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制约近红外在饲料行业应用的原因分析和建议

  • 武灵
    2013/12/20
    x射线仪器
  • 私聊

近红外光谱(NIR)

  • 1 前言

    近红外是间于可见光和中红外的一段电磁波,美国材料与试验学会(ASTM)定义的近红外光谱区的波长范围为780nm2526nm(波数对应为12820cm-13959cm-1)。习惯上又将近红外区划分为近红外短波(780nm1100nm)、近红外中波(1100nm1600nm)和近红外长波(1600nm2500nm)。短波主要承载含氢基团(如C-HN-HO-H等)的四倍频、五倍频和高倍频的合频等信息,有效光程550mm;中波主要承载三倍频、合频的二倍频等,有效光程0.25mm;长波波主要承载二倍频、基频的合频等,有效光程0.051mm

    近红外光谱分析技术早在20世纪50年代的西方农业领域已开始探索和应用,随着与近红外光谱仪相关的计算机学、化学计量学、近红外光谱分析学和现代电子技术的发展而逐渐成熟起来。当今近红外光谱分析已经在石油化工、制药、食品加工、农业和纺织工业等领域得到了广泛的应用。

    中国饲料行业应用近红外光谱技术可追溯到上世纪90年代,得益于大型跨国农牧企业的引入。近年来,国内大中型饲料企业已经看到了近红外的经济效益,正加大对近红外设备的投入。

    2 近红外在饲料行业的基本应用情况

    中国饲料行业应用近红外光谱技术可追溯到上世纪90年代,得益于大型跨国农牧企业的引入。近年来,国内大中型饲料企业已经看到了近红外的经济效益,正加大对近红外设备的投入。

    跨国企业如正大、普瑞纳等,由于在国外更早地接触到近红外,所以进入中国后,能很快地发展近红外快速检测。据了解,目前正大使用近红外效果很好,常规指标基本已摆脱了理化检测。

    国内饲料企业如双胞胎、通威、六和等由于不同优势,在饲料品质控制、原料进厂质量把关、配方微调、成本等方面,做得不错。其他大型饲料企业如新希望、特驱、禾丰、大北农等也不断购入近红外,配置专员负责,积极推动近红外的应用。

    近红外在饲料行业的主要应用,是快速分析饲料原料和饲料产品的常规营养成分,如水分、粗蛋白、粗脂肪和粗纤维等,包含了长波区的近红外仪器还能分析氨基酸。已有研究证实,近红外可以预测饲料总能、有效能值等非常规指标。

    近红外不仅能做到较好的定量分析,也能通过聚类分析等技术进行定性分析,如原料参假识别,药物添加剂定性判定等。

    3 制约近红外在饲料行业应用的原因分析

    虽然上面说到近红外在我国饲料行业应用较好,但仍有不少的饲料企业仍然未配置近红外,或者配制数量与企业规模不相符合。近红外在饲料行业的应用,远未达到国际水平。制约近红外在饲料行业应用的原因很大,下面将具体分析。

    3.1 质量意识不强

    很多饲料企业,特别是中小型饲料企业负责人的质量意识不强,大型饲料集团虽然质量管控稍好,但意识稍差。虽然农业部新颁布的饲料和饲料添加剂管理条例对质量有关的岗位、过程都有明确的规定(如每个饲料厂必须配置两名以上化验员,但很多饲料厂要么配置一名,要么名义上是两名,其实是一人做事,一人挂职),但较多饲料厂却未执行。究其原因,就在于企业质量意识不强。质量不放在心上,又怎么可能花几十万的钱去购买一台近红外仪器呢?

    3.2 对近红外的认识不够或不准确

    有些饲料企业认为近红外是二次检测,结果肯定不准确。有些老板希望近红外能解决所有检测问题,不仅仅饲料常规原料和氨基酸,还希望能检测微量元素、重金属、维生素等微量痕量物质,结果近红外不能满足这些“苛刻”的要求,从而操作其认识的反差而拒绝购买近红外光谱仪

    3.3 价格高

    一般近红外光谱仪的价格都在30万以上,而中小饲料厂就算经营较好,年盈利也不过几百万,单独一台仪器花费这么多,企业老板肯定舍不得。

    对于中小企业,单独配置一两台近红外,由于需要大量具有代表性的样品及样品理化值,化验室既需要足够的人力成本,也需要大量的检测成本,自己单独定标建模将十分困难,也将注定了购买计划的难度。

    3.4 专业的管理人员欠缺

    饲料企业中,专业的近红外管理人员十分欠缺。大型集团由于资源充足,人才吸引力强,能招揽和留住人才,但中小企业却很难。而且深入理解近红外仪器的人员也较少,同时理解近红外但缺乏项目管理的人才更少,这些都制约了近红外在企业的良好应用。

    4 建议

    近红外的应用,既需要国家支持和引导(如制定饲料行业近红外应用相关标准),也需要仪器厂家不断改进工艺、降低成本,更需要饲料企业重视产品质量、清楚认识近红外的功能和作用。

    近红外以其快速检测、重复性好等优点,已经被国外同行证实其应用价值。希望在各方努力下,近红外在中国饲料行业应用更好,也希望近红外在线检测的普遍应用早日到来。
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  • 武灵

    第1楼2013/12/20

    以上是本人拙见,希望各位老师拍砖。

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  • 闲鹤野云

    第2楼2013/12/20

    切中问题要害.这也可能是饲料企业发展和灭亡或被整合的过程.很多国外的中小企业也配备近红外设备,进行关键指标的控制.国外设备不那么贵,到中国关税\代理费用\回扣,也导致设备的购买成本企高. 系统的问题.

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  • 闲鹤野云

    第3楼2013/12/20

    根据你的经验,饲料行业选择全波段近红外还是短波段或中波段或长波段近红外合适

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  • wulin321

    第4楼2013/12/21

    应助达人

    饲料企业成就了一批人,现在做饲料不容易了

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  • 土老冒豆豆

    第5楼2013/12/21

    应助达人

    但是近红外检测得到的数据,是否能做为实验室确定法定方法得出的结论呢?

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  • 武灵

    第6楼2013/12/21

    是啊,近红外其实在中国的饲料行业走的还是坎坷的,已经走了多少年了,但国内饲料企业配置近红外情况还是不太好。

    闲鹤野云(ruojun) 发表:切中问题要害.这也可能是饲料企业发展和灭亡或被整合的过程.很多国外的中小企业也配备近红外设备,进行关键指标的控制.国外设备不那么贵,到中国关税\代理费用\回扣,也导致设备的购买成本企高. 系统的问题.

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  • 武灵

    第7楼2013/12/21

    中波的信息量是蛮大的,饲料常规成分基本可以用这个波长区间所检测。如果需要检测氨基酸的话,那需要长波了。当然,最好还是全波段,但全波段成本可能要高点,如FOSS的2500比1650价格高,布鲁克的Matrix-I比TAGO要贵点。

    闲鹤野云(ruojun) 发表:根据你的经验,饲料行业选择全波段近红外还是短波段或中波段或长波段近红外合适

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  • 武灵

    第8楼2013/12/21

    近年来,饲料行业盈利确实不太好,既有原料成本上涨,又有养殖行情不行。确实做饲料不容易的

    wulin321(wulin321) 发表:饲料企业成就了一批人,现在做饲料不容易了

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  • 武灵

    第9楼2013/12/21

    按照《GBT 18868-2002 饲料中水分、粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、赖氨酸、蛋氨酸快速测定近红外光谱法》所提供的方法,近红外检测的数据,可以作为企业质量控制的依据。当然,遇到需要仲裁时,还是需要理化检测。国家层面上对近红外还是没有信心。国外要好点。

    土老冒豆豆(土老冒豆豆) 发表:但是近红外检测得到的数据,是否能做为实验室确定法定方法得出的结论呢?

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  • wulin321

    第10楼2013/12/22

    应助达人

    现在的养殖业在农村市场没有以前好了

    武灵(zhonghuashendun) 发表:近年来,饲料行业盈利确实不太好,既有原料成本上涨,又有养殖行情不行。确实做饲料不容易的

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