劉璇 鄭玲 陳志波 文弋

摘要：在我國食品相關(guān)產(chǎn)品國家安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)規(guī)定中，如GB4806.9—2016《食品接觸用金屬材料及制品》等均要求測(cè)量食品接觸材料部分或者全部表面積。人工測(cè)量方法計(jì)算步驟較為復(fù)雜，效率低，數(shù)據(jù)一致性較差。本實(shí)驗(yàn)選用的是幾種常見的食品接觸材料，利用3D面積測(cè)定儀和人工測(cè)量法對(duì)其表面積分別進(jìn)行測(cè)量，并將兩種測(cè)量方法的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，3D面積測(cè)定儀在測(cè)定不規(guī)則食品接觸材料時(shí)，精度、效率、數(shù)據(jù)等方面均遠(yuǎn)優(yōu)于人工測(cè)量。

關(guān)鍵詞：食品接觸材料;面積;3D面積測(cè)定儀;人工測(cè)量

1前言

由于國標(biāo)規(guī)定部分食品接觸材料在遷移量測(cè)定時(shí)需要測(cè)定材料浸泡部分的表面積。比如筷子、奶瓶蓋、碗邊緣、圓柱形杯口邊緣、湯勺等。目前實(shí)驗(yàn)室最常見的就是人工測(cè)量表面積。本實(shí)驗(yàn)將探索由上海匯像生產(chǎn)的3D面積測(cè)定儀測(cè)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性以及測(cè)量的效率等。

2 實(shí)驗(yàn)中兩種測(cè)量方法簡(jiǎn)介：

2.1 人工測(cè)量方法簡(jiǎn)介：將待測(cè)物體根據(jù)其形狀，劃分成N個(gè)易測(cè)平面，比如正方形、長(zhǎng)方形、圓形、扇形等，然后利用卷尺、游標(biāo)卡尺等測(cè)量工具，測(cè)量這N個(gè)易測(cè)平面的長(zhǎng)度、寬度、直徑等尺寸，計(jì)算出各易測(cè)平面的表面積。最后將這N個(gè)易測(cè)平面的表面積相加，即得出待測(cè)物體的表面積。

2.2 3D面積測(cè)定儀測(cè)量方法簡(jiǎn)介：

2.2.1 儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介：

2.2.2待測(cè)材料為表面反光材料時(shí)，如不銹鋼碗勺、透明塑料碗勺等，需要噴涂反差增強(qiáng)劑，以保證掃描成像效果和測(cè)量準(zhǔn)確性。待測(cè)材料表面不反光不需要噴涂，比如白色或其他顏色盤子、碗筷等。

2.2.3打開3D面積測(cè)定儀電源開關(guān)，先用標(biāo)準(zhǔn)塊對(duì)設(shè)備測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)證，比如正方體、長(zhǎng)方體、圓柱體等。將待測(cè)材料放置如圖旋轉(zhuǎn)平臺(tái)中央，啟用設(shè)備，設(shè)置曝光時(shí)間、旋轉(zhuǎn)角度等參數(shù)，在電腦中的配套軟件上用鼠標(biāo)選取需要測(cè)量的物體，面積實(shí)時(shí)顯示處理，并且可以自動(dòng)命名記錄至軟件內(nèi)，也可以導(dǎo)出或以報(bào)告的形式打印出測(cè)量結(jié)果。將待測(cè)物體測(cè)量三次，取平均值，即為最終測(cè)量結(jié)果。

3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

4.結(jié)果分析

4.1 測(cè)量效率對(duì)比 人工測(cè)量需要兩人配合，一人負(fù)責(zé)測(cè)量，一人負(fù)責(zé)監(jiān)督和記錄數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)記錄兩人一起測(cè)量一次性餐勺、餐叉、筷子、盤子和湯勺三次共用28分鐘。

面積測(cè)定儀測(cè)量法，實(shí)驗(yàn)記錄一人測(cè)量一次性餐勺、餐叉、筷子、盤子和湯勺三次共用15分鐘，含設(shè)備開機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)塊面積測(cè)量驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。

4.2 實(shí)驗(yàn)記錄便捷性對(duì)比 人工測(cè)量法需要手動(dòng)記錄，速度慢，浪費(fèi)一個(gè)實(shí)驗(yàn)人員人工，且實(shí)驗(yàn)后還得輸入電腦;3D面積測(cè)定儀測(cè)量法，實(shí)驗(yàn)人員將被測(cè)物體一起全部放進(jìn)面積測(cè)定儀，通過鼠標(biāo)選取等工具在電腦中實(shí)時(shí)顯示被測(cè)材料面積，并自動(dòng)保存記錄在電腦內(nèi)，效率高。

4.3 測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)比 通過表3.1標(biāo)準(zhǔn)塊的面積測(cè)量值驗(yàn)證對(duì)照表，說明3D面積測(cè)定儀測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性較人工測(cè)量更好。另外，人工測(cè)量法和3D面積測(cè)定儀測(cè)量法數(shù)據(jù)結(jié)果見表3.2，兩種測(cè)量方法數(shù)據(jù)相差不大，但是3次測(cè)量的數(shù)據(jù)波動(dòng)幅度，人工測(cè)量明顯大于3D面積測(cè)定儀測(cè)量的數(shù)據(jù)，表面3D面積測(cè)定儀測(cè)量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性遠(yuǎn)優(yōu)于人工測(cè)量。

5 結(jié)論

在食品接觸材料面積測(cè)定方法的對(duì)比中，得出3D面積測(cè)定儀測(cè)量的數(shù)據(jù)在準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性以及測(cè)量過程的便捷性、效率等方面遠(yuǎn)優(yōu)于人工測(cè)量法，且數(shù)據(jù)可以通電腦數(shù)據(jù)庫溯源。3D面積測(cè)定儀在食品接觸材料檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室有很廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景，可以提高實(shí)驗(yàn)的效率，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，有推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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