近红外粮食分析仪

[color=#dc143c]近红外分析仪简介20世纪60年代，Karl Norris使用漫反射技术对农产品水分、蛋白和脂肪进行研究，从而发现了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]用于常规分析的实用价值。与传统光谱技术不同，近红外定量分析只需要一系列已知待测成分含量的样品，运用现代统计学的算法，建立[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]参数与样品待测成分之间的对应关系。这种对应关系一般称之为校准或校准曲线。用这一校准曲线对未知样品的近红外图谱进行预测，从而得到未知样品待测成分的预测值。近年来，近红外定量分析技术和相关仪器在农业、食品、医药等领域已经得到广泛的应用。在食品检测方面，近红外定量分析技术因其快速准确，已经列入世界谷物科技协会标准（ICC No．159和ICC No．202）和美国谷物化学协会标准（AACC No．39-00），成为世界公认的标准。但在粮食收储企业中的应用尚处于起步阶段。测量原理 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]主要是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的，记录的主要是含氢基团X-H（X=C、N、O）振动的倍频和合频吸收。不同基团（如甲基、亚甲基、苯环等）或同一基团在不同化学环境中的近红外吸收波长与强度都有明显差别，通过多元线性回归、主成分分析、偏最小二乘法等化学计量学的手段，建立物质光谱与待测成分含量间的线性或非线性模型，从而实现用物质[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]信息对待测成分含量的快速计算。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]为分子振动光谱的倍频和组合频谱带，主要是含氢基团（C－H，O－H，N－H，S－H）的吸收。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]包含了绝大多数类型有机物组成和分子结构的丰富信息，不同的基团和同一基团在不同化学环境中的吸收波长有明显差别，可以作为获取组成或性质信息的有效载体。近红外吸收系数小，样品不经稀释直接测量，可分别用0.5～10厘米和0.1～0.5厘米长的测量池。样品池可用玻璃窗片，操作很方便。但近红外各谱带宽和交叠多，使用传统方法（工作曲线）难以进行定性和定量分析。现代[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析依靠化学计量学和计算机技术有效地克服了这一局限。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]不仅能够反映绝大多数的有机化合物的组成和结构信息，而且对某些无[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]吸收的物质（如某些无机离子化合物），也能够通过它对共存的本体物质影响引起的光谱变化，间接地反映它存在的信息。加上[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]可测量形式如漫反射、透射和反射，能够测定各种各样的物态样品的光谱，因此，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析已被广泛地应用到石油化工、农业、食品、生化、医药临床、造纸和环保等领域。 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]可以快速测定谷物和麦子的蛋白、脂肪和水分含量和硬度等性质。美国官方检测机构在谷物市场采用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]作为检测麦蛋白、豆蛋白和油脂含量的标准仪器，替代了传统的费时费力的克氏定氮和油脂抽提分析方法，每年平均分析16500个豆样品， 500000个麦样品。我国曾在小麦优良品种的筛选工作中使用了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]快速分析技术，大大提高了工作效率。加拿大谷物研究实验室使用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]快速测定硬质小麦的黄色颜料含量，分析结果与标准方法测定结果十分符合，对于硬质小麦的筛选可提高工作效率。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]在农业中的应用最早，分析的项目种类很多，如谷物产品缺陷和污染（杂种、虫害等）分析、家畜饲料品质分析，作物年龄测定、水果品质（甜度、脆度和口感）和蔬菜等级检验、棉花和木材的等级测定、烟草品质及成分测定等，替代传统分析方法，大大节约时间和分析费用。近红外谷物品质分析仪工作稳定性研究近红外(NIR)技术作为一种分析方法在食品工业、医药、化学、烟草等领域得到了广泛应用，为这些行业的品质管理作出了较大贡献。NIR系产品满足了小麦贸易对蛋白质含量快速测定及面粉加工在线检测的需要。通过对NIR测定结果分析发现，NIR在开机预热[/color]

近红外光谱技术应用在粮油行业已有多年的时间，自2010年以来，粮油行业包括小麦或小麦粉、稻谷、玉米、大豆等在内的相关的国家标准已有十余项，检测指标包括水分、蛋白、脂肪、淀粉等含量的测定。近红外光谱技术以其特有的快速、无损、准确的特点，成功应用于粮油行业。 作为国内唯一拥有全线近红外分析产品的龙头企业，聚光科技（杭州）股份有限公司在国内粮油行业占据近三分之一的市场份额，积累了大量模型的同时，对国内粮油行业的现状和粮油企业的需求也有了充分的了解和认识。聚光科技致力于为粮油企业提供高性价比的好产品，让产品满足用户使用需求的同时，还能为用户带来额外的效益，助力用户开源节流，降本增效。聚光科技Sup-NIR系列近红外分析仪到底能给粮油企业带来什么，让粮油企业它如此青睐？且听笔者慢慢分析。没有近红外的日子，粮油企业是怎么进行常规检测的？ 目前粮油行业常规检测还是多用传统检测手段，传统的分析方法需要大量消耗水、电、及化学试剂。 粮油行业常见指标的传统检测方法与近红外检测方法时间对比如下： http://img1.17img.cn/17img/images/201408/uepic/cfb5a857-20ee-4890-bea3-84ad30eec378.jpg 时间就是金钱！这是生产企业生存的第一法则！ 试想一下，一个粮油生产企业每天投入近10个小时的时间，至少3人次的人力去做大量的实验来检测上述5个指标，费时费力不说，前处理、人为分析等多个环节都会给检测的结果带来不可避免的误差，导致结果不准确。检测结果不准确，直接影响粮油生产企业原料采购和生产产品的品质检测。相同的样品，相同的条件，只要3分钟，近红外分析仪就能给出全部5个指标的检测结果！近红外是如何减少企业化验成本的？以国内一家年产量10万吨的油脂企业为例：传统的分析方法需要大量消耗水、电、及化学试剂，而近红外分析只需耗用极少量的电力，无需其它任何试剂。化验室测试粗蛋白、水分、灰分，原料平均每月需分析450个样品（分析粗蛋白、水分、灰分、粗脂肪），采用近红外检测后，这些样品所耗的试剂、水、电等费用可全部节约。具体数字见下表。表1 采用近红外分析方法节约水电试剂费用明细 http://img1.17img.cn/17img/images/201408/uepic/5abbdb35-9743-4e05-bf7d-ff40d5f0fefe.jpg说明：采用近红外分析，每月累计节约费用近3387元，以上样品分析是以每批为计算，若不足满批，则成本会更高。故合计每年节约费用在：37257元。对于该企业来说，每年仅是水费、电费和试剂费就可节省最少37257元，还不包括因此节省下来的人力成本。因为常规理化检测需要接触有毒试剂，对身体健康不利，因此造成化验人员不固定，每次新化验人员上岗，均需进行培训，并且管理难度增大。采用近红外设备分析后，化学试剂使用量减少，对环境污染减少，可节约减排费用。同时人员流动相对减少，因此可节省员工培训时间，降低管理难度，从而间接创造收益。近红外是如何帮助企业降低原料采购成本的？ 油脂行业的生产成本中，原料成本大约占用了85%的比例，其它如工人工资、能源等只占到15%左右。因此，控制原料成本是提高效益、创造利润的重要环节。销售价格由原料成本+固定成本+人工/费用+毛利组成，由下表可计算出：当原料成本节约了1%时，毛利由5%增长为6%，实际增长率=20%。以大豆油生产企业为例进行效益分析：http://img1.17img.cn/17img/images/201408/uepic/948405fa-4a86-422b-8394-5dfd370a7614.jpg（1）豆粕中水分控制效益分析： 检测水分含量，调整干燥（蒸汽）工序中物流速度与蒸汽量，调节水分含量： 水分含量偏高，采取降低物流速度或提高烘蒸温度； 水分含量偏低，采取加大蒸汽流量； 水分效益分析 ： 水分每增加0.1%，带来3元/吨的利润； 水分控制由原来的平均12.5%提升到12.8%，则增加了0.3%的水分，即可带来9元/吨的利润；（2）豆粕中蛋白控制效益分析： 检测蛋白含量，调整豆皮或高蛋白豆粕加入量，调节蛋白含量： 蛋白含量偏高，采取加入豆皮； 蛋白含量偏低，采取加入高蛋白豆粕； 蛋白效益分析： 蛋白每降低0.1%，带来15元/吨的利润； 蛋白控制由原来的平均43.5%降低到43.3%，则降低了0.2%的蛋白，即可带来30元/吨的利润；（3）豆粕中残油控制效益分析： 检测残油的目的主要为控制加工工艺，平衡效率和效益： 一般残油小于0.5%，则豆子浸泡时间过长，影响生产效率，即产量变低； 一般残油大于0.7%，则豆子浸泡时间不足或轧胚、浸出工序异常，出油率偏低，影响效益； 近红外是如何帮助企业控制原料和粕类品质的？ 在油脂品质控制中，控制原料和粕类品质，可带来巨大收益。 假设大豆粗脂肪为18%，价格约3500元/吨。大豆粗脂肪每增加一个百分点，每吨的价格就要高60元左右。如能严格控制检测含油量，按质定价可以节约不少成本。 假设豆粕粗蛋白含量43%左右，价格约3100元/吨;豆粕粗蛋白含量每高一个百分点，每吨价格就要高50-100元。利用近红外技术快速检测豆粕粗蛋白，可以通过添加低价的豆皮，对豆粕的粗蛋白含量进行精确调控。再以年产量10万吨豆粕的油脂厂为例，以粗蛋白检测为例：表2 采用近红外方法后仅节约蛋白一项可增加的效益 http://img1.17img.cn/17img/images/201408/uepic/7c75e131-0646-4209-8531-33ff52782e0e.jpg 根据以上两个表，可估算出：在采用近红外分析技术后，对于示例中的油脂厂，每年可节约的水电试剂费为37257元；严格质量控制，仅节约蛋白可增加41万元收益。同样如果能严格控制水分含量和收购原料时含油量和水分含量，可带来非常可观的收益。除了有形的开源节流，对于生产企业的无形的品牌和知名度也有正面的影响。近红外分析仪可在2~3分钟内快速反映成品质量是否合格，加快了成品出厂周期，减轻了成品库负荷。成品抽检频率可提高上百倍，减少了不合格品的流出，从而保证产品质量的稳定性，提高了客户满意度。另外近红外快速分析仪还可以通过快速检测减少堆装时间、节省部分装运费用；通过快速分析原料适当降低原料库存,节省资金利息；降低质量事故,减少差错成本；使采购部门快速判断原料质量和价格，增加采购机会。综上所述，采用近红外带来的收益主要有如下部分： 直接节约实验室化验成本 按质论价，降低原料成本 快速控制原料和粕类品质 降低人员管理难度，节约管理费用 降低环境污染，节约减排费用 稳定产品质量，提高企业信誉，带来无形收益。 注重的效益粮油企业在寻求着各种能够节能降耗的方法，提高效益的同时降低成本，还要保证产品的质量和用户的满意度。用户的需求就是仪器生产企业的动力，聚光科技开发出的SupNIR系列近红外分析，不仅能够快速无损地检测多种指标，还能够替用户精打细算，降本增效，因此受到广大粮油企业的欢迎。目前国内包括山东三维油脂、嘉里粮油（青岛）有限公司、鲁花集团等大中型粮油企业都已采购聚光科技的近红外分析仪，相信有了用户的大力支持，聚光科技会推出更多更好的服务！ps：更多近红外在细分领域的应用请点击专题查看http://www.fpi-inc.com/jgzt/welcome.php?7

[align=center][size=18px]DA60[/size][size=18px]近红外分析仪[/size][size=18px]在鲜玉米青贮的应用[/size][/align][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310301559184826_9507_5310370_3.jpeg[/img][/align][align=center][size=12px]图1[/size][/align][align=left][size=16px]对牧场而言，玉米青贮的检测每年都是一个大挑战，要保证收购玉米青贮的质量的好坏，就要花费大量的时间去检测干物质、淀粉、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维等指标，而近红外的出现解决这一大难题，下面以DA60近红外分析仪（见图1）为例介绍它在鲜玉米青贮中的检测步骤。[/size][/align][align=left]1、 [size=16px]原理[/size][/align][align=left][size=16px]DA60近红外分析仪[/size][font='宋体'][size=16px]采用近红外漫反射技术[/size][/font][font='宋体'][size=16px]、[/size][/font][font='宋体'][size=16px]二极管阵列全息固定光栅连续光谱[/size][/font][font='宋体'][size=16px]，[/size][/font][font='宋体'][size=16px]光源从上往下[/size][/font][font='宋体'][size=16px]、[/size][/font][font='宋体'][size=16px]旋转扫描样品[/size][/font][font='宋体'][size=16px]，[/size][/font][font='宋体'][size=16px]从而测定出待测样品中干物质、淀粉、[/size][/font][size=16px]中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维等指标[/size][font='宋体'][size=16px]含量。[/size][/font][/align][align=left]2、 [size=16px]测定步骤[/size][/align][align=left][size=16px]2.1分样[/size][/align][align=left][size=16px]将待测的鲜玉米青贮按照四分法（见图2）进行分样，直至所剩样品量恰好装满4个样品杯。[/size][/align][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310301559187838_4958_5310370_3.jpeg[/img][/align][align=center][size=12px]图2[/size][size=16px] [/size][/align][align=left][size=16px]2.2装样[/size][/align][align=left][size=16px]将分好的鲜玉米青贮装在DA60近红外分析仪样品杯中，样品杯中的样品要装满装平（见图3）。[/size][/align][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310301559189843_9585_5310370_3.jpeg[/img][/align][align=center][size=12px]图3[/size][size=16px] [/size][/align][align=left][size=16px]2.3测定[/size][/align][align=left][size=16px]将装好鲜玉米青贮的样品杯放入DA60近红外分析仪检测室内，点击屏幕上[/size][size=16px]测量[/size][size=16px]，装载次数选择[/size][size=16px]3[/size][size=16px]、旋转速度选择[/size][size=16px]快[/size][size=16px]（见图4），扫描完3个样品杯后即可出现测定结果，整个过程不超过3min。[/size][/align][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310301559191711_5958_5310370_3.jpeg[/img][/align][align=center][size=12px]图4[/size][size=16px] [/size][/align][align=left]3、 [size=16px]总结[/size][/align][align=left][size=16px]以上就是DA60近红外分析仪在鲜玉米青贮中的应用，当然这款近红外除了能够测定鲜玉米青贮，还能测定饲料、粮食谷物、乳制品等的成分含量。[/size][/align]