Developing a Calibration Model of the Whipping Cream for the FTIR Analyzer and Identifying the Effects of Disruptive Factors
| Title: | Developing a Calibration Model of the Whipping Cream for the FTIR Analyzer and Identifying the Effects of Disruptive Factors |
| Author(s): | Paananen, Saana |
| Contributor: | University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry |
| Degree program: | Master's Programme in Food Sciences |
| Specialisation: | no specialization |
| Language: | English |
| Acceptance year: | 2022 |
| Abstract: |
Maisterintutkielman tarkoituksena oli kehittää FTIR-spektrofotometri MilkoScanTM FT3:lle vispikerman kalibrointimalli, ja tunnistaa vispikerman analysointia häiritseviä tekijöitä. Edeltävässä vispikerman kalibrointimallissa tulostasossa oli parannettavaa, erityisesti laktoosin tulostasossa.
Tämän tutkimuksen kokeellinen osa sisältää kalibrointimallin kehittämisen, laktoosin kalibroinnin, kiintoainemäärityksen ja mittausepävarmuuden laskemisen. Kalibrointimalli kehitettiin FossCalibrator-ohjelmalla, hyödyntäen tilastollisia menetelmiä, PCA:ta ja PLS:ää. Laktoosin kalibrointi toteutettiin LactoSens-menetelmällä, hyödyntäen vispikermaa ja α-D-laktoosia, ja referenssinä käytettiin referenssilaboratorion tuloksia. Kiintoaineen kalibroinnin tarkkuus ja toimivuus haluttiin tarkistaa, jonka vuoksi kokeellinen osa sisälsi kiintoainemäärityksen.
Kiintoaineen määritysmenetelmänä käytettiin gravimetristä menetelmää ja referenssinä hyödynnettiin lisäksi referenssilaboratorion tuloksia. Mittausepävarmuus kalibrointimallille laskettiin vispikermanäytteiden uusittavuuden, toistettavuuden ja tarkkuuden perusteella.
Uusi vispikerman kalibrointimalli tarkistettiin validointinäytteiden avulla, ja tarkistuksen tulokset olivat odotetulla tasolla. Laktoosin kalibroinnista saatiin huomattavasti tarkempi verrattuna edelliseen kalibrointimalliin. Kiintoainemäärityksen tarkistuksessa gravimetrisen menetelmän ja FT3:n tulosten välillä oli pieniä eroja, mutta käytännössä tällaisista eroista ei ole haittaa. Kalibrointimallin mittausepävarmuus oli suhteellisen hyvä, mutta laskelmia parannetaan referenssitulosten määrän lisääntyessä.
Tutkimuksen päätavoite saavutettiin, eli kalibrointimallin rakentaminen onnistui. Häiritsevien tekijöiden tutkimus jäi vähemmälle kuin oli alun perin tarkoituksena.
This master thesis aimed to develop a calibration model of the whipping cream for FTIR spectrophotometer MilkoScanTM FT3 and identify the effects of disruptive factors on whipping cream measurement. In the previous calibration model of whipping cream, there could be improvements in the level of the results, especially for lactose.
The experimental part of this research included the development of a calibration model, calibration of lactose, total solids assay, and calculation of measurement uncertainty. The calibration model was developed utilizing the statistical methods PCA and PLS in the FossCalibrator program. Lactose calibration was carried out with the LactoSens method, utilizing whipping cream and α-D-lactose, and the results from the reference laboratory were used as reference. The accuracy and functionality of the calibration of total solids wanted to verify, which was why the experimental part included the total solid assay. Total solids were determined by a gravimetric method, and the results were compared with those of the reference laboratory. The measurement uncertainty of the calibration model was calculated with the results of the whipping cream sample reproducibility, repeatability, and accuracy.
The new calibration model of whipping cream was verified utilizing validation samples, and the check results were at the expected level. The result of lactose calibration was considerably more accurate than the previous model. The total solids result from the gravimetric method varied slightly with the FT3 results, which, however, did not affect practically. The measurement uncertainty was relatively good, but the calculation will be improved as the number of reference
results increases.
The main subject of this research was achieved, i.e., the development of the calibration model was successful. The research on the disruptive factors was less than initially intended.
|
Files in this item
| Files | Size | Format | View |
|---|---|---|---|
| Paananen_Saana_MasterThesis_2022.pdf | 1.136Mb |