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使用 FT-NIR 测定饲料中的粗纤维和灰分含量

使用在线光谱仪连续监测配合饲料厂的粗纤维、总灰分和水分参数。

配合饲料厂在食品和饲料工业将各种谷物、粗粉和副产品混合在一起,以配制特定物种的饲料配给量。对于这些操作,粗纤维 (CF) 和矿物(总灰分)部分须遵守严格的监管标签规则。此外,纤维含量决定消化性能和肠道健康。传统的粗纤维测试(酸/碱提取)需要数小时,而灰分验证需要将烘箱加热至 550°C,这意味着工厂操作员通常要晚一天才能得到结果。

“基于 MEMS 的 FT-NIR 技术可同时测量动物饲料中的水分、蛋白质、脂肪、纤维和灰分,在 60 秒内为操作员提供可操作的数据。”

分析方法和化学计量学

纤维和灰分参数的光谱评估依赖于有机基质的吸收行为。尽管矿物质(灰分)不直接吸收 NIR 光,但它们与有机成分中的氢键盐和水合带表现出很强的相关性。我们的USTECH MasterLine at-line 配备自动样品杯,可对成品饲料和生饲料进行高质量扫描。

收集到的光谱在 `caliX` 内进行预处理,具有散射校正 (SNV) 和一阶导数滤波器,可消除颗粒尺寸差异。然后,PLS 回归模型将处理后的光谱数据与参考实验室值相关联。得益于我们高度稳定的硅-MEMS芯片干涉仪对准,真正的模型可移植性得以保持。

FT-NIR 进料校准精度指标

下表总结了与标准 ISO 湿化学参考相比的校准性能和验证精度 (RMSEP):

范围 参考标准 校准范围 FT-NIR 准确度 (RMSEP) 相关性 (R²)
粗纤维 ISO 6865(过滤) 1.0 – 25.0% ≤0.20% 0.984
总灰分 ISO 5984(马弗炉) 0.5 – 15.0% ≤0.15% 0.978
粗蛋白 ISO 5983(凯氏定氮法) 8.0 – 24.0% ≤0.12% 0.993
水分 ISO 6496(烤箱) 8.0 – 16.0% ≤0.08% 0.989

关键的 B2B 附加值

实时进料分析在几个关键领域支持工厂效率:

  • 配方优化:限制昂贵的蛋白质或脂肪成分的过量添加,降低饲料配方的总体成本。
  • 联产品监控:跟踪高度可变的农业副产品(例如麦麸或 DDGS),调整配方以保持纤维符合规格。
  • 节能:减少实验室马弗炉加热运行,从而降低日常运营能耗。

结论

USTECH Innovations 饲料分析仪使配合饲料厂能够通过即时多参数验证取代传统的批量测试,从而最大限度地提高利润率和产品质量。

参考

  • ISO 6865 - 动物饲料 - 粗纤维含量的测定 - 中间过滤方法。
  • ISO 5984 - 动物饲料 - 粗灰分的测定。
  • “评估商业复合家禽饲料中快速灰分和纤维预测的 MEMS FT-NIR 技术,”饲料科学杂志,2024 年。
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