為了幫助飼料企業(yè)規(guī)范生產(chǎn)和提高產(chǎn)品質(zhì)量,農(nóng)業(yè)部在2014年頒布了《飼料質(zhì)量安全管理規(guī)范》。該規(guī)范要求飼料企業(yè)建立化驗(yàn)室或?qū)υ谢?yàn)室進(jìn)行整改,通過(guò)引入新的檢測(cè)手段,實(shí)現(xiàn)對(duì)飼料原料和成品的常規(guī)成分指標(biāo)的快速檢測(cè)能力,并將檢測(cè)工作擴(kuò)展到原料采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)物流和生產(chǎn)加工等現(xiàn)場(chǎng),用來(lái)規(guī)范生產(chǎn)及提高產(chǎn)品質(zhì)量。
在這種情況下,如果按照傳統(tǒng)的檢測(cè)方法,飼料企業(yè)需要增加化驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)所需的儀器、耗材和人力成本,還會(huì)帶來(lái)非常多的管理問(wèn)題,飼料企業(yè)急需引入新的檢測(cè)手段,一方面滿足《飼料質(zhì)量安全管理規(guī)范》提出的要求,另一方面降低相關(guān)的儀器、耗材和人力成本。
作為一種新型的檢測(cè)手段,近紅外快檢技術(shù)正在被越來(lái)越多的飼料企業(yè)所采用,它具有“分析速度快”、“無(wú)需耗材”、“操作簡(jiǎn)單”和“可支持多種樣品和多種成分指標(biāo)的檢測(cè)”等特點(diǎn),成為傳統(tǒng)檢測(cè)方法的有效補(bǔ)充。
近紅外,國(guó)家認(rèn)可的新型快檢技術(shù)
在2002年,國(guó)家就已經(jīng)頒布了關(guān)于近紅外快檢技術(shù)在飼料行業(yè)應(yīng)用的相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(詳見(jiàn)GB/T 18868-2002)。在該國(guó)標(biāo)中,詳細(xì)介紹了近紅外快檢技術(shù)在飼料原料和成品的水分、粗蛋白質(zhì)、粗纖維、粗脂肪、賴氨酸、蛋氨酸等成分指標(biāo)檢測(cè)的規(guī)范。
近紅外快檢技術(shù)被越來(lái)越多地應(yīng)用到下述飼料原料和成品的成分指標(biāo)的檢測(cè)中。
表:近紅外快檢技術(shù)在飼料檢測(cè)中的應(yīng)用
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樣品種類 |
成分指標(biāo)范圍 |
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飼料原料 |
玉米 |
水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、灰分、氨基酸、淀粉 |
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豆粕 |
水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、灰分、氨基酸、蛋白溶出度 |
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魚(yú)粉 |
水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分、鈣、磷、氨基酸 |
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菜粕 |
水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、灰分、氨基酸、蛋白溶出度 |
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棉粕 |
水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、灰分、氨基酸、蛋白溶出度 |
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小麥 |
水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、灰分、淀粉 |
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次粉 |
水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、灰分、淀粉 |
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麥麩 |
水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、灰分 |
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米糠 |
水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分、纖維 |
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肉骨粉 |
水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分、鈣、磷 |
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玉米蛋白粉 |
水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分、纖維 |
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DDGS |
水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分 |
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啤酒糟 |
水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分 |
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飼料成品 |
豬全價(jià)料 |
水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、灰分、鈣、磷 |
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家禽全價(jià)料 |
水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、灰分、鈣、磷 |
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魚(yú)全價(jià)料 |
水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、灰分、鈣、磷 |
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特種水產(chǎn)料 |
水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、灰分、鈣、磷 |
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濃縮料 |
水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、灰分、鈣、磷 |
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除了上述成分指標(biāo)外,近紅外快檢技術(shù)正在延伸到更廣泛的領(lǐng)域,例如用來(lái)檢測(cè)預(yù)混料的VA、喹乙醇、土霉素;檢測(cè)魚(yú)粉、豆粕的干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、蛋氨酸、胱氨酸等10種氨基酸;檢測(cè)菜籽粕的酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維;秸稈青貯飼料的PH值、乳酸、乙酸、丙酸、丁酸、氨態(tài)氮;反芻動(dòng)物飼料的總磷、水分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗灰分、粗纖維。
由于近紅外快檢技術(shù)的應(yīng)用范圍比較廣,早在10多年前,就有很多大型和大中型飼料企業(yè)開(kāi)始使用近紅外快檢儀器,例如新希望集團(tuán)、中糧集團(tuán)、正大集團(tuán)、大北農(nóng)、通威飼料、溫氏集團(tuán)等。
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表:飼料企業(yè)使用近紅外快檢儀器的情況
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公司名稱 |
所用近紅外快檢儀器的數(shù)量 |
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新希望六和飼料 |
90+ |
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雙胞胎集團(tuán) |
90 |
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正大集團(tuán) |
80 |
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德固賽 |
70 |
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廣東溫氏 |
47 |
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普瑞那 |
30 |
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海大集團(tuán) |
26 |
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大北農(nóng) |
25 |
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中慧集團(tuán) |
21 |
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特驅(qū)飼料 |
15 |
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通威飼料 |
12 |
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青島環(huán)山 |
11 |
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漳州傲農(nóng) |
8 |
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廣東恒興飼料 |
7 |
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英聯(lián)飼料 |
6 |
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河南牧鶴飼料 |
6 |
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中糧集團(tuán) |
5 |
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正邦飼料 |
5 |
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鐵騎力士 |
5 |
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深圳金新農(nóng) |
5 |
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金錢飼料 |
5 |
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九鼎飼料 |
4 |
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廣西揚(yáng)翔 |
3 |
(數(shù)據(jù)來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng))
而且,很多企業(yè)已將近紅外快檢技術(shù)和他們的飼料質(zhì)量安全管理體系緊密結(jié)合,例如某些飼料廠將所有下屬分廠的近紅外快檢儀器通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)結(jié)起來(lái),并在青島成立專門的模型中心,定期幫助各個(gè)分廠建立和維護(hù)各類飼料原料和成品的模型。還有些企業(yè)單獨(dú)開(kāi)發(fā)了檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析系統(tǒng),將來(lái)自分廠的近紅外快檢儀器的檢測(cè)數(shù)據(jù)集中起來(lái),按照各種管理視圖進(jìn)行展示、分析和使用,以支撐企業(yè)的飼料質(zhì)量安全管理。
近紅外快檢技術(shù)在飼料行業(yè)的應(yīng)用價(jià)值
為什么那么多大型或大中型飼料企業(yè)都在使用近紅外快檢儀器,主要有這些原因:
一、節(jié)約化驗(yàn)成本
以國(guó)內(nèi)一個(gè)年產(chǎn)10萬(wàn)噸飼料企業(yè)的數(shù)據(jù)為參照。水分、粗灰分、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、鈣、總磷這7個(gè)常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目為例,每日檢測(cè)數(shù)量20,那么一天的化學(xué)檢測(cè)成本總計(jì)1,520.45元,一年就是547,361.50元。
表: 用傳統(tǒng)方法檢測(cè)飼料成分指標(biāo)所需要的費(fèi)用
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檢測(cè)項(xiàng)目 |
每日檢測(cè)數(shù)量(個(gè))/份 |
試劑費(fèi)(元)/份 |
電費(fèi)(元)/份 |
水費(fèi)(元)/份 |
儀器費(fèi)(元)/份 |
人工費(fèi)(元)/份 |
每日單項(xiàng)檢測(cè)成本 |
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水分 |
20 |
5.41 |
0.04 |
2 |
2 |
188.98 |
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粗灰分 |
20 |
12.01 |
0.04 |
2 |
4 |
360.98 |
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粗蛋白 |
20 |
3.09 |
7.36 |
1.75 |
3 |
6 |
424.08 |
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粗脂肪 |
6 |
7.3 |
9.01 |
1.75 |
5 |
15 |
228.38 |
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粗纖維 |
3 |
17.5 |
6.9 |
1.75 |
5 |
20 |
153.45 |
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鈣 |
3 |
2.26 |
12.66 |
1.75 |
4 |
6 |
80.02 |
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總磷 |
3 |
1.02 |
12.64 |
0.53 |
6 |
8 |
84.57 |
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每日總計(jì)/元 |
1520.45 |
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年度總計(jì)/元 |
547361.5 |
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而近紅外檢測(cè)可一次完成全部的檢測(cè)項(xiàng)目,成本構(gòu)成也僅僅是儀器所用電費(fèi)、操作人員的基本工資和儀器的折舊費(fèi)用等,整體成本不到傳統(tǒng)檢測(cè)方法的10%,每年可幫企業(yè)節(jié)省成本403,256.09元。
表: 用近紅外檢測(cè)飼料成分指標(biāo)所需要的費(fèi)用
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檢測(cè)項(xiàng)目 |
每日檢測(cè)數(shù)量(個(gè))/份 |
電費(fèi)(元)/份 |
人工費(fèi)(元)/份 |
儀器費(fèi)(元)/份 |
每日檢測(cè)成本/份 |
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水分 |
20 |
0.0146 |
7.5 |
12.5 |
20.01 |
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粗灰分 |
20 |
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粗蛋白 |
20 |
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粗脂肪 |
20 |
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粗纖維 |
20 |
||||
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鈣 |
20 |
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總磷 |
20 |
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每日總計(jì)/元 |
400.29 |
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每日總計(jì)/元 |
144105.4 |
(其中儀器費(fèi)按市面上傳統(tǒng)近紅外快檢儀器的費(fèi)用來(lái)算。)
二、降低人工費(fèi)用和誤操作風(fēng)險(xiǎn)
在傳統(tǒng)的檢測(cè)方法下,飼料原料和成品的水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、灰分需要分別用5種不同的儀器和設(shè)備來(lái)檢測(cè),而且需要比較復(fù)雜的預(yù)處理和化學(xué)試劑,操作過(guò)程也有大概10來(lái)個(gè)環(huán)節(jié),因?yàn)槿狈?jīng)驗(yàn)或工作狀態(tài)不佳,化驗(yàn)人員經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生操作失誤,造成檢測(cè)結(jié)果誤差。
近紅外快檢儀器彌補(bǔ)了上述缺點(diǎn),不需要對(duì)樣品進(jìn)行復(fù)雜預(yù)處理,不需要任何化學(xué)試劑,操作過(guò)程也就開(kāi)機(jī)、放置樣品和檢測(cè)三個(gè)環(huán)節(jié),即便是初中生,稍微培訓(xùn)2個(gè)小時(shí)左右,就能非常熟練地使用儀器。
三、實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)景檢測(cè)
近紅外快檢儀器不僅可以放在飼料企業(yè)的化驗(yàn)室內(nèi),而且有些公司推出了便攜式的近紅外快檢儀器,這類儀器具有外形小巧,可檢測(cè)片狀或顆粒狀樣品,檢測(cè)數(shù)據(jù)可通過(guò)無(wú)線通訊模塊傳輸給化驗(yàn)人員或品控人員,可用于原料采購(gòu)、生產(chǎn)加工、倉(cāng)儲(chǔ)、成品出廠、物流運(yùn)輸和流通等多種現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,幫助飼料企業(yè)實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)景、全鏈條和無(wú)盲區(qū)的快速檢測(cè),而且這些檢測(cè)數(shù)據(jù)會(huì)被通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行集中管理,用來(lái)支撐企業(yè)的品控管理體系。
近紅外快檢技術(shù)在飼料企業(yè)的使用情況
目前近紅外快檢儀器多數(shù)是由國(guó)外廠家提供,一方面價(jià)格昂貴,主要提供給購(gòu)買能力較強(qiáng)的大型飼料企業(yè)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)和科研單位,例如某儀器商的近紅外快檢儀器,有一款專用于檢測(cè)飼料原料和成品的粗蛋白、水分和粗脂肪等常規(guī)成分指標(biāo),大概售價(jià)30萬(wàn)元/臺(tái)起;另有一款專用于檢測(cè)飼料原料和成品的氨基酸、維生素、鈣磷等特殊成分指標(biāo),大概售價(jià)50萬(wàn)/臺(tái)起;另一方面,這些儀器操作非常復(fù)雜,需要飼料企業(yè)聘請(qǐng)熟悉化學(xué)計(jì)量學(xué)的專業(yè)人員,產(chǎn)生了較高的人工成本;還有,通常這些儀器商只提供一年的質(zhì)保服務(wù),在第二年期間,如果飼料企業(yè)在使用過(guò)程中,損壞了儀器部件,更換和維修成本也非常高昂,例如某儀器商的一個(gè)放樣盒價(jià)格為5萬(wàn)元左右,而且儀器商上門服務(wù)的技術(shù)工程師還會(huì)收取每天約6000元的服務(wù)咨詢費(fèi),也給飼料企業(yè)造成了非常大的成本消耗;最后,這些儀器商不太重視檢測(cè)數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值,不將寶貴的檢測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái),利用管理視圖進(jìn)行展示、分析和使用,沒(méi)有將檢測(cè)工作和飼料質(zhì)量安全管理體系充分結(jié)合,讓飼料企業(yè)產(chǎn)生了管理疏漏。
因此,實(shí)現(xiàn)近紅外快檢儀器的“國(guó)產(chǎn)化”非常重要,一方面可以降低儀器的價(jià)格,另一方面可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)的本地化,更好地響應(yīng)更多中小型飼料企業(yè)的需求。
新型近紅外快檢技術(shù)是市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)
針對(duì)中小型飼料企業(yè)的近紅外快檢儀器這個(gè)市場(chǎng)還在成長(zhǎng)但潛力無(wú)限,很多廠家也紛紛進(jìn)軍這一新領(lǐng)域,并取得了一定的成果。以某儀器商推出的Di-Spec飼料成分快檢儀為例,這一新型近紅外快檢義已在山東、廣東、山西、湖南、河北、河南、東北等地的中小型飼料企業(yè)廣泛使用,該儀器共有兩款,分別用于實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),價(jià)格不到傳統(tǒng)近紅外快檢儀器的六分之一。
該儀器可檢測(cè)豆粕、玉米、DDGS、次粉、麩皮、菜粕、魚(yú)粉等十多種原料和成品的水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、灰分等成分指標(biāo),可在30秒內(nèi)呈現(xiàn)結(jié)果,和國(guó)標(biāo)方法相比,檢測(cè)準(zhǔn)確度的偏差小于0.5(國(guó)標(biāo)許可范圍)。
另外,該儀器還創(chuàng)新了傳統(tǒng)近紅外快檢技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景:
一方面,通過(guò)“云模型”服務(wù)降低了飼料企業(yè)建立和維護(hù)模型的成本和風(fēng)險(xiǎn),基本上是拿來(lái)儀器就可以使用了;
另一方面,每臺(tái)儀器都內(nèi)置了支持WiFi、3/4G網(wǎng)絡(luò)和藍(lán)牙等通訊模塊,可以隨時(shí)隨地組建成“檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)”,實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)場(chǎng)景的集中化管理,適合于有很多分廠或者化驗(yàn)室的飼料企業(yè);
還有,為企業(yè)提供“檢管應(yīng)用”服務(wù),通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)的各類檢測(cè)數(shù)據(jù)和企業(yè)內(nèi)部的品控管理結(jié)合起來(lái),通過(guò)功能強(qiáng)大的視圖化品控分析模塊,幫助企業(yè)管理人員了解品控現(xiàn)狀,提高品控水平及規(guī)避品控風(fēng)險(xiǎn)。相信未來(lái)的5年-10年,近紅外快檢技術(shù)一定能夠在我國(guó)飼料企業(yè)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)深度融合的發(fā)展歷程中發(fā)揮應(yīng)有的作用。 (作者:陳昌勝)















