近红外技术在饲料和粮食检测中的应用[视频]

手持式近红外仪器可用于饲料厂，以支持对来料和成品饲料的质量控制。在这个饲料和粮食聊天， Jax Williams，博士，商业发展经理北美，解释了近红外分析的工作原理，并分享了操作手持近红外设备以获得最佳测试结果的技巧。

饲料和谷物聊天的转录Jax Williams博士，trinamiX北美业务发展经理。

谢弗:大家好，欢迎来到饲料和粮食聊天。我是主持人伊莉斯·谢弗，《饲料及粮食。本期《饲料与谷物聊天》由瓦特环球传媒和Feedandgrain.com。Feedandgrain.com你的消息来源是最新消息吗新闻，产品及设备粮食加工和饲料制造行业的信息。

今天，和我一起加入Zoom的是Jax Williams，博士，商业发展经理北美。她今天在这里讨论手持近红外设备的动物饲料应用。嗨，杰克斯，你好吗?

Williams:我很好。你好吗？

谢弗:我很好。谢谢你今天的到来!

Williams:不，我也谢谢你邀请我。

谢弗:你能解释一下近红外分析背后的科学原理和目前可用的一些选择吗?

威廉姆斯是的，我认为为了理解它是如何工作的，我们可以迈出一步，了解它是什么。举个例子，如果你想从今天学到什么，那就是，如果我们想象我们的眼睛感知光，那么我们看到的是一个图像，近红外是完全一样的。它只是一组使用你的眼睛和大脑，当你把它放入台式或者一个内嵌传感器或者是手持设备。

近红外技术可能从19世纪就开始使用，一直到今天。但事实是你有一个传感器，一个能发出光的硬件，光穿过你的材料，然后你的材料可以把信息反射回你的传感器。这个传感器，加上其他一些叫做校准的分析，会给你信息。在一天结束的时候，你从光和物质中获得信息，得到有用的东西。这可以归结为，你所看到的是通过一个设备被量化。

我希望这是从我的角度来看，我想说的近红外是什么，但如果我们想深入一点，比如，好吧，我们有台式近红外，我们有手持近红外，我们有内联近红外，这意味着什么?什么，我不明白?在一天结束的时候，它会归结到应用程序上，你会问，你需要什么?你需要测量什么?你需要测量某物的颜色吗?它是红色的，还是蓝色的?你需要量一下这粒玉米吗，比如里面有什么，里面有多少淀粉?这就取决于你所需要的手术工具了。

如果你想测量它的速度，如果你想测量它的速度，以及成本与性能的对比，其中一些仪器要10万美元。有些是1000美元。所以1000美元的工具不会比10万美元的工具表现更好。然而，它们仍然可以作为一种用法。这就是我今天想给大家的声音和愿景就是你必须让工具适合什么样的应用，以及成本与性能之间的对比。

行内嵌很棒，对吧?你不需要碰它，你把它放在你的操作中。它只是自动扫描，然而，它有一整套的校准和一整套的技术。它很神奇，有很多传感器，但也必须防尘，必须耐温，你必须有一个不锈钢外壳，这样它就不会被腐蚀，所以硬件变得很昂贵。

就像你想买一台拖拉机一样。你不能只买一个，对吧，你必须有一个但是你的实际领域，你的用途，你的温度，你的环境。台式电脑也是一样。喜欢它，它们很棒。它们的光谱范围很广，它们有多个传感器，它们可以做很多事情。我的意思是，我有博士学位，我用过很多次，但它们也很贵。所以这可能不适合使用，手持设备提供了一个新的空间，我们仍然可以得到很多信息，但它不那么昂贵，对吧，你说的范围从5000美元到1000美元。

谢弗:因此，对于已经决定使用手持近红外作为工具的设施，您是否有任何操作技巧来确保从用户到用户或从一个设备到另一个设备的一致结果?

威廉姆斯是的，首先，我肯定知道你的工具。所以，每个工具的制造方式都不一样。就是说，这是不一样的。就像当你考虑某样东西是如何产生的，仅仅因为它是近红外辐射并不意味着它是相同的近红外辐射。比如，如果你想开车，有时候和开卡车是不一样的，对吧?它们不同，构造不同，但它们都是交通工具。总之，有不同类型的传感器，有不同类型的硬件，还有不同类型的建模。所以这里有很多变化的部分，但在一天结束的时候，我能给你的最大的建议是了解你的工具，比如我如何如何最好地用我的工具来测量?

抱歉，如果你想拧开钉子，你不能用锤子。事实上，我有时会这么做，因为它有效，但这是最好的方法吗?不!我要毁掉我的材料。你的手持设备也是一样，如果你的手持设备的光谱窗口非常有限，你只能测量，比如说700纳米到1200纳米，不好意思，但是如果你的视野窗口——我所说的光谱窗口是，想象我们用双筒望远镜看东西，对吧?你只能看到那里的一小部分，但你看不到整个光谱窗口。这就是波长的含义。如果你有一个手持工具，上面说我的光谱窗口只有700到1200，你只能看到材料的一小部分，这意味着当你想要观察淀粉时——淀粉的双峰大约是2100纳米——你可能需要一个工具来观察整个窗口。

所以，如果你知道你的仪器的光谱窗口的位置，你可以从中获得更好的信息，但你可以更好地适应你的工具。然而，如果你真的不需要它，那也没关系。无论如何，了解你的工具，如在问如果你有问题。跟我说，嘿，我应该问什么问题?“(问题是)你的光谱窗口是什么，对温度的依赖是什么，它是否坚固，你能把你的设备放下吗?”是的，这很重要。因为如果它的结构不坚固，它就不会持久，也不会给你提供很好的数据，因为内部的某些东西坏了。一些传感器和它们的构造有可移动的部件，这意味着如果你移动设备然后扫描它，你就不能得到你的样本的准确代表。所以，知道你的工具是我能给的最大的建议。

谢弗:校准在手持近红外设备的操作中扮演什么角色?

Williams:我认为这可能是最好的问题之一，我总是接着说:在你和我之间，我认为我们对红色的定义不同。你同意吗?

谢弗:我想每个人都会的。

Williams:每个人都会的，对吧!校准是非常相似的，比如，如果我做一个校准如果你做一个校准，你可能会告诉我类似的事情。它仍然是红色的，但在一天结束时，它并不是完全相同的，除非它经过验证和XYZ。校准很大程度上依赖于你想要校准的样本集。这意味着，这总是很困难，因为当我刚进入这个行业时，我就想，‘校准是什么?我不明白那是什么。“所以，你必须回去，所有的一切，只是校准回到一个参考点。”

好吧，我们怎么知道外面有光?嗯，它很亮。我们有这些不同的共同之处。你怎么知道现在是夏天?嗯，有些地区很暖和，外面很好，你可以闻到它，你可以听到鸟叫。校准是一样的，比如，如果你有一组样品，蛋白质的范围在9到15之间，而整个100个样品的样品中蛋白质的范围在9到15之间，我就可以进行校准来预测蛋白质的水平，对吧?就像我知道现在是夏天，就像我知道不同的颜色——我们有不同的预测水平。校准是一个奇特的术语，它的意思是，我怎样才能最好地预测样品中的物质?我怎样才能做到不破坏样品，不使用刺激性化学物质，不使用湿化学?这是一种非破坏性的方法来分析我的样本集，然后可靠地提取出最好的数据。

这意味着，如果我的样品集含有，比如说，蛋白质含量太高，而且它从来没有包含-假设[校准]是9到12，而我有一些新的东西，它坐在20。我要说校准很可能无法预测到20因为校准之前从未见过这20个数据点。对我们来说也是如此。这和我们以前从未见过夏天没有什么不同，如果没有在定义中预先确定夏天，我们永远无法知道夏天是什么。

现在，将它添加到校准中很容易，或者创建一个新的，这就是为什么我们有所有这些不同的模型，以及所有这些不同的饲料操作，对吧，当饲料中我们想提取氨基酸，我们想提取淀粉，你想这样做我们不断确保我们将其输入到校准中并更新它，因为它很重要，对吧?我们有新的种子不断出现，新的基因，它们产生不同类型的淀粉水平或不同类型的蛋白质水平，这很重要。我们当然可以测量它，我们只需要不断更新我们的校准，这是完美的，因为这就不像我们从20年前的数据中提取数据，今天还在使用它。我们只是随着时间的推移而发展。

谢弗:太好了。现在，对这项技术感兴趣的饲料制造商需要注意什么特别的事项吗?

威廉姆斯是的，我认为在一天结束的时候，理解你的过程是很重要的，对吧?但是要明白这些工具是用来帮助你的，而不是用来对抗你的。他们在这里说，嘿，我们知道这个行业有需求，不仅仅是这个行业，我参与过很多次。事实上，我们想要尽可能地降低成本，我们也想要回报价值，如果你不必坐在那里猜测你自己的设备是否在运行，就像如果你有内部的东西，你可以用它来检查，以确保你的操作本身是最佳的，这可以节省成本随着时间的推移。所以，我们要明白，这些工具不只是用于短期游戏，它们也可以用于长期游戏。

如果你放大和缩小——比方说，随着时间的推移，你在一台仪器上跟踪湿度，你看到湿度开始上升，就像六个月后，你会说，‘哦，不，我必须更换一个零件。“但如果你做那种工作;如果你在后台有这种类型的数据，你可以在你的系统中有一个危险信号，说，“嘿，顺便说一下，这有点不符合规格，”然后你可能能够订购一个零件，然后挽救整个生产线。

但同样的，你可以测量进来的是什么。就像我的研究生教授一样，他说，‘如果你放垃圾进去，你也会得到垃圾。他说的没错，当你测量谷物的质量时，如果你测量进仓的谷物和原材料的质量，这确实有助于整个操作过程的顺利进行，但如果你不知道进仓的是什么，不知道它的质量，这就是这些手持设备能提供的。但这不仅仅是质量的输入，你还可以测量输出，对吧?你只是多了一双眼睛。我并不是说你需要一直尝试所有的东西——找出最适合你的。

找到你周围做得好的人，希望能像他们一样整合这些工具，或者发挥创造力，就像这个月，我们要测量材料，看看会发生什么。哦，哇，我真的没有意识到，当我更换供应商时，这一种原材料并不是我所收到的。所以，做一个科学家，要有创造力。打电话给我。如果你有问题。我说，‘当然，让我们试着把它放在这里，好吗?因为在一天结束时，这是你的过程。你得做对你最有利的事。这就是我要做的。伊莉斯，我们想给你最好的工具，让你在一天结束的时候，有更高的性能，更低的成本和更大的优化。 And that's really what we're here for.

谢弗:杰克斯，非常感谢你今天的真知灼见。

Williams:是的。不客气

谢弗:好了，这就是今天的饲料和谷物聊天。如果你想看更多这样的视频，请订阅我们的YouTube频道,注册《行业观察》每日电子通讯，或登录feedandgrain.com和搜索视频。再次感谢您的加入，希望下次再见!

- - - - - -伊莉斯谢弗