摘要:通過在生產線上安裝近紅外分析儀,在線測量豆粕的水分、粗蛋白和粗脂肪含量,比較研究 近紅外分析儀的安裝位置、豆粕流量和流量穩定性 確定了生產線的改造方案,并考察了改造效果。結果表明:通過 對下料口進行技術改造,配備限料擋板和流量調節手柄,可穩定豆粕流量和流量,從而減少測量 誤差;近紅外分析儀安裝在成品粕下料槽后面,在線近紅外分析儀和國家標準法測定包裝線和發送 豆粕水分、粗蛋白質含量和粗脂肪含量的絕對誤差小于0. 20%,0. 30%和 0. 10% ,測定結果穩定可靠。在線近紅外分析儀可用于豆粕生產過程的質量控制。
為確保大豆壓榨行業快速高效合格 豆粕成品需要檢查其生產過程的關鍵控制點 測量跟蹤,實現精細的質量管理。近紅外光譜儀儀技術作為一種快速檢測的過程分析技術,具有快速、無損、準確、無樣品預處理、在線檢測方便等優點, 廣泛應用于食品、飼料、糧油加工等行業。目前,工廠應用近紅外分析儀檢測豆粕水分、粗蛋白質含量、粗脂肪含量等指標主要在實驗室進行,在線檢測應用相對較少,但在線檢測豆粕指標是實現豆粕質量指標的實時監測 有效手段,方便榨油車間前端控制,具有連續性 監測、實時分析、實時顯示結果等特點,對豆粕產品 提高合格率的提高和質量的穩定。
本文利用在線近紅外分析儀測定了豆粕的水分、粗蛋白質和粗脂肪含量,研究了設備的安裝位置 豆粕流量和流量穩定性對測量結果的影響,并與國家標準法進行了比較,以期在線近紅外分析儀 豆粕質量過程控制在壓榨行業的應用提供參考。
1改造方案
Pro Foss近紅外分析儀自己的數據庫已經覆蓋了不同國家大豆生產的豆粕,只需要用國家標準法的結果進行修正。因此,影響在線檢測結果準確性的因素只需要考慮 生產線上紅外分析儀的安裝位置及豆粕流速、流量穩定性等。成品粕下料溜槽根據成品粕流向選擇 作為近紅外分析儀的安裝位置,人工取樣檢測結果(水、粗蛋白質含量、粗脂肪含量分別參考GB/T ** 35—2014,GB/T ** 32—2018,GB/T ** 33-2006 比較儀器檢測結果,結果見圖1 ~圖3。
根據GB/T 18868-2002(飼料中的水、粗蛋白、粗纖維、粗脂肪、賴氨酸、蛋氨酸快速測定近紅 外光譜法規定,豆粕測定允許的誤差為:水分絕緣 對誤差小于0. 35% ,粗蛋白質含量的絕對誤差小于 粗脂肪含量的絕對誤差小于0.50%. 30%。目前我 根據長期數據跟蹤比較,公司制定的內部控制標準為:水分絕對誤差小于0.20%,粗蛋白含量絕對誤差小 粗脂肪含量的絕對誤差小于0.30%。從圖1 ~圖3顯示,5組水比數據超過絕對誤差 小于0. 20%的要求,12組粗蛋白含量比較數據超過 絕對誤差小于0. 要求30%,16組粗脂肪含量對 比數據超絕對誤差小于0. 10%的要求。經分析, 粗蛋白質含量和粗脂肪含量誤差大的主要原因 下料溜槽處豆粕流量不均勻,流量不穩定。下料槽改造后,內部增加了導流槽和限制 通過安裝的流量調節手柄調節限速擋板,可以保證豆粕流量的均勻性和穩定性。
2 改造效果
2. 1 設備靈敏度驗證是在線驗證生產過程中豆粕質量的變化 近紅外分析儀能否及時反映? 儀器安裝調試完成后,人為減少或增加豆皮添加量 在接下來的2個百分點 min可以檢測到粗蛋白質中的粗蛋白質 數量增加或減少約0. 5個百分點(見表1) 豆粕變豆粕的質量,在線近紅外分析儀 盡量減少不合格品的數量, 指導生產工藝參數的調整。
此外,當車間設備異常時,如豆粕下料不穩定 豆粕下料不均勻,豆皮添加比例未及時調整, 成品粗蛋白質含量波動較大,也可在線檢測 及時反映結果曲線。
2.2在線近紅外分析儀和包裝線人工取樣檢測結果 果實對比(見圖4~圖6)
從圖4~圖6可以看出,水分測定誤差在于 -0.13% -0. 絕對誤差在18%之間小于0. 20% , 絕對誤差小于0. 20%的內部控制標準;粗蛋白含有 測量誤差為-0. 26% -絕對誤差在0.30%之間 小于0. 30% ,絕對誤差小于0. 30%的內控標 準確;粗脂肪含量測定誤差-0. 10% -0. 10%之間, 絕對誤差均小于0.10%,絕對誤差小于0. 10% 內控標準。結果表明,在線近紅外分析儀的檢測結果 果實精度高,滿足連線發貨需要。結果表明,在線近紅外分析儀的檢測結果 果實精度高,滿足連線發貨需要。
2.3 在線紅外分析儀和發貨車手動取樣檢測 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 -0.05 -0.10 -0.15 對比結果(見圖7 ~圖9)
由圖7 ~圖9可以看出,水分測定誤差在于 -0. 13% -0. 絕對誤差在17%之間小于0. 20% , 滿足絕對誤差小于0.20%的內部控制標準;粗蛋白含有 測量誤差為-0.28% -絕對誤差在0.28%之間 小于0. 30% ,內控標的絕對誤差小于0.30% 準確;粗脂肪含量測定誤差-0. 10% -0. 10%之間, 絕對誤差小于0. 10%的絕對誤差小于0. 10% 內控標準。結果表明,在線近紅外分析儀和交付 檢查車輛人工取樣水分、粗蛋白質含量和粗脂肪含量 測試結果是一致的。
3 結語
在成品粕下料槽后面安裝在線近紅外分析儀,通過對下料口進行技術改造,安裝限料擋板和 流量調節手柄,穩定豆粕流量和流量。在線近紅 外分析儀檢測結果與包裝線人工取樣檢測結果、交付車輛人工取樣檢測結果一致,水分測量 絕對誤差小于0.20%,粗蛋白質含量的絕對誤差 小于0. 粗脂肪含量測定的絕對誤差小于30% 0. 10% ,均滿足在線質量控制要求。Pro Foss在線近紅外分析儀作為一種在線檢測設備,可靠準確地測量豆粕水、粗蛋白和粗脂肪含量指標,可實時反映生產線產品指標的變化,及時調整生產參數,提高產品檢測效率,減少不合格產品數量,確保產品質量的穩定性。在過去的一年里,產品的精確控制率(粗蛋白 含量 42. 90% -43.20% .水分13. 20% - 13.40%) 由81. 47%提高至89. 75%,提高28個百分點,合格率從98.85%提高到99%. 46%,提升0. 61個百分點對提高產品競爭力起到了積極作用,可廣泛應用于豆粕質量控制。
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劉高華1,申鋒1,陳鋒-盧偉東1,楊立新2 (一)中糧黃海糧油工業(山東)有限公司 2.中糧(東莞)糧油工業有限公司
作者簡介:劉高華(1977),男,本科,主要從事糧油檢測和質量 量管理工作(E- ** il) liugaohua@ cofco. com
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