饲料生产企业近红外光谱（NIR）应用前景分析

梁智杰 高树新

摘要：根据最新的法规条例，饲料生产企业重新完成饲料生产许可证的申请及获得，获证企业生产能力较以前有了较大提升，规范化的管理要求使得原企业检验检测能力很难满足生产需要，为满足企业对于检验速度更快、检验工作量更大的需求，将近红外光谱分析技术引入饲料企业成为较好的一个选择。

关键词：近红外光谱；饲料生产企业；应用；分析检验

中图分类号：S816

文献标识码：B

文章编号：2095-9737（2018）02-0009-01

根据2012年重新修订颁布的《饲料和饲料添加剂管理条例》、《饲料和饲料添加剂生产许可管理办法》等相关政策条例，如今各地获证饲料生产企业数量较以前大大减少，总体产能基本稳中有增，饲料生产行业朝向规模化规范化发展。与此同时，原有部分饲料生产企业，尤其是中小型饲料生产企业，为重新进入这一行业进行了企业的升级或合并，以期符合获证要求。无论是增产的规模企业还是新获证的中小企业，都面临产品质量控制这一难题，也就是企业检验机构检验能力的制约。

1 传统化验检验法存在的弊端

以前饲料生产企业检验机构多为人员三五个人，检验室两三间的小型检验机构，采用的方法为传统化学检验法，检验项目主要为粗蛋白（GB/T6432 - 94）、水分（GB/T2014）、钙（GB/T6436-2002）、磷（GB/T6437-2002）、粗脂肪（GB/T6433 - 2006）、粗灰分（GB/T6438 - 2007）、粗纤维（GB/T6434-2006）等。主要对原料及成品料进行批次抽检，检验时效性和准确性能够基本满足企业的需要。

现今饲料生产企业生产规模扩大，时产能力按相关规定要求为10 t以上，原来的饲料生产企业检验机构已经不能满足检验需求。首先，在检验室基础条件上。规模饲料企业的检验机构按需求升级扩建，已获证或准备获得生产许可证的中小型企业需要对检验室进行规范化建设，以满足相关规定的要求及企业生产的需求。相应的检验室基础设施投入对于饲料企业尤其是中小型企业是比较繁琐费时的，而且出于公共安全原因，部分检验所需化学品供应并不通畅，购买环节繁冗复杂，有可能影响检验室正常工作；其次，在檢验时效上。化学法分析饲料营养成分检验速度较慢，检验周期较长，以常规组分粗蛋白、水分、钙、磷、粗灰分、粗脂肪为例，耗时均在4h以上，按饲料企业通过饲料生产许可条件的要求来讲，在连续生产的情况下应用传统化学法检验很难满足生产需求[1]。再次，饲料企业尤其是中小企业多建在相对偏僻的地方，检验室检验人员流动性较大，存在人员不稳定的情况，检验水平难以保障。

出于以上原因，个人认为在饲料生产企业检验机构中应用近红外光谱分析技术（ NIR）是可行的。近红外光谱应用在近年来已经进入到相对较为成熟阶段，近红外光谱区的波长范围是780—2500 nm，该谱区承载的主要是含氢基团XH（如C- H、N- H、O-H等）振动的倍频和合频特征信息。不同基团（如甲基、亚甲基、苯环等）或同一基团在不同化学环境中的近红外吸收波长与强度都有明显差别，近红外光谱具有丰富的结构和组成信息，因此被广泛应用于农业及饲料行业中[2]。传统化学法虽然在准确度上具有一定优势，但是从检验耗时、检验用品采购、检验人员以及检验室要求等各方面同NIR法作比较，NIR都更适合做为饲料生产企业的主要检测手段，传统化学法作补充[3]。

2 NIR法在饲料生产企业应用具有的优势

应用NIR法分析检验，所需检验室基础设施以及药品器皿较少、检验室空间相对较少。对于饲料企业尤其是中小企业来说，以NIR法分析检验的检验室比较容易建成，较短时间即可符合饲料生产许可现场条件，能够较快的建成开展检验工作。

NIR法分析检验速度快，在计算机及相关软件辅助下能够满足定量及定性分析的一般要求。对于饲料原料或者饲料产品可以在较短时间，通常在10 min左右即可得到所需营养指标的详细数据，能够充分满足饲料生产企业快节奏大批量生产的检验需求。

相比化学法饲料营养成分分析对检验人员技术水品的较高要求，NIR法分析检验所需操作人员技术水平要求低，在检验人员不稳定检验水平不一的情况下，能够保障饲料企业稳定的检验能力水平，不会对企业的正常生产造成影响。

NIR法分析检验所需样品用量少且不破坏样品，整个检验过程不涉及化学药品的使用排放，不污染环境[4]。

3 NIR法在生产企业应用中存在的问题

虽然应用NIR法有很多优点，但在现阶段NIR法在饲料生产企业应用仍然存在一些困难及问题。

首先开展NIR法分析检测，所需购买的设备造价较高，现在市场报价一般都在15万元以上，后期还需要购进模型以及升级，对饲料企业尤其是中小企业是一笔相对较大的检验室投资。

其次NIR单一原料测定建模相对简单，在饲料成品中影响因素较多，准确测定相对困难[5]。对于基本没有自主建模及校正能力的饲料生产企业来讲需要全部依靠外界，更加加大了对开展NIR法分析检验的投入，而且对检验的准确度不能及时纠正，有可能对正常生产造成不良影响。

总体来说，NIR法应用于饲料生产企业比化学法拥有较多优势，部分地区的企业已经开始使用NIR法作为企业内部检验主要方法，对产品质量控制起到了良好的效果。饲料生产企业生产饲料种类相对稳定，原料来源稳定，每种饲料配方基本保持不变，对所有单一饲料产品NIR建模校正，工作难度也并不是很大，NIR法检验结果的准确性上相对化学法还有差距，而且不是仲裁法，但是技术的发展，辅助技术的进步，使NIR法的准确度已经能够满足要求[6]。随着时代发展，时效性更强的近红外光谱分析技术必然会成为饲料生产企业的重要检验检测手段，成为企业产品增质、企业长期发展的重要支撑。

参考文献：

[1]董娟娟，传统检测方法与近红外分析技术检测饲料营养成分之差异分析[J].饲料工业，2010，31（11）：43-45.

[2]杨英，范凌，王明仙，等.近红外分析技术在饲料工业中的发展[J].饲料工业，2000，21（2）.

[3]王旭峰，近红外光谱分析技术在饲料品质快速检测中的应用研究[D].

[4]王利，孟庆翔，任丽萍，等，近红外光谱快速分析技术及其在动物饲料和产品品质检测中的应用[J].光谱学与光谱分析，2010（6）.

[5]李鑫，王康宁，近红外快速预测饲料原料有效能值及其影响因素[J].饲料工业，2006，27 （11）.

[6]姚斌，马继阳，张勇，等，近红外法与传统法对饲料中营养成分测定的对比分析[J].畜牧与饲料科学，2015，36（12）：29-31.