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顆粒有多種形狀和大小。分析食品中的顆粒成分和正確的表徵它們很重要，因為它們可以極大地影響最終產品的口感、外觀、穩定性和可加工性。
CP Kelco，一家市場領先的特種親水膠體生產商，總部位於聖地亞哥，生產各種質地和穩定成分用於食品加工廠商。
流式成像顯微鏡 (FIM) 使他們能夠快速並輕鬆檢測顆粒變化並確保產品質量上乘。Ross Clark 是 CP Kelco 的傑出研究員，克拉克可以自由追求回答最棘手的挑戰，跟隨直覺，事實上，這是對於粒子運動行為的一種預感。最近引起克拉克興趣的客戶是做粉末噴射器的廠商。對於有問題的材料，運營商已經進行了有效的調整氣流解決偶爾的粉末流動阻塞導致無法加工的問題。然而，克拉克懷疑不同批次的顆粒形狀變化會導致一定程度的變化和粒徑大小的誤差。
尋找更好的方法
為了比較單個粒子的形狀，克拉克可以使用顯微鏡，準備樣品、設置載玻片和測量任何樣品都需要數小時來發現粒子，同時某些粒子會被其他粒子遮蔽導致不精確，並且它們會被擠壓成模子的形狀而導致失真。顯微鏡法嚴重依賴人為判斷，這些問題困擾著克拉克。 “手動顯微鏡只是太麻煩太慢了。 很難看到多於一把的粒子數量，當然不足以獲得具有統計意義的樣本，”克拉克說。 在流變學交易會上，他找到了改進流程的方法。 “當我看到 FlowCam 時，我想，‘這太酷了！’
現在，我可以在不到一分鐘的時間內獲得 10,000 張單個粒子的圖像。”
偵測的工具
FlowCam FIM 系統能檢測樣品中是否存在顆粒和細胞，為每個顆粒和細胞拍攝高分辨率與高解析度的圖像，並保存圖像和測量數據以供審查和分析。
該系統結合了流式細胞儀的高速和顯微鏡的視覺能力，可在幾秒鐘內對數千個粒子進行成像，同時測量 40 多種不同的粒子特性，從基本尺寸測量到高級形態，如圓形擬合、伸長率、周長和粗糙度。
使用 FlowCam，Clark 很快證明了他對顆粒形狀會影響粉末流動的的預感是正確的。儘管產品符合所有要求的規格，但用於測量粒度的常用篩選方法無法識別單個顆粒的形狀，從而使產品在形狀變化的情況下仍能滿足尺寸規格。
這在實務上很重要，因為不同形狀的氣動輸送顆粒的流動方式不同。例如，球形或奇形怪狀的顆粒在氣流中的移動方式與扁平或方形顆粒（如晶體）不同。 “大多數人只是對顆粒形態如何影響產品性能或流動特性知之甚少，”克拉克說。
採取的進一步措施
然後，克拉克使用 FlowCam 比較了兩種不同工廠生產的黃原膠樣品的大小和形狀。
兩家工廠的批次都符合屏幕尺寸規格並且看起來相同，但客戶體驗到批次之間的性能差異。通過對從每個位置提供的數千個顆粒進行成像，可以揭示、記錄和解決顆粒大小分佈的微小差異。雖然篩網設置了顆粒大小的上限，但它們不能也不會考慮非常小的顆粒和灰塵。
“FlowCam 擁有超越人們習慣測量的先進測量技術，”Clark 說，
“因此，人們傳統上用來評估質量的指標對於大多數製造商來說可能已經過時，特別是對於那些提供顆粒表徵同樣重要的產品的製造商而言。是
”黃原膠、瓜爾膠和其他 CP Kelco 產品用於賦予食品、飲料、化學品、藥品和個人護理產品增稠、穩定、懸浮、質地和其他特性。
需要仔細調整配方、生產和包裝，以滿足分散性、水合率、粉末流動性和其他關鍵性能特徵。然而，所有這些都受到單個顆粒大小和形狀的影響。
同樣，凝聚顆粒和混合物（如果膠與糖混合）需要兼容的顆粒尺寸，以確保它們保持鎖定在一起。如果它們分開，則不會提供所需的物理特性。
“顆粒大小或形狀問題最糟糕的部分是加工者可能永遠不會檢查口香糖顆粒大小或形狀或任何其他成分的大小或形狀。相反，配方或機器會受到指責，“克拉克說。
圖像的力量
Clark 通常通過電子郵件與世界各地的客戶、分銷商和同事共享粒子圖像。 在配方、製造或包裝項目中使用這些產品多年後，在屏幕上看到實際圖像會引起相當大的反應。
大多數粒子分析儀的測量基於一個理想模型，其中每個粒子都必須被視為一個圓形球體，”克拉克說。
然而，“FlowCam是基於粒子的實際大小和形狀進行測量。”
