摘要：通過在生產線安裝近紅外分析儀在線測定豆粕的水分、粗蛋白質含量和粗脂肪含量，對比研 究了近紅外分析儀安裝位置、豆粕流速和流量穩定性對在線近紅外分析儀測定結果與傳統國標法 測定結果之間誤差的影響，確定了生產線的改造方案，并對改造效果進行了考察。結果表明：通過 對下料口進行技術改造，加裝限料擋板和流量調節手柄，可使豆粕流速和流量穩定，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法測定打包線及發 貨車輛豆粕的水分、粗蛋白質含量、粗脂肪含量結果的絕對誤差分別小于0. 20%,0. 30%和 0. 10% ,測定結果穩定可靠。在線近紅外分析儀可以用于豆粕生產過程的質量控制。

在大豆壓榨行業，為保證快速高效地獲得合格 豆粕成品，需要對其生產過程的關鍵控制點進行檢 測跟蹤，實現精細化質量管理。近紅外光譜技術作為一種快速檢測的過程分析技術,具備快速、無損、準確、無需樣品預處理、方便實現在線檢測等優勢， 在食品、飼料、糧油加工等行業被廣泛應用和研究[1-5]。目前,工廠應用近紅外分析儀檢測豆粕的水分、粗蛋白質含量、粗脂肪含量等指標主要還是在化驗室進行，在線檢測應用的相對偏少，但進行豆粕指標的在線檢測是實現豆粕質量指標實時監控的有 效手段，便于榨油車間進行前端實施管控，具有連續 監測、實時分析、結果實時顯示等特點，對豆粕產品 合格率的提高和質量的穩定具有促進作用。

本文采用在線近紅外分析儀測定豆粕的水分、粗蛋白質含量和粗脂肪含量,研究了設備安裝位置、 豆粕流速和流量穩定性對測定結果的影響，并與國標法進行了對比，以期為在線近紅外分析儀在大豆 壓榨行業豆粕質量過程控制方面的應用提供參考。

1改造方案

Pro Foss近紅外分析儀自帶數據庫已涵蓋不同國別大豆所生產的豆粕，僅需用國標法結果修正即可，故影響在線檢測結果準確性的因素僅需考慮近 紅外分析儀在生產線的安裝位置和豆粕流速、流量穩定性等。根據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果（水分、粗蛋白質含量、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 儀檢測結果進行對比，結果見圖1 ~圖3。

根據GB/T 18868—2002（飼料中水分、粗蛋白質、粗纖維、粗脂肪、賴氨酸、蛋氨酸快速測定近紅 外光譜法》中規定，豆粕測定允許的誤差為:水分絕 對誤差小于0. 35% ,粗蛋白質含量絕對誤差小于 0.50%，粗脂肪含量絕對誤差小于0. 30%。目前我 公司依據長期數據跟蹤對比制訂的內控標準為：水分絕對誤差小于0.20%，粗蛋白質含量絕對誤差小 于0.30%,粗脂肪含量絕對誤差小于0.10%。從圖1 ~圖3可以看出,5組水分對比數據超出絕對誤差 小于0. 20%的要求,12組粗蛋白質含量對比數據超 出絕對誤差小于0. 30%的要求,16組粗脂肪含量對 比數據超出絕對誤差小于0. 10%的要求。經分析, 出現粗蛋白質含量、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、流量不穩定所引起。經對下料溜槽進行改造，內部增加導流槽和限 速擋板，通過加裝的流量調節手柄調節限速擋板，可確保豆粕流速的均勻和流量的穩定。

2 改造效果

2. 1 設備靈敏度驗證為驗證生產過程中豆粕質量發生變化時，在線 近紅外分析儀是否能及時反映出來，在近紅外分析 儀安裝調試完成后，人為地減少或增加豆皮添加量 1個百分點，在隨后的2 min便能檢測出粗蛋白質含 量增加或降低約0. 5個百分點（見表1）,這說明只 要豆粕的質量發生變化，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生數量, 可以很好地指導生產工藝參數的調整。

另外在車間設備異常時，如豆粕下料料擺不穩 定、豆粕下料不均勻、豆皮添加比例沒有及時調整， 導致成品粗蛋白質含量波動較大，也能在在線檢測 結果曲線上及時反映。

2.2在線近紅外分析儀與打包線人工取樣檢測結 果對比(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，絕對誤差均小于0. 20% , 滿足絕對誤差小于0. 20%的內控標準;粗蛋白質含 量測定誤差在-0. 26% -0.30%之間，絕對誤差均 小于0. 30% ,滿足絕對誤差小于0. 30%的內控標 準;粗脂肪含量測定誤差在-0. 10% -0. 10%之間， 絕對誤差均小于0.10%，滿足絕對誤差小于0. 10% 的內控標準。結果表明，在線近紅外分析儀檢測結 果具有較高的精確度，滿足連線發貨的需要。

2.3 在線近紅外分析儀與發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 結果對比（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，絕對誤差均小于0. 20% , 滿足絕對誤差小于0.20%的內控標準;粗蛋白質含 量測定誤差在-0.28% -0.28%之間，絕對誤差均 小于0. 30% ,滿足絕對誤差小于0.30%的內控標 準;粗脂肪含量測定誤差在-0. 10% -0. 10%之間， 絕對誤差均小于0. 10%，滿足絕對誤差小于0. 10% 的內控標準。結果表明，在線近紅外分析儀與發貨 車輛人工取樣水分、粗蛋白質含量、粗脂肪含量的檢 測結果具有一致性。

3 結語

將在線近紅外分析儀安裝在成品粕下料溜槽處后方,通過對下料口進行技術改造，加裝限料擋板和 流量調節手柄，使豆粕流速和流量穩定。在線近紅 外分析儀檢測結果與打包線人工取樣檢測結果、發貨車輛人工取樣檢測結果的一致性較好，水分測定 絕對誤差小于0.20%，粗蛋白質含量測定絕對誤差 小于0. 30%,粗脂肪含量測定絕對誤差小于 0. 10% ,均滿足在線質量控制的要求。Pro Foss在線近紅外分析儀作為一種在線檢測設備，對豆粕水分、粗蛋白質和粗脂肪含量指標的測定具有可靠性和準確性，可以實時反映生產線產品指標的變化，為生產參數的調整提供及時信息，提高了產品的檢測效率，降低了不合格產品的數量，保證了產品質量的穩定。運行一年來，產品的精準控制率（粗蛋白質 含量 42. 90% -43.20% .水分13. 20% - 13.40%） 由81. 47%提高至89. 75%，提升28個百分點，合格率由98.85%提高至99. 46%，提升0. 61個百分點，對提升產品的競爭力發揮了積極作用，可在豆粕質量過程控制中廣泛應用。

參考文獻：

[1] 糧油檢驗大豆粗蛋白質、粗脂肪含量的測定近紅外法：GB/T 24870—2010[S].北京：中國標準出版社,2010.

[2] 糧油檢驗稻谷粗蛋白質含量測定近紅外法：GB/T 24897—2010[S].北京：中國標準出版社,2010.

[3] 糧油檢驗小麥水分含量測定近紅外法:GB/T 24898- 2010[S].北京：中國標準出版社,2010.

[4] 飼料中水分、粗蛋白質、粗纖維、粗脂肪、賴氨酸、蛋氨酸 快速測定近紅外光譜法:GB/T 18868—2002[S],北京：中國標準出版社,2010.

[5] 李玉玲.近紅外在線分析儀在大豆加工中的應用[C]// 中國糧油學會油脂分會第二十四屆學術年會暨產品展 示會論文選集.北京：中國糧油學會油脂分會,2015：378 -383.

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(山東)，山東日照276808: 2.中糧(東莞)，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 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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