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近紅外光譜(pu)(pu)技(ji)術應(ying)(ying)用在(zai)糧(liang)油(you)(you)行業(ye)(ye)已有(you)多年的時間,自2010年以來,糧(liang)油(you)(you)行業(ye)(ye)包(bao)括小麥或(huo)小麥粉(fen)、稻谷、玉米、大豆(dou)等在(zai)內的相關(guan)的國家(jia)標準已有(you)十(shi)余(yu)項,檢測(ce)指標包(bao)括水分、蛋白、脂肪、淀粉(fen)等含(han)量的測(ce)定。近紅外光譜(pu)(pu)技(ji)術以其特有(you)的快(kuai)速、無(wu)損、準確的特點,成功應(ying)(ying)用于糧(liang)油(you)(you)行業(ye)(ye)。
作為(wei)國(guo)內擁有全線近紅外分析產品的(de)(de)(de)龍頭企(qi)業(ye),聚光科技(杭(hang)州)股份有限公司(si)在國(guo)內糧(liang)(liang)油行(xing)業(ye)占據近三(san)分之(zhi)一的(de)(de)(de)市(shi)場份額,積累(lei)了(le)(le)大量模型的(de)(de)(de)同時(shi),對國(guo)內糧(liang)(liang)油行(xing)業(ye)的(de)(de)(de)現(xian)狀和(he)糧(liang)(liang)油企(qi)業(ye)的(de)(de)(de)需求也有了(le)(le)充分的(de)(de)(de)了(le)(le)解(jie)和(he)認識。聚光科技致(zhi)力(li)于(yu)為(wei)糧(liang)(liang)油企(qi)業(ye)提供高性(xing)價比的(de)(de)(de)好產品,讓產品滿足用(yong)戶使用(yong)需求的(de)(de)(de)同時(shi),還能為(wei)用(yong)戶帶來額外的(de)(de)(de)效益,助力(li)用(yong)戶開源節流,降本增(zeng)效。
聚光科技Sup-NIR系列近紅外分析(xi)(xi)儀到底能給糧(liang)油企業帶來什么,讓糧(liang)油企業它(ta)如此青睞?且聽筆者慢慢分析(xi)(xi)。
沒有近紅(hong)外的日子,糧油企業是(shi)怎么進行常規檢測的?
目前糧油(you)行(xing)業常(chang)規檢(jian)(jian)測(ce)(ce)還是多(duo)用傳統檢(jian)(jian)測(ce)(ce)手段,傳統的分析方法需要(yao)大量消耗水、電、及化(hua)學試劑。
糧油(you)行業常(chang)見指標的傳統檢測(ce)方法與(yu)近紅(hong)外檢測(ce)方法時間(jian)對比如下:
檢測指標 | 傳統(tong)方法 | 近紅外法 |
水(shui)分 | 烘箱法10小時(shi)/批(pi)樣 | 同時檢測:3分鐘/樣(包(bao)括裝樣時間及打(da)印報告時間) |
蛋白(bai)質 | 凱氏定氮(dan)法(fa) 2.5小時(shi)/批樣(不包括(kuo)前處理時(shi)間(jian)) | |
脂肪 | 索(suo)氏提取法2.5小時/批樣 (不包括前處(chu)理時間) | |
纖維素 | 消煮法(fa) 3~4小時/批樣(yang) (不包括前處理時間(jian)) | |
氨基酸 | 氨基酸測定儀 2小時/批次(不(bu)包括前處理時間(jian)) |
時(shi)間就是金錢!這(zhe)是生(sheng)(sheng)產(chan)企業生(sheng)(sheng)存(cun)的(de)第一法則!
試(shi)想(xiang)一下,一個(ge)(ge)糧(liang)油生(sheng)產企(qi)業(ye)每(mei)天投入近10個(ge)(ge)小時(shi)(shi)的(de)(de)(de)時(shi)(shi)間(jian),至少3人(ren)次的(de)(de)(de)人(ren)力去做大(da)量的(de)(de)(de)實(shi)驗來(lai)(lai)檢(jian)(jian)(jian)測上述5個(ge)(ge)指標,費(fei)(fei)時(shi)(shi)費(fei)(fei)力不(bu)說,前處理、人(ren)為(wei)分析等多(duo)個(ge)(ge)環節都會給檢(jian)(jian)(jian)測的(de)(de)(de)結(jie)果(guo)(guo)帶來(lai)(lai)不(bu)可(ke)避免的(de)(de)(de)誤差,導(dao)致結(jie)果(guo)(guo)不(bu)準確(que)(que)。檢(jian)(jian)(jian)測結(jie)果(guo)(guo)不(bu)準確(que)(que),直接影響糧(liang)油生(sheng)產企(qi)業(ye)原料采購和生(sheng)產產品(pin)的(de)(de)(de)品(pin)質檢(jian)(jian)(jian)測。相(xiang)同的(de)(de)(de)樣品(pin),相(xiang)同的(de)(de)(de)條(tiao)件,只要(yao)3分鐘,近紅外分析儀就能給出全部5個(ge)(ge)指標的(de)(de)(de)檢(jian)(jian)(jian)測結(jie)果(guo)(guo)!
近紅外是(shi)如何減(jian)少企業化驗成本的?
以國內一家(jia)年產量10萬噸的油脂企業為例:
傳統的分析(xi)方法需(xu)要大量消(xiao)耗水(shui)、電、及化(hua)學試劑,而近(jin)紅(hong)外分析(xi)只需(xu)耗用極少量的電力,無需(xu)其(qi)它任何試劑。化(hua)驗室測(ce)試粗(cu)蛋白、水(shui)分、灰分,原料平均每月需(xu)分析(xi)450個樣品(分析(xi)粗(cu)蛋白、水(shui)分、灰分、粗(cu)脂肪),采用近(jin)紅(hong)外檢測(ce)后(hou),這(zhe)些樣品所耗的試劑、水(shui)、電等費(fei)用可全(quan)部節約。具體數字見下表。
表(biao)1 采用近紅外分析方法節約水電試劑費用明細
項目 | 每批明細(元) | 每批合計(元) | 每(mei)批個數 | 單個費用(元) | 每月節約費(fei)用(元) |
粗蛋白 | 電費:11.00 | 44.45 | 12 | 3.70 | 1665.00 |
水(shui)費(fei):8.00 | |||||
試劑(ji)費:25.45 | |||||
水(shui)分 | 電(dian)費(fei):4.40 | 4.40 | 20 | 0.22 | 99.00 |
灰(hui)分 | 電(dian)費:9.90 | 9.90 | 20 | 0.50 | 225.00 |
粗(cu)脂肪 | 電費:5.50 | 23.30 | 5 | 4.66 | 1398.00 |
水(shui)費:2.80 | |||||
試(shi)劑費(fei):15.00 | |||||
水(shui)費:13.10 | |||||
試劑費(fei):13.70 | |||||
合計(ji) | 電費平均2.2元(yuan)/度,水費平均4元(yuan)/噸,每月累計節約費用 | 3387 元 | |||
每年工作11個(ge)月(yue),累(lei)計節約費用(yong) | 37257元(yuan) |
說明:采用近紅外分析,每月累計節約費用近3387元,以上樣品分析是以每批為計算,若不足滿批,則成本會更高。故合計每年節約費用在:37257元。
對(dui)于(yu)該企(qi)業(ye)來說,每年僅是水費、電費和試(shi)劑(ji)費就可(ke)節(jie)省最少(shao)37257元,還不包括因此(ci)節(jie)省下來的(de)人(ren)(ren)力成(cheng)本。因為常規理(li)化檢測需(xu)要接(jie)觸有毒試(shi)劑(ji),對(dui)身體(ti)健康不利,因此(ci)造成(cheng)化驗(yan)人(ren)(ren)員(yuan)不固定,每次新化驗(yan)人(ren)(ren)員(yuan)上崗,均需(xu)進行培訓(xun),并且管理(li)難度(du)(du)增大(da)。采用近紅外設備分析后,化學試(shi)劑(ji)使用量減(jian)少(shao),對(dui)環境污染減(jian)少(shao),可(ke)節(jie)約減(jian)排費用。同時(shi)人(ren)(ren)員(yuan)流動相對(dui)減(jian)少(shao),因此(ci)可(ke)節(jie)省員(yuan)工培訓(xun)時(shi)間,降低管理(li)難度(du)(du),從而間接(jie)創造收益。
近紅外是如何幫(bang)助(zhu)企業降低(di)原料采購(gou)成(cheng)本(ben)的?
油脂行業的(de)生產成(cheng)(cheng)本(ben)中,原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)料(liao)(liao)成(cheng)(cheng)本(ben)大約(yue)占用了(le)85%的(de)比例,其(qi)它(ta)如工人工資、能源等只占到15%左右。因此,控制原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)料(liao)(liao)成(cheng)(cheng)本(ben)是提高(gao)效益、創(chuang)造利(li)潤的(de)重要環(huan)節。銷售價格由(you)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)料(liao)(liao)成(cheng)(cheng)本(ben)+固定成(cheng)(cheng)本(ben)+人工/費用+毛(mao)利(li)組成(cheng)(cheng),由(you)下表可計(ji)算出:當原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)料(liao)(liao)成(cheng)(cheng)本(ben)節約(yue)了(le)1%時(shi),毛(mao)利(li)由(you)5%增長為6%,實際增長率=20%。
以大豆油生產企業為(wei)例進行效益分(fen)析:
(1)豆(dou)粕中水分控制效益(yi)分析:
檢(jian)測水分含量(liang)(liang),調整干燥(蒸汽)工序中物(wu)流速度與蒸汽量(liang)(liang),調節水分含量(liang)(liang):
水分含量偏高,采取降低物流速度或提高烘蒸溫度;
水分含量偏低,采取(qu)加大蒸汽流量;
水分效益分析 :
水分每(mei)增加0.1%,帶來3元/噸(dun)的利潤(run);
水分控制由原來的(de)平均12.5%提升(sheng)到12.8%,則增加了0.3%的(de)水分,即可帶來9元/噸的(de)利(li)潤(run);
(2)豆粕中(zhong)蛋白控(kong)制(zhi)效益分析:
檢(jian)測(ce)蛋(dan)白(bai)(bai)含量(liang),調(diao)整豆皮或高蛋(dan)白(bai)(bai)豆粕加入量(liang),調(diao)節(jie)蛋(dan)白(bai)(bai)含量(liang):
蛋白含(han)量偏高,采(cai)取加入豆皮;
蛋白(bai)含(han)量偏(pian)低,采取(qu)加入高蛋白(bai)豆粕(po);
蛋白效益分析:
蛋白每降低0.1%,帶來15元/噸的利潤(run);
蛋白控制(zhi)由原來(lai)的(de)平均(jun)43.5%降低(di)(di)到43.3%,則降低(di)(di)了0.2%的(de)蛋白,即可帶來(lai)30元/噸的(de)利潤;
(3)豆粕中殘(can)油控制效(xiao)益分析:
檢(jian)測(ce)殘(can)油的(de)目的(de)主(zhu)要(yao)為(wei)控(kong)制加工工藝,平衡(heng)效(xiao)率和效(xiao)益:
一般殘油(you)小(xiao)于0.5%,則豆(dou)子浸(jin)泡時間過長,影響(xiang)生產(chan)效率,即產(chan)量變低;
一般殘(can)油(you)大于0.7%,則豆子浸(jin)泡時間不足或(huo)軋(ya)胚、浸(jin)出(chu)工序(xu)異(yi)常,出(chu)油(you)率(lv)偏低,影響(xiang)效(xiao)益;
近紅外是(shi)如何幫助企(qi)業控制原料和粕類(lei)品質的(de)?
在油脂品質控制(zhi)中,控制(zhi)原料和粕(po)類品質,可帶來巨大收益。
假設大(da)豆粗脂(zhi)肪為(wei)18%,價格(ge)約(yue)3500元/噸(dun)(dun)。大(da)豆粗脂(zhi)肪每增加一個百分點,每噸(dun)(dun)的價格(ge)就要(yao)高60元左右。如能嚴格(ge)控制檢測(ce)含油量,按質定價可(ke)以(yi)節(jie)約(yue)不(bu)少成本。
假設(she)豆(dou)(dou)(dou)粕粗蛋(dan)白含量43%左右,價格約(yue)3100元/噸(dun);豆(dou)(dou)(dou)粕粗蛋(dan)白含量每高一(yi)個百(bai)分點,每噸(dun)價格就要高50-100元。利用近紅外(wai)技術快速(su)檢(jian)測豆(dou)(dou)(dou)粕粗蛋(dan)白,可以通(tong)過添(tian)加低價的豆(dou)(dou)(dou)皮(pi),對豆(dou)(dou)(dou)粕的粗蛋(dan)白含量進行(xing)精確(que)調控。
再以年產量10萬噸豆粕的(de)油(you)脂廠為(wei)例,以粗蛋白檢測(ce)為(wei)例:
表2 采用(yong)近紅外方法(fa)后(hou)僅節約蛋(dan)白一項可增加的效(xiao)益
傳統方法檢(jian)測43% CP豆粕(po) | 43.0%--43.3% | 希望配成43%CP的(de)成品 |
NIR頻繁(fan)抽檢CP含量 | 43.0%--43.2% | 希(xi)望配成43%CP的(de)成品 |
采用NIR頻(pin)繁抽檢方法可嚴格質(zhi)量控(kong)制,節(jie)約豆粕蛋白(bai) | ||
生(sheng)產10萬噸豆(dou)粕可(ke)節約(yue)純CP的量(liang) | 10萬*0.1%=100噸 | |
100噸豆粕(po)可售價錢 | 100噸(dun)(dun) * 3100元/噸(dun)(dun)= 31萬(wan) 元 | |
純CP折算成本 | 100噸 * 7200元/噸=72萬 元 | |
43%的豆粕價格=3100元/噸(dun),折(zhe)算純(chun)CP的價格=7200元/噸(dun) | ||
則采用NIR后(hou)可創收的效益僅蛋(dan)白質一項(xiang) = 72萬 - 31萬 =41萬元 |
根(gen)據以上兩個(ge)表(biao),可(ke)估(gu)算出:在采用近紅外分析技術后,對于示例中的油(you)脂廠(chang),每年可(ke)節約(yue)(yue)的水(shui)(shui)電試劑費為37257元(yuan);嚴格(ge)質(zhi)量控制(zhi),僅節約(yue)(yue)蛋(dan)白可(ke)增加41萬元(yuan)收(shou)益。同樣(yang)如果能嚴格(ge)控制(zhi)水(shui)(shui)分含量和(he)收(shou)購原料(liao)時含油(you)量和(he)水(shui)(shui)分含量,可(ke)帶(dai)來非常可(ke)觀的收(shou)益。
除了(le)有形的(de)(de)開源節流,對于生產企業的(de)(de)無形的(de)(de)品(pin)牌(pai)和知名度也有正面的(de)(de)影(ying)響。近(jin)紅(hong)外(wai)分析儀可(ke)在2~3分鐘內(nei)快速反映成品(pin)(pin)(pin)質量是(shi)否合(he)格,加快了(le)成品(pin)(pin)(pin)出(chu)(chu)廠周期,減輕了(le)成品(pin)(pin)(pin)庫負荷。成品(pin)(pin)(pin)抽檢頻率可(ke)提(ti)高上百倍(bei),減少了(le)不合(he)格品(pin)(pin)(pin)的(de)流出(chu)(chu),從(cong)而保證產(chan)品(pin)(pin)(pin)質量的(de)穩定(ding)性(xing),提(ti)高了(le)客戶滿意度。
另(ling)外(wai)近紅外(wai)快速(su)(su)(su)分(fen)析儀(yi)還可以通過快速(su)(su)(su)檢(jian)測減(jian)少堆裝(zhuang)時間(jian)、節省部分(fen)裝(zhuang)運費(fei)用;通過快速(su)(su)(su)分(fen)析原(yuan)料適當降(jiang)低原(yuan)料庫存(cun),節省資金(jin)利息(xi);降(jiang)低質(zhi)量事故,減(jian)少差錯成本(ben);使采購(gou)部門快速(su)(su)(su)判(pan)斷(duan)原(yuan)料質(zhi)量和價格,增加采購(gou)機(ji)會。
綜上所(suo)述,采用(yong)近(jin)紅外帶來(lai)的收益主(zhu)要有如下部(bu)分:
直接節約(yue)實驗(yan)室化驗(yan)成本
按質論價,降低原料成本
快(kuai)速控(kong)制原料和(he)粕(po)類(lei)品質
降(jiang)低人員管(guan)理難度(du),節約(yue)管(guan)理費用
降低環境(jing)污染,節約減排費用
穩定產品質量,提高(gao)企業信譽,帶(dai)來無(wu)形收益。
注(zhu)重(zhong)的(de)(de)(de)(de)效益糧油(you)企(qi)業(ye)在尋(xun)求著(zhu)各種能夠(gou)(gou)節能降(jiang)耗的(de)(de)(de)(de)方法(fa),提高效益的(de)(de)(de)(de)同時降(jiang)低成本,還要保(bao)證產品的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量和(he)用(yong)戶(hu)的(de)(de)(de)(de)滿意度。用(yong)戶(hu)的(de)(de)(de)(de)需求就是儀器生產企(qi)業(ye)的(de)(de)(de)(de)動(dong)力,聚光科技(ji)開(kai)發出的(de)(de)(de)(de)SupNIR系(xi)列(lie)近(jin)紅外分析,不僅能夠(gou)(gou)快(kuai)速(su)無損地檢測多(duo)(duo)種指標,還能夠(gou)(gou)替用(yong)戶(hu)精打(da)細算,降(jiang)本增效,因此受(shou)到廣大(da)糧油(you)企(qi)業(ye)的(de)(de)(de)(de)歡迎。目前國內包括(kuo)山東三維油(you)脂、嘉里糧油(you)(青島(dao))有(you)(you)限公司(si)、魯花集團(tuan)等大(da)中型(xing)糧油(you)企(qi)業(ye)都已采購聚光科技(ji)的(de)(de)(de)(de)近(jin)紅外分析儀,相信有(you)(you)了用(yong)戶(hu)的(de)(de)(de)(de)大(da)力支持,聚光科技(ji)會推出更多(duo)(duo)更好的(de)(de)(de)(de)服務!
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