摘要：通過在生產(chǎn)線安裝近紅外分析儀在線測定豆粕的水分、粗蛋白質(zhì)含量和粗脂肪含量，對(duì)比研 究了近紅外分析儀安裝位置、豆粕流速和流量穩(wěn)定性對(duì)在線近紅外分析儀測定結(jié)果與傳統(tǒng)國標(biāo)法 測定結(jié)果之間誤差的影響，確定了生產(chǎn)線的改造方案，并對(duì)改造效果進(jìn)行了考察。結(jié)果表明：通過 對(duì)下料口進(jìn)行技術(shù)改造，加裝限料擋板和流量調(diào)節(jié)手柄，可使豆粕流速和流量穩(wěn)定，從而減小測定 誤差；將近紅外分析儀安裝在成品粕下料溜槽處后方，在線近紅外分析儀與國標(biāo)法測定打包線及發(fā) 貨車輛豆粕的水分、粗蛋白質(zhì)含量、粗脂肪含量結(jié)果的絕對(duì)誤差分別小于0. 20%,0. 30%和 0. 10% ,測定結(jié)果穩(wěn)定可靠。在線近紅外分析儀可以用于豆粕生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制。
在大豆壓榨行業(yè)，為保證快速高效地獲得合格 豆粕成品，需要對(duì)其生產(chǎn)過程的關(guān)鍵控制點(diǎn)進(jìn)行檢 測跟蹤，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化質(zhì)量管理。近紅外光譜儀技術(shù)作為一種快速檢測的過程分析技術(shù),具備快速、無損、準(zhǔn)確、無需樣品預(yù)處理、方便實(shí)現(xiàn)在線檢測等優(yōu)勢， 在食品、飼料、糧油加工等行業(yè)被廣泛應(yīng)用和研究[1-5]。目前,工廠應(yīng)用近紅外分析儀檢測豆粕的水分、粗蛋白質(zhì)含量、粗脂肪含量等指標(biāo)主要還是在化驗(yàn)室進(jìn)行，在線檢測應(yīng)用的相對(duì)偏少，但進(jìn)行豆粕指標(biāo)的在線檢測是實(shí)現(xiàn)豆粕質(zhì)量指標(biāo)實(shí)時(shí)監(jiān)控的有 效手段，便于榨油車間進(jìn)行前端實(shí)施管控，具有連續(xù) 監(jiān)測、實(shí)時(shí)分析、結(jié)果實(shí)時(shí)顯示等特點(diǎn)，對(duì)豆粕產(chǎn)品 合格率的提高和質(zhì)量的穩(wěn)定具有促進(jìn)作用。
本文采用在線近紅外分析儀測定豆粕的水分、粗蛋白質(zhì)含量和粗脂肪含量,研究了設(shè)備安裝位置、 豆粕流速和流量穩(wěn)定性對(duì)測定結(jié)果的影響，并與國標(biāo)法進(jìn)行了對(duì)比，以期為在線近紅外分析儀在大豆 壓榨行業(yè)豆粕質(zhì)量過程控制方面的應(yīng)用提供參考。
1改造方案
Pro Foss近紅外分析儀自帶數(shù)據(jù)庫已涵蓋不同國別大豆所生產(chǎn)的豆粕，僅需用國標(biāo)法結(jié)果修正即可，故影響在線檢測結(jié)果準(zhǔn)確性的因素僅需考慮近 紅外分析儀在生產(chǎn)線的安裝位置和豆粕流速、流量穩(wěn)定性等。根據(jù)成品粕的流向選定成品粕下料溜槽 處后方作為近紅外分析儀的安裝位置，并將在下料溜槽處的人工取樣檢測結(jié)果（水分、粗蛋白質(zhì)含量、粗脂肪含量測定分別參照GB/T ** 35—2014,GB/T ** 32—2018,GB/T ** 33—2006）與在線近紅外分析 儀檢測結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果見圖1 ~圖3。
根據(jù)GB/T 18868—2002（飼料中水分、粗蛋白質(zhì)、粗纖維、粗脂肪、賴氨酸、蛋氨酸快速測定近紅 外光譜法》中規(guī)定，豆粕測定允許的誤差為:水分絕 對(duì)誤差小于0. 35% ,粗蛋白質(zhì)含量絕對(duì)誤差小于 0.50%，粗脂肪含量絕對(duì)誤差小于0. 30%。目前我 公司依據(jù)長期數(shù)據(jù)跟蹤對(duì)比制訂的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)為：水分絕對(duì)誤差小于0.20%，粗蛋白質(zhì)含量絕對(duì)誤差小 于0.30%,粗脂肪含量絕對(duì)誤差小于0.10%。從圖1 ~圖3可以看出,5組水分對(duì)比數(shù)據(jù)超出絕對(duì)誤差 小于0. 20%的要求,12組粗蛋白質(zhì)含量對(duì)比數(shù)據(jù)超 出絕對(duì)誤差小于0. 30%的要求,16組粗脂肪含量對(duì) 比數(shù)據(jù)超出絕對(duì)誤差小于0. 10%的要求。經(jīng)分析, 出現(xiàn)粗蛋白質(zhì)含量、粗脂肪含量誤差較大的原因主 要是下料溜槽處豆粕流速不均勻、流量不穩(wěn)定所引起。經(jīng)對(duì)下料溜槽進(jìn)行改造，內(nèi)部增加導(dǎo)流槽和限 速擋板，通過加裝的流量調(diào)節(jié)手柄調(diào)節(jié)限速擋板，可確保豆粕流速的均勻和流量的穩(wěn)定。
2 改造效果
2. 1 設(shè)備靈敏度驗(yàn)證為驗(yàn)證生產(chǎn)過程中豆粕質(zhì)量發(fā)生變化時(shí)，在線 近紅外分析儀是否能及時(shí)反映出來，在近紅外分析 儀安裝調(diào)試完成后，人為地減少或增加豆皮添加量 1個(gè)百分點(diǎn)，在隨后的2 min便能檢測出粗蛋白質(zhì)含 量增加或降低約0. 5個(gè)百分點(diǎn)（見表1）,這說明只 要豆粕的質(zhì)量發(fā)生變化，在線近紅外分析儀便能迅 速反映出來，最大限度地減少不合格品的產(chǎn)生數(shù)量, 可以很好地指導(dǎo)生產(chǎn)工藝參數(shù)的調(diào)整。
另外在車間設(shè)備異常時(shí)，如豆粕下料料擺不穩(wěn) 定、豆粕下料不均勻、豆皮添加比例沒有及時(shí)調(diào)整， 導(dǎo)致成品粗蛋白質(zhì)含量波動(dòng)較大，也能在在線檢測 結(jié)果曲線上及時(shí)反映。
2.2在線近紅外分析儀與打包線人工取樣檢測結(jié) 果對(duì)比(見圖4~圖6)
由圖4~圖6可以看出：水分測定誤差在 -0.13% -0. 18%之間，絕對(duì)誤差均小于0. 20% , 滿足絕對(duì)誤差小于0. 20%的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn);粗蛋白質(zhì)含 量測定誤差在-0. 26% -0.30%之間，絕對(duì)誤差均 小于0. 30% ,滿足絕對(duì)誤差小于0. 30%的內(nèi)控標(biāo) 準(zhǔn);粗脂肪含量測定誤差在-0. 10% -0. 10%之間， 絕對(duì)誤差均小于0.10%，滿足絕對(duì)誤差小于0. 10% 的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果表明，在線近紅外分析儀檢測結(jié) 果具有較高的精確度，滿足連線發(fā)貨的需要。
2.3 在線近紅外分析儀與發(fā)貨車輛人工取樣檢測 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 -0.05 -0.10 -0.15 結(jié)果對(duì)比（見圖7 ~圖9）
由圖7 ~圖9可以看出：水分測定誤差在 -0. 13% -0. 17%之間，絕對(duì)誤差均小于0. 20% , 滿足絕對(duì)誤差小于0.20%的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn);粗蛋白質(zhì)含 量測定誤差在-0.28% -0.28%之間，絕對(duì)誤差均 小于0. 30% ,滿足絕對(duì)誤差小于0.30%的內(nèi)控標(biāo) 準(zhǔn);粗脂肪含量測定誤差在-0. 10% -0. 10%之間， 絕對(duì)誤差均小于0. 10%，滿足絕對(duì)誤差小于0. 10% 的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果表明，在線近紅外分析儀與發(fā)貨 車輛人工取樣水分、粗蛋白質(zhì)含量、粗脂肪含量的檢 測結(jié)果具有一致性。
3 結(jié)語
將在線近紅外分析儀安裝在成品粕下料溜槽處后方,通過對(duì)下料口進(jìn)行技術(shù)改造，加裝限料擋板和 流量調(diào)節(jié)手柄，使豆粕流速和流量穩(wěn)定。在線近紅 外分析儀檢測結(jié)果與打包線人工取樣檢測結(jié)果、發(fā)貨車輛人工取樣檢測結(jié)果的一致性較好，水分測定 絕對(duì)誤差小于0.20%，粗蛋白質(zhì)含量測定絕對(duì)誤差 小于0. 30%,粗脂肪含量測定絕對(duì)誤差小于 0. 10% ,均滿足在線質(zhì)量控制的要求。Pro Foss在線近紅外分析儀作為一種在線檢測設(shè)備，對(duì)豆粕水分、粗蛋白質(zhì)和粗脂肪含量指標(biāo)的測定具有可靠性和準(zhǔn)確性，可以實(shí)時(shí)反映生產(chǎn)線產(chǎn)品指標(biāo)的變化，為生產(chǎn)參數(shù)的調(diào)整提供及時(shí)信息，提高了產(chǎn)品的檢測效率，降低了不合格產(chǎn)品的數(shù)量，保證了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。運(yùn)行一年來，產(chǎn)品的精準(zhǔn)控制率（粗蛋白質(zhì) 含量 42. 90% -43.20% .水分13. 20% - 13.40%） 由81. 47%提高至89. 75%，提升28個(gè)百分點(diǎn)，合格率由98.85%提高至99. 46%，提升0. 61個(gè)百分點(diǎn)，對(duì)提升產(chǎn)品的競爭力發(fā)揮了積極作用，可在豆粕質(zhì)量過程控制中廣泛應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)：
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劉杲華1,申鋒1,陳鋒-盧偉東1,楊立新2 (1.中糧黃海糧油工業(yè)(山東)有限公司，山東日照276808: 2.中糧(東莞)糧油工業(yè)有限公司，廣東東莞523000)
作者簡介:劉杲華(1977),男，本科，主要從事糧油檢測和質(zhì) 量管理工作(E- ** il) liugaohua@ cofco. com
原文載于《中國油脂》2020年第45卷第12期
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