【瑞士步琦】近紅外光譜法快速檢測飼料原料,把控原料品質(zhì)

近紅外光譜法快速檢測飼料原料
豆粕作為油脂加工的副產(chǎn)物,是棉籽粕、花生粕、菜籽粕等 12 種動植物油粕飼料產(chǎn)品中產(chǎn)量最大,用途很廣的一種。作為一種高蛋白質(zhì)物質(zhì),豆粕是制作牲畜與家禽飼料的主要原料,還可以用于制作糕點食品,健康食品以及化妝品和抗菌素原料。豆粕中粗蛋白質(zhì)含量高達 30~50%,大約 85% 的豆粕被用于家禽和豬的飼養(yǎng),豆粕內(nèi)含的多種氨基酸適合于家禽和豬對營養(yǎng)的需求。實驗表明,在不需額外加入動物性蛋白的情況下,僅豆粕中所含有的氨基酸就足以平衡家禽和豬的營養(yǎng),從而促進牲畜的營養(yǎng)吸收。按照國家標準,豆粕分為三個等級,一級豆粕、二級豆粕和三級豆粕。對于飼料企業(yè)而言,不同等級的豆粕不僅價格上存在較大差異,而且作為飼料原料,對于飼料成品的質(zhì)量有重要影響。對于飼料企業(yè)而言,快速準確的分析豆粕的品質(zhì),對于企業(yè)的生產(chǎn)消耗與盈利具有重要影響。
評定豆粕品質(zhì)需要粗蛋白,粗脂肪,水分灰分等指標進行測定,目前用于這些指標的分析方法主要為傳統(tǒng)的理化分析方法,采用這種方法進行測定常常需要破壞樣品,耗時長,購買大型化學(xué)分析儀器,且需要裝配良好的實驗室和經(jīng)過培訓(xùn)的操作人員,有的需要使用危險性化學(xué)試劑,一定程度上制約了飼料行業(yè)的發(fā)展。為了對飼料原料進行品質(zhì)監(jiān)控,需要一種快速、費用低和非破壞性的測量方法,一次完成幾種不同又有關(guān)聯(lián)的質(zhì)量指標分析。近紅外光譜分析技術(shù)滿足了以上各種需求,能夠在短時間內(nèi)快速判定樣品信息,并能夠完成以上有機指標的測定。同時也能做到對樣品無損害,了解飼料原料的質(zhì)量狀況,以及精準控制飼料加工的進程,保障飼料的質(zhì)量和安全,提高飼料企業(yè)的經(jīng)濟效益。
測量儀器
采用步琦旁線近紅外 proximate,擁有 IP66 的防護等級,采用固定光柵設(shè)計,無可移動部件,穩(wěn)定耐用,不僅可以放置在實驗室進行檢測,也可以放置在潮濕多塵的生產(chǎn)車間,在生產(chǎn)過程中取樣檢測,只需幾秒,便可持續(xù)提供精確測量值,確保最大生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品的質(zhì)量。

▲ BUCHI Proximate近紅外光譜儀
實驗方法
隨機選取豆粕樣品并掃描樣品,得到樣品近紅外吸收光譜。

▲豆粕近紅外光譜圖
模型建立及模型評價。

▲粗蛋白的化學(xué)值與預(yù)測值的相關(guān)關(guān)系圖

▲水分的化學(xué)值與預(yù)測值的相關(guān)關(guān)系圖

▲粗纖維的化學(xué)值與預(yù)測值的相關(guān)關(guān)系圖
豆粕中蛋白質(zhì),水分 以及粗纖維的實際測量值和預(yù)測值具有較小的相關(guān)性,相關(guān)系數(shù) R2 都達到 0.8 以上,粗蛋白和水分相關(guān)系數(shù)分別達到 0.888 和 0.867,粗纖維相關(guān)系數(shù) 0.844,三個指標的偏差值 SEC 分別為0.23,0.17,0.18。
實驗結(jié)果
從實驗結(jié)果來看,近紅外作為一種快速的測量方法,其定標模型顯示較高的精確度,穩(wěn)定性,并且可以代替化學(xué)方法測定豆粕中蛋白質(zhì),水分,粗纖維的含量。該方法不僅僅局限于豆粕,對于其它飼料原料以及成品同樣可以快速測定。對于飼料企業(yè)而言,近紅外光譜技術(shù)能夠從飼料原料,到生產(chǎn)過程,到飼料成品進行質(zhì)量控制,穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量,降低勞動成本,提高經(jīng)濟效益。
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