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        近紅外分析儀在玉米質(zhì)量檢測中的應(yīng)用

        2021-09-10 22:55:15谷忠超
        科學與生活 2021年14期
        關(guān)鍵詞:檢測

        谷忠超

        前言:作為一種重要的農(nóng)作物,玉米在社會生活中占據(jù)著不可替代的地位,其質(zhì)量直接深刻影響社會生活,故文章引進近紅外分析儀,以工廠玉米質(zhì)量檢測工作為核心,對其在玉米淀粉含量和玉米水分檢測方面的應(yīng)用進行了分析,同時,基于儀器的校準結(jié)果構(gòu)建了測試實驗,證明了近紅外分析儀設(shè)備的價值。

        關(guān)鍵詞:近紅外;玉米;檢測

        一、近紅外分析儀工作機理

        近紅外分析儀帶有精密性和技術(shù)性特點,截止目前,在國外已經(jīng)得以成熟應(yīng)用,在早期階段,受我國資金、技術(shù)等方面的限制,近紅外分析儀很少應(yīng)用,近幾年間,此種形勢方得以改善[1]。從近紅外分析儀的運作來看,其以朗白-比爾定律為核心,基于不同物質(zhì)分子對紅外線的特性吸收差異,實現(xiàn)檢測目標,其測量對象為反射光,故適用于不透明物質(zhì)。同時,在運用近紅外分析儀時,要立足于相關(guān)的實驗室方法,進而聯(lián)系設(shè)備不同波長光的吸收情況,另外,由于所測樣品含有大量的不同物質(zhì),在一定程度上,會影響檢測結(jié)果,故可基于特定的線性關(guān)系進行分析。

        將近紅外分析儀實際應(yīng)用于玉米質(zhì)量分析時,在工廠校準期間,可基于實驗數(shù)據(jù)和線性回歸,得出相關(guān)常數(shù);在校準測試期間,可換取樣品,分析校準結(jié)果適用性;在分析期間,掃描樣品,測出相關(guān)值,代入方程后,即可獲取結(jié)果。

        二、校準階段

        (一)儀器設(shè)備

        主要應(yīng)用的儀器設(shè)備包括近紅外分析儀、烘箱、稱量瓶、水浴鍋、分析天平、溫度計、旋光儀、濾紙和錐形瓶,其中分析天平可精確到萬分之一。

        (二)相關(guān)藥品

        甘油、硫酸鋅、亞鐵氰化鉀和無水氯化鈣。

        (三)校準

        首先,要細致選擇樣品并科學進行制備,嚴格把控樣品的水分含量和淀粉含量,并將其控制在特定的范圍內(nèi),一般來說,可將多見的樣品含量范圍劃分為幾段,分別開展校準工作,本次劃分范圍為水分在9.8%到15.8%之間、淀粉含量在59%到66.9%之間,可使用分樣器,縮分樣品到100克左右,做粉碎處理后,裝于樣品瓶。

        其次,構(gòu)建實驗室基準分析活動,選擇專業(yè)性的技術(shù)人員,在本次實驗中,所應(yīng)用基準為水分快速法和谷物籽粒粗淀粉測定方法,平行測定取平均值,若中途或結(jié)果異常,可重做。在進行理化分析階段,可同時將分析儀與電腦相連接,進行數(shù)據(jù)掃描。另外,本次選擇濾光片數(shù)量為20、樣品數(shù)量為120,要專人操作,確保進樣一致,可每次兩個,然后利用儀器帶有的自動比較功能,將兩次的數(shù)值控制在合理的區(qū)間內(nèi)。

        最后,整理數(shù)據(jù),得出結(jié)論。在此階段,要將對應(yīng)錄入數(shù)據(jù),將錯誤的刪除后,利用儀器軟件,做線性分析,刪除差別大的樣品后,選擇濾光片,然后基于相關(guān)程序,再次進行線性分析,利用得出校準的相關(guān)系數(shù)和預測標準誤差確定最終校準。

        下方為具體的校準數(shù)據(jù)和國家標準要求一覽表。

        兩相對比可知,校準合格。

        三、校準測試階段

        (一)樣品選取制備

        相關(guān)原則與校準相同,本次樣品數(shù)量為25個。

        (二)測試數(shù)據(jù)和結(jié)果

        相關(guān)測試信息數(shù)據(jù)見表2。

        基于測試可知,玉米質(zhì)量校準符合要求。

        (三)實際工作優(yōu)化

        毋庸置疑,雖然理論上測試通過,但是在實際應(yīng)用階段,仍然存在問題,也就是說,無論是玉米水分,還是玉米淀粉,都為分析基而非收到基,究其原因在于,在操作階段,樣品均為實驗?zāi)シ鬯?,在粉碎階段,受磨過快的轉(zhuǎn)速影響,玉米樣品水分會有所流失,而水分流失的程度很難確定,既受玉米原始水分影響,也與粉碎樣品量和時間密切相關(guān)。故本環(huán)節(jié)應(yīng)用實驗?zāi)ズ头鬯榱6戎茦?,測試水分校準,結(jié)果符合要求,同時,也測試了潮糧分析的二次水分,結(jié)果同樣符合要求。實驗也證明,在一定范圍內(nèi),玉米粉度對水分校準影響較小,潮糧雖然在特定溫度和時間范圍內(nèi)對水分校準有所影響,但最終結(jié)果也符合要求。另外需要注意的一點是,在測定潮糧淀粉階段,需將溫度和時間控制在50攝氏度左右和1小時,待冷卻后在進行測定,以免影響淀粉性質(zhì)和最終結(jié)果[2]。

        四、結(jié)論

        總而言之,利用近紅外分析儀,構(gòu)建了玉米水分和淀粉測定和校準,并于測試活動中發(fā)現(xiàn)其符合國家標準要求。然后構(gòu)建實驗活動,摸索了快速、準確、科學的測定玉米原始水分、淀粉含量和潮糧二次水分的方法。最后,證明了近紅外分析儀可應(yīng)用于玉米質(zhì)量檢測,且?guī)в袦蚀_、清潔和高效的價值,故值得大范圍推廣。但是近紅外分析儀也有一些局限性:適用于常量成分檢測;分析未知樣品需預先建立校正模型;準確度只能無限逼近實驗室準確度;需要不斷對模型進行維護。

        參考文獻:

        [1]魏勇,王德志,何宏,等.近紅外檢測分析儀在玉米青貯質(zhì)量檢測的應(yīng)用[J].中國畜禽種業(yè),2019,15(01):6-8.

        [2]林姿伸,江青艷.對近紅外技術(shù)檢測玉米養(yǎng)分含量的模型進行優(yōu)化的探討[J].廣東飼料,2020,v.29;No.236(01):38-41.

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