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材料分析：SEM顯微鏡下的美乃滋
微觀尺寸下的材料結構和巨觀呈現的物質特性緊密相關。因此，材料分析在前端新材料開發一直扮演著重要角色。此篇將針對食品類材料說明新興液態檢測在材料分析上的關鍵助力。
以美乃滋為例，其原料組成主要是油、水和雞蛋，雞蛋的卵磷脂是種天然乳化劑，因此能讓原本油水分離的混和物，變成油分子均勻分布在醬料中並且保持穩定。從微觀角度來看，美乃滋是一種「油包水乳液(oil-in-water emulsion)」。Emulsion指得是兩種不相混溶的物質，如油和水，其中一種物質形成小分子，分散在另一種物質當中。
我們可以從SEM畫面中看到，這些油分子有大有小。較小的油分子可以比較穩定的狀態存在於液體當中；反之，較大的油分子則容易形成油水分離的狀態。
由此可知，如果想讓美奶滋的質地維持穩定，充分攪拌、將油脂打散成更小的分子，會是最有效的方式。
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| ▲材料檢測：臨場觀測奈米級美奶滋原貌 |
下圖為人類母乳在SEM底下的畫面，可以看到母乳的脂肪分子尺寸較美乃滋大許多，這也是母奶較容易產生油水分離現象的原因。
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| ▲從SEM可見母乳脂肪分子的尺寸較美乃滋大許多 |
雖然SEM使用普遍，但多數研發單位仍慣用光學顯微鏡來進行液態材料分析，因SEM須抽真空的限制，會導致液態樣品結構乾燥聚合，影響材料檢測或材料分析的精準性。即使經由烘乾、冷凍切片等前處理手續，雖能維持樣品結構不坍塌，卻也無法直接觀測液態樣品的真實原貌。
我們的新興技術是以獨家晶片系統，於SEM的真空腔體內創造大氣環境，藉此維持液態樣品結構的真實性，同時又滿足奈米級、業界最高解析度之需求，對於液態材料檢測確實大有效益。且邑流微測的晶片系統可搭載在絕大多數型號的SEM，日本SEM大廠JEOL也以此液態檢測技術進行觀測，獲得不錯的結果並發表期刊。
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材料分析：SEM下的低脂鮮乳&全脂鮮乳
由下方兩張圖可看出，低脂鮮乳與全脂鮮乳的脂肪分子，約為美乃滋脂肪分子的四分之一，所以能以更穩定的狀態存在牛奶當中。
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左：低脂鮮乳；右：全脂鮮乳
在此也補充說明，低脂鮮乳是否比較不營養？
低脂鮮乳的脂溶性維生素，如維生素A及維生素E等，確實低於全脂鮮乳。不過，根據國民營養調查的結果顯示，台灣人每日攝取的維生素A大多超過建議攝取量，所以不需要特別補充維生素A。且鮮乳也非攝取維生素E的主要途徑。若想有效補充維生素E，還是要多吃植物油、深綠色蔬菜、黃豆製品、全穀類、堅果類的食物。而我們主要從鮮奶中獲得的三大類營養成分，蛋白質、鈣質與維生素B2等，低脂和全脂鮮乳中的含量是相近的。換言之，如以主要營養素角度切入，低脂鮮乳的營養並沒有比較少，對於不想攝取太多熱量的人來說，仍是擁有高營養價值的最佳飲品選擇！不論是材料分系還是材料檢測，邑流的液態材料檢測技術不只是臨場觀測乳製品中的脂肪分子，還可透過高皆影像分析針對脂肪分子進行AI自動化分析，得到分子外型、尺寸分布與分散/團聚性等數值。由上左圖分析結果可看出，全脂鮮乳中的脂肪分子，尺寸大多分佈於200-1450nm的區間，其中又以直徑0.5微米以下的分子佔多數。由上右圖分析結果可看出，美奶滋中的脂肪分子，尺寸大多分佈於291-582nm的區間，整體分子尺寸明顯小於全脂鮮乳。
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材料檢測高階影像分析
不論是材料分析還是材料檢測，邑流的液態材料檢測技術不只是臨場觀測乳製品中的脂肪分子，還可透過高皆影像分析針對脂肪分子進行自動化分析，取得液態材料的粒子外型、尺寸分布與分散/團聚性等數值。我們可由下方左圖分析結果可看出，全脂鮮乳中的脂肪分子，粒徑分布的尺寸約於200-1450nm的區間，其中又以直徑0.5微米以下的分子佔多數。而右圖的材料分析結果則可看出，美奶滋的脂肪分子，尺寸大多分佈於291-582nm的區間，整體分子尺寸明顯小於全脂鮮乳。透過此累精準分析報告，大幅提升研發效率與結果精準度，非常適用新興材料研發。甚至還能透過加溫、加控等方式，進行電化學相關實驗，亦非常適用於高皆車用晶片、電池材料研發。
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| ▲使用FlowVIEW 影像軟體分析全脂鮮乳 | ▲使用FlowVIEW 影像軟體分析美奶滋 |
使用中客戶(列舉)：美國國家實驗室；中研院；工研院；同步輻射中心；國際第一大封裝廠；PCB面板廠
