谷忠超
前言:作為一種重要的農(nóng)作物,玉米在社會(huì)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(huì)生活,故文章引進(jìn)近紅外分析儀,以工廠玉米質(zhì)量檢測(cè)工作為核心,對(duì)其在玉米淀粉含量和玉米水分檢測(cè)方面的應(yīng)用進(jìn)行了分析,同時(shí),基于儀器的校準(zhǔn)結(jié)果構(gòu)建了測(cè)試實(shí)驗(yàn),證明了近紅外分析儀設(shè)備的價(jià)值。
關(guān)鍵詞:近紅外;玉米;檢測(cè)
一、近紅外分析儀工作機(jī)理
近紅外分析儀帶有精密性和技術(shù)性特點(diǎn),截止目前,在國(guó)外已經(jīng)得以成熟應(yīng)用,在早期階段,受我國(guó)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(shì)方得以改善[1]。從近紅外分析儀的運(yùn)作來看,其以朗白-比爾定律為核心,基于不同物質(zhì)分子對(duì)紅外線的特性吸收差異,實(shí)現(xiàn)檢測(cè)目標(biāo),其測(cè)量對(duì)象為反射光,故適用于不透明物質(zhì)。同時(shí),在運(yùn)用近紅外分析儀時(shí),要立足于相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室方法,進(jìn)而聯(lián)系設(shè)備不同波長(zhǎng)光的吸收情況,另外,由于所測(cè)樣品含有大量的不同物質(zhì),在一定程度上,會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果,故可基于特定的線性關(guān)系進(jìn)行分析。
將近紅外分析儀實(shí)際應(yīng)用于玉米質(zhì)量分析時(shí),在工廠校準(zhǔn)期間,可基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和線性回歸,得出相關(guān)常數(shù);在校準(zhǔn)測(cè)試期間,可換取樣品,分析校準(zhǔn)結(jié)果適用性;在分析期間,掃描樣品,測(cè)出相關(guān)值,代入方程后,即可獲取結(jié)果。
二、校準(zhǔn)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(jì)、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(zhǔn)
首先,要細(xì)致選擇樣品并科學(xué)進(jìn)行制備,嚴(yán)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(zhǔn)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(shí)驗(yàn)室基準(zhǔn)分析活動(dòng),選擇專業(yè)性的技術(shù)人員,在本次實(shí)驗(yàn)中,所應(yīng)用基準(zhǔn)為水分快速法和谷物籽粒粗淀粉測(cè)定方法,平行測(cè)定取平均值,若中途或結(jié)果異常,可重做。在進(jìn)行理化分析階段,可同時(shí)將分析儀與電腦相連接,進(jìn)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(jìn)樣一致,可每次兩個(gè),然后利用儀器帶有的自動(dòng)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(duì)應(yīng)錄入數(shù)據(jù),將錯(cuò)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(jìn)行線性分析,利用得出校準(zhǔn)的相關(guān)系數(shù)和預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)誤差確定最終校準(zhǔn)。
下方為具體的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求一覽表。
兩相對(duì)比可知,校準(zhǔn)合格。
三、校準(zhǔn)測(cè)試階段
(一)樣品選取制備
相關(guān)原則與校準(zhǔn)相同,本次樣品數(shù)量為25個(gè)。
(二)測(cè)試數(shù)據(jù)和結(jié)果
相關(guān)測(cè)試信息數(shù)據(jù)見表2。
基于測(cè)試可知,玉米質(zhì)量校準(zhǔn)符合要求。
(三)實(shí)際工作優(yōu)化
毋庸置疑,雖然理論上測(cè)試通過,但是在實(shí)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(shí)驗(yàn)?zāi)シ鬯椋诜鬯殡A段,受磨過快的轉(zhuǎn)速影響,玉米樣品水分會(huì)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(shí)間密切相關(guān)。故本環(huán)節(jié)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)?zāi)ズ头鬯榱6戎茦樱瑴y(cè)試水分校準(zhǔn),結(jié)果符合要求,同時(shí),也測(cè)試了潮糧分析的二次水分,結(jié)果同樣符合要求。實(shí)驗(yàn)也證明,在一定范圍內(nèi),玉米粉度對(duì)水分校準(zhǔn)影響較小,潮糧雖然在特定溫度和時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)水分校準(zhǔn)有所影響,但最終結(jié)果也符合要求。另外需要注意的一點(diǎn)是,在測(cè)定潮糧淀粉階段,需將溫度和時(shí)間控制在50攝氏度左右和1小時(shí),待冷卻后在進(jìn)行測(cè)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(cè)定和校準(zhǔn),并于測(cè)試活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)其符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。然后構(gòu)建實(shí)驗(yàn)活動(dòng),摸索了快速、準(zhǔn)確、科學(xué)的測(cè)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(cè),且?guī)в袦?zhǔn)確、清潔和高效的價(jià)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(cè);分析未知樣品需預(yù)先建立校正模型;準(zhǔn)確度只能無限逼近實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)確度;需要不斷對(duì)模型進(jìn)行維護(hù)。
參考文獻(xiàn):
[1]魏勇,王德志,何宏,等.近紅外檢測(cè)分析儀在玉米青貯質(zhì)量檢測(cè)的應(yīng)用[J].中國(guó)畜禽種業(yè),2019,15(01):6-8.
[2]林姿伸,江青艷.對(duì)近紅外技術(shù)檢測(cè)玉米養(yǎng)分含量的模型進(jìn)行優(yōu)化的探討[J].廣東飼料,2020,v.29;No.236(01):38-41.