราพร้อมช่วยคุณเลือกเครื่องมือที่เหมาะสมกับการใช้งานของคุณ ติดต่อเราได้ตั้งแต่วันนี้เพื่อรับคำปรึกษาจากผู้เชี่ยวชาญและใบเสนอราคา