Jun
2022
1、背景
水分在烘焙行业是常规检测指标,检测频次高,贯穿米果生产全流程,是其他生产工艺参数的基础。准确、操作简便是检测方法的必要条件,准确的水分值,能检验每一道工序的质量。现有电饼铛检测方法操作不友好,容易烫伤,人员操作误差大,掌握压饼方法时间长,耗电。近红外技术具备快速、无损、节能、准确,能够替代原检测方法,控制生产过程,提高员工操作便利性、准确性,提高企业效益。
2、设备及方法
2.1 样品信息
检测对象:米果。
2.2 设备信息
机型:设备型号IAS-3300,采用漫反射检测原理。一体化旋转样品池、液体样品池、片状样品池等多种采样附件供选择。
IAS-3300
片状样品采样附件
2.3 使用场景
IAS-3300车间实际安装场景
设备安装在二干车间水分测试工位,室内环境温度可达有40℃多,机器旁是电饼铛,以及米果烘干设备,都是高温设备,所以设备的实际工作温度可能是45℃。放置设备的台面偶尔会有震动。
3、建模及分析
3.1 样品光谱图
米果原始光谱图
预处理后光谱图
3.2 建模指标
SEC | R2 | SECV | R2-CV |
0.22 | 0.97 | 0.24 | 0.97 |
3.3 建模结果分布
水分预测值VS理化值
3.4 模型实测
7.6g雪饼抽测水份对比表 | |||||
序号 | 电烤炉测试 | 自动水份仪 | 误差 | ||
生地 | 干物 | 水份 | |||
1 | 4.36 | 3.85 | 11.7 | 11.78 | 0.08 |
2 | 4.26 | 3.79 | 11.03 | 11.12 | 0.09 |
3 | 4.21 | 3.73 | 11.4 | 11.28 | -0.12 |
4 | 4.44 | 3.93 | 11.49 | 11.54 | 0.05 |
5 | 4.3 | 3.8 | 11.62 | 11.58 | -0.04 |
6 | 4.38 | 3.86 | 11.87 | 11.55 | -0.32 |
7 | 4.38 | 3.9 | 11.1 | 11.16 | 0.06 |
8 | 4.22 | 3.76 | 10.9 | 10.82 | -0.08 |
9 | 4.24 | 3.76 | 11.3 | 11.21 | -0.09 |
10 | 4.29 | 3.8 | 11.4 | 11.33 | -0.07 |
11 | 4.33 | 3.83 | 11.5 | 11.21 | -0.29 |
12 | 4.31 | 3.82 | 11.3 | 11.27 | -0.03 |
13 | 4.28 | 3.79 | 11.5 | 11.38 | -0.12 |
14 | 4.3 | 3.8 | 11.62 | 11.52 | -0.1 |
15 | 4.36 | 3.86 | 11.46 | 11.39 | -0.07 |
16 | 4.34 | 3.84 | 11.5 | 11.42 | -0.08 |
17 | 4.27 | 3.72 | 11.7 | 11.59 | -0.11 |
18 | 4.25 | 3.76 | 11.5 | 11.48 | -0.02 |
19 | 4.31 | 3.82 | 11.42 | 11.4 | -0.02 |
20 | 4.36 | 3.86 | 11.46 | 11.41 | -0.05 |
21 | 4.33 | 3.83 | 11.54 | 11.49 | -0.05 |
22 | 4.29 | 3.8 | 11.42 | 11.37 | -0.05 |
23 | 4.4 | 3.91 | 11.13 | 11.04 | -0.09 |
24 | 4.38 | 3.89 | 11.18 | 11.21 | 0.03 |
25 | 4.29 | 3.8 | 11.4 | 11.33 | -0.07 |
26 | 4.33 | 3.82 | 11.77 | 11.67 | -0.1 |
27 | 4.36 | 3.85 | 11.69 | 11.71 | 0.02 |
28 | 4.39 | 3.88 | 11.61 | 11.56 | -0.05 |
29 | 4.42 | 3.9 | 11.76 | 11.64 | -0.12 |
30 | 4.35 | 3.83 | 11.95 | 11.9 | -0.05 |
3.5 建模总结
采用偏最小二乘法建立米果的近红外定量分析模型,样品理化值分布均匀,模型相关系数0.99,有良好的预测效果。
4、总结与展望
4.1 应用总结
本项目采用IAS-3300便携式近红外光谱仪,选取片状样品采样附件,能够适配各品相的米果。模型效果良好,SECV0.24,R²0.99,实测样品误差符合生产实际需求。近红外方法比原电饼铛方法更快速、安全、节能,减少了人员间操作差异,使检测结果更准确。提高企业生产效率,控制生产车间的产品质量。
4.1 优势总结
1)IAS-3300近红外光谱仪便携、小巧,检测涵盖各种品相的米果,无需更换采样附件。耗电量小,一年能够节省1.2万多能耗费用。
2)检测快速、准确。人员只需要简单培训,即可操作设备,没有人员误差,操作友好,不会发生烫伤风险。检测一个样品的时间为1分钟,大大提高了检测反馈速度,提高生产效率。
3)改善员工工作环境,炎热的环境会导致员工工作失误率增加,恶劣的工作环境不利于员工的留存,降低员工离职率。