Применение анализатора ближнего инфракрасного диапазона для контроля зерна и масла
Целью этой статьи является изучение применения приборов ближнего инфракрасного диапазона для контроля зерна и масла, таких как технология анализа в ближнем инфракрасном диапазоне, которая обладает различными преимуществами, такими как отсутствие загрязнения, низкая стоимость и неразрушающий характер, а общая эффективность контроля. Анализируя применение аналитических приборов ближнего инфракрасного диапазона при проверке различных зерновых и масличных культур, таких как пшеница, кукуруза, соя и другие продовольственные культуры, были обнаружены преимущества и прикладные эффекты аналитических приборов ближнего инфракрасного диапазона, и они используются для обеспечения технической поддержки применения приборов ближнего инфракрасного диапазона при проверке зерна и масла.
Разработка и применение анализатора ближнего инфракрасного диапазона в зерновой промышленности
В 1970-х годах в наша страна начала разработку аналитических приборов ближнего инфракрасного диапазона. Небольшое количество научно-исследовательских институтов по зерну в нашей стране постепенно внедряли аналитические приборы ближнего инфракрасного диапазона, и зерновая промышленность нашей страны постепенно проводила исследования по применению аналитических приборов ближнего инфракрасного диапазона. Но поскольку анализатор ближнего инфракрасного диапазона находился на ранней стадии применения, прибор недостаточно развит, и результаты измерений также недостаточно точны, что ограничивала популяризацию и применение анализатора ближнего инфракрасного диапазона при контроле зерна и масла.
С непрерывным развитием стехиометрии качество приборов ближнего инфракрасного диапазона и качество калибровки постоянно улучшались. Технология ближнего инфракрасного диапазона также продемонстрировала преимущества быстрого и точного контроля и многоиндексного тестирования одновременно, что ускорило применение и популяризацию аналитических приборов ближнего инфракрасного диапазона.Технология ближнего инфракрасного диапазона продемонстрировала значительные преимущества в быстром анализе зерна. Российские зерновые и нефтяные компании увеличили количество аналитических приборов ближнего инфракрасного диапазона в связи с производственными потребностями и применили их для управления производством. Некоторые зерновые и нефтяные компании создали внутренние сети, использующие приборы ближнего инфракрасного диапазона для контроля качества сырья, оптимизации процесса переработки зерна и проверки качества зерна и масла. Отдел контроля качества зерна и масла постепенно начал использовать приборы ближнего инфракрасного диапазона для контроля качества зерна и масла, что не только повышает скорость контроля зерна и масла, но и обеспечивает точность результатов контроля качества зерна и масла.
В настоящее время технология ближнего инфракрасного диапазона является относительно зрелой в применении питательных веществ, таких как влажность зерна, белок и сырой жир в зерне и масле. С постоянным углублением исследований также расширяется диапазон технологий ближнего инфракрасного диапазона для определения сортов зерна и масла. Например, аналитические приборы ближнего инфракрасного диапазона могут использоваться для определения качества пшеницы, кукурузы, соевых бобов и других зерновых, насыпного веса и т.д. Также могут быть использованы для определения содержания олеиновой кислоты, линолевой кислоты, рапсового масла, эруковой кислоты, тиоглюкозидов, жирных кислот арахиса и так далее на растительных маслах. В последние годы в целях продвижения технологии анализа в ближней инфракрасной области в стране соответствующие департаменты организовали серию рекламных мероприятий и встреч по обмену приложениями в ближней инфракрасной области. Основная цель - перенять опыт применения технологии в ближней инфракрасной области и заложить хорошую основу для работы по продвижению, лабораторных и портативных анализаторов ближнего инфракрасного диапазона.
Принцип и структура анализатора ближнего инфракрасного диапазона
Технология анализа в ближнем инфракрасном диапазоне - это современная технология спектроскопии, которая объединяет современные электронные технологии, технологию спектроскопического анализа, компьютерные технологии и стехиометрические методы. Диапазон ближней инфракрасной области спектра в коротковолновой области составляет около 780-1100 мм, а диапазон длинноволновой области в ближней инфракрасной области спектра составляет около 1100-2526 нм. Он в основном используется для поглощения информации в спектральной области с помощью органических соединений или аминогрупп в воде, вторичного удвоения частоты и третичного удвоения частоты для достижения цели анализа. После использования спектроскопии аналитического прибора ближнего инфракрасного диапазона для определения образца может быть выбрано многомерное уравнение линейной регрессии для анализа информации о компонентах, обнаруженной в спектре, и с помощью этой информации может быть построена цифровая модель взаимосвязи между параметрами компонентов образца. Цифровая модель может быть сохранена в приборе. При использовании прибора информация о компонентах образца может быть получена без повторной настройки параметров прибора.. При нормальных обстоятельствах для обнаружения используется коротковолновая область спектра приборов ближнего инфракрасного диапазона. Этот метод обнаружения отличается низкой стоимостью и эффективностью. Основная причина заключается в том, что оптические материалы, такие как источники света, детекторы и ячейки для образцов в области короткого спектра, имеют низкую цену, а источником света в основном является диод, что снижает капиталовложения в процесс обнаружения. Коротковолновая область спектра подходит для тестирования сельскохозяйственной продукции, но если сам образец будет неравномерным, это приведет к ошибкам в окончательных результатах тестирования. В коротковолновых приборах ближнего инфракрасного диапазона спектр ближнего инфракрасного диапазона имеет тенденцию к сближению, в основном с использованием двухступенчатого удвоения частоты и трехступенчатого удвоения частоты. Коэффициент поглощения невелик, но он обладает сильной проекционной способностью, что позволяет реализовать одновременное обнаружение большого количества образцов, а полученные окончательные результаты испытаний являются более точными, что может повысить эффективность обнаружения образцов.
Благодаря применению анализатора ближнего инфракрасного диапазона для обнаружения параметров зерна используемое время обнаружения может быть значительно сокращено по сравнению с другими методами, и может быть реализовано онлайн-обнаружение в режиме реального времени. Анализатор ближнего инфракрасного диапазона в основном использует технологию диффузного отражения для определения образцов. Нет необходимости обрабатывать образцы перед тестированием, что позволяет сэкономить больше времени на тестирование .Когда аналитические приборы ближнего инфракрасного диапазона получают спектральные сигналы, им не нужно полагаться на реагенты для получения результатов тестов, и они наносят меньший ущерб окружающей среде. А анализатор ближнего инфракрасного диапазона относительно обширен, его можно использовать не только для измерения характеристик образца, но и для количественного определения значений образца, и точность его высока. Материалы ячеек для образцов, используемые в процессе тестирования анализатора ближнего инфракрасного диапазона, в основном стеклянные или кварцевые. Стоимость изготовления материалов низкая. Затраты на приобретение реагентов также можно сэкономить в процессе тестирования, что является относительно недорогим методом тестирования. Аналитические приборы для спектроскопии ближнего инфракрасного диапазона также имеют определенные ограничения в процессе их применения. Приборы ближнего инфракрасного диапазона не подходят для анализа следов и дисперсионных проб, а скорость обнаружения недостаточно точна и эффективность низкая. С помощью технологии анализа методом ближней инфракрасной спектроскопии сложнее установить модель образца, и на нее легко влияют различные факторы. Традиционные методы анализа зерна требуют большого количества воды, электричества и химических реагентов. Использование анализатора ближнего инфракрасного диапазона может снизить потребление электроэнергии в процессе обнаружения. Требуются другие химические реагенты, такие как определение сырого белка, влаги и золы зерна и масла. Сырье требует большого количества влаги, электричества и химии. После использования анализатора ближнего инфракрасного диапазона можно эффективно экономить химические реагенты, влагу, электричество и другие ресурсы. В то же время анализатор ближнего инфракрасного диапазона также может сэкономить трудозатраты. Основная причина заключается в том, что в процессе тестирования традиционных зерновых необходимо использовать химические реагенты. Химические реагенты токсичны, и инспекторы должны пройти обучение, прежде чем они приступят к работе, что увеличит инвестиции в оплату труда. После применения анализатора ближнего инфракрасного диапазона при проверке зерна и масла это может сократить инвестиции в обучение персонала и время обучения инспекторов.
Применение анализатора ближнего инфракрасного диапазона для контроля зерна и масла
Калибровка анализатора ближнего инфракрасного диапазона.
Когда анализатор ближнего инфракрасного диапазона используется для контроля зерна и масла, его необходимо заранее откалибровать, чтобы обеспечить точность окончательных результатов контроля. На калибровку будут влиять характеристики выбранного образца. Для более точной калибровки сначала следует уточнить и определить диапазон содержания каждого компонента в образце, а затем эти диапазоны следует разделить на несколько интервалов и откалибровать отдельно.
Подготовленные образцы помещаются в лабораторию для сравнительного анализа, и после завершения теста вычисляется среднее значение между результатами нескольких тестов. если средняя разница в тестировании превышает исходный диапазон, работу по проверке необходимо провести повторно. В процессе физико-химического анализа компьютер должен быть подключен к инфракрасному анализатору, чтобы можно было гарантировать параллельность при вводе данных в сканер. Основная цель интеграции отсканированных данных - найти неправильные данные и избежать ошибок при использовании прибора для анализа. При использовании анализатора ближнего инфракрасного диапазона для анализа соответствующих данных. если разрыв между данными образца и стандартными требованиями окажется слишком большим, его следует удалить и откалибровать после завершения анализа. Коэффициент калибровки и стандартная ошибка прогнозирования должны контролироваться в подходящем диапазоне, и они могут быть откалиброваны на основе этих данных. Принципы отбора образцов и калибровки проявки должны быть последовательными, а подготовка должна совпадать с ее принципами. Хотя некоторые приборы, работающие в ближнем инфракрасном диапазоне, могут пройти проверку после калибровки, в процессе практического применения могут возникнуть определенные проблемы. Например, в процессе определения влажности, когда готовятся образцы с высоким содержанием влаги, скорость измельчения образцов высока, а температура высока. Влажность образцов будет теряться в разной степени, и степень потери определить нелегко. Потеря влаги зависит от количества образцов, продолжительности времени и температуры.
Применение при определении состава зерновых и масличных продуктов.
Анализатор ближнего инфракрасного диапазона впервые был использован для определения содержания сырого белка, сырого жира и влаги в сырых пищевых продуктах, но из-за слабого удвоения частоты и поглощения частоты в ближней инфракрасной области спектра, а также серьезного перекрытия полос в сочетании с низким техническим уровнем, ранее аналитический прибор ближнего инфракрасного диапазона не получил широкого распространения. В последние годы, благодаря постоянному повышению технического уровня и развитию стехиометрии, многие из вышеперечисленных проблем были решены, а определение обычного состава зерна и масла также было углубленно изучено, и были достигнуты хорошие результаты. С 2000-х годов анализатор ближнего инфракрасного диапазона использовался для определения содержания сырого белка, сырого жира, влаги, кукурузного крахмала и пшеничной золы в зерне и масле и был включен в стандарты контроля зерна и масла. В последующие годы были разработаны методы обнаружения в ближнем инфракрасном диапазоне содержания аминокислот в ядрах арахиса, определения общего содержания фенолов, токоферола, эруковой кислоты и тиоглюкозидов в семенах рапса и т.д.
Крахмал в зерне и масличных продуктах является одним из важнейших химических компонентов. При традиционных проверках зерна и масла для определения содержания крахмала в продукте используется ферментативный гидролиз или метод оптического вращения. Скорость обнаружения двумя вышеупомянутыми методами ниже, и в процессе тестирования требуется больше средств. Содержание амилозы играет решающую роль в качестве и вкусовых качествах зерна и маслопродуктов, что делает ее основным показателем для оценки качества зерна. Приборы ближней инфракрасной спектроскопии используются для определения содержания крахмала в зерне. Аминокислоты являются важным компонентом белка и напрямую влияют на питательную ценность белка. Применение анализатора ближнего инфракрасного диапазона при тестировании зерна и масла позволяет обнаруживать аминокислоты в зерне и масличных продуктах за короткий промежуток времени, а результаты тестов являются точными и надежными. Состав жирных кислот оказывает определенное влияние на свойства жиров. хотя содержание некоторых жирных кислот можно определить с помощью аналитических приборов ближнего инфракрасного диапазона, точность конечных результатов низкая из-за относительно низкого ихсодержания. Большинство зерновых и масличных продуктов содержат молекулы витаминов, которые содержат аминогруппы. Содержание витаминов в зерновых и масличных продуктах можно определить с помощью технологии анализа в ближнем инфракрасном диапазоне. Микроэлементы также входят в основной состав зерна и масла. Хотя с помощью ближней инфракрасной спектроскопии можно определить содержание микроэлементов в зерне и масле, соответствующих исследований и применений относительно немного.
Применение для борьбы с вредителями зерна и масла.
Анализатор ближнего инфракрасного диапазона также имеет много преимуществ при выявлении вредителей на зерновых складах, таких как использование приборов для обнаружения изменений влажности и содержания белка в зерновых и масличных культурах во время возникновения болезней, чтобы определить, есть ли вредители на зерновых складах. С помощью сбора изображений можно обнаружить, что продовольственные культуры содержат большую долю ярких пятен. При нормальных обстоятельствах изображение кукурузы в ближнем инфракрасном диапазоне черное. Сравнивая обычное изображение с изображением, на котором появился вредитель, можно обнаружить, что между двумя изображениями существует значительная разница. Анализатор ближнего инфракрасного диапазона позволяет не только обнаружить вредителей, присутствующих в зернохранилище, но и определить возраст и морфологию вредителей, чтобы можно было принять соответствующие меры для борьбы с ними.
Безопасности зерна и масла.
Анализатор ближнего инфракрасного диапазона позволяет за короткое время определить чистоту зерновых и масличных культур. С помощью анализатора ближнего инфракрасного диапазона также можно обнаружить генетически модифицированное зерно и масло, используя генетически модифицированные зерновые и масличные культуры в качестве образцов, а затем используя анализатор ближнего инфракрасного диапазона для идентификации и анализа. Благодаря анализу можно точно отличить генетически модифицированные зерновые и масличные культуры. Остатки пестицидов также стали более актуальной проблемой безопасности пищевых продуктов в последние годы. Использованию аналитических приборов ближнего инфракрасного диапазона для обнаружения остатков пестицидов постепенно уделяется все больше внимания. Применение спектрометра ближнего инфракрасного диапазона при проверке безопасности зерна и масла позволяет определить наличие фальсификаций в зерне и в масле, обеспечивая безопасность зерна и масла.
4 Заключительные замечания
Подводя итог, можно сказать, что анализатор ближнего инфракрасного диапазона обладает преимуществами высокой скорости анализа, отсутствия повреждения образцов и простоты в эксплуатации. Он широко используется в Российской зерновой индустрии тестирования зерна и масла, а благодаря интеграции с другими технологиями точность и эффективность анализа будут еще более повышены, и будет реализовано более интеллектуальное и автоматизированное тестирование зерна и масла. И управление технологическими процессами, чтобы придать новый импульс развитию зерновой и масложировой промышленности.
Анализаторы параметров зерна по ссылке:
