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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，用途最廣的一種。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。

1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

2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。

3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。