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簡(jiǎn)介

糖是人類必需的能源來源之一，其主要功能是提供熱能,。每1克葡萄糖在人體內(nèi)氧化產(chǎn)生 4 千卡能量,，人體所需的 70% 能量由糖提供。食糖是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要物資,。糖料產(chǎn)業(yè)的健康平穩(wěn)發(fā)展是我國(guó)食糖生產(chǎn)的基石,，是國(guó)家食糖供給安全的保障。國(guó)家劃定的糖料蔗生產(chǎn)保護(hù)區(qū)中有 77% 位于廣西,。

2023年12月14日,，中共中央總書記、國(guó)家主席,、中央軍委主席習(xí)近平到廣西考察了糖料蔗基地和糖廠,，提出要將廣西甘蔗制糖產(chǎn)業(yè)做強(qiáng)做大，為保障國(guó)家糖業(yè)安全,、促進(jìn)蔗農(nóng)增收致富發(fā)揮更大作用,。要積極培育和推廣良種、提高機(jī)械化作業(yè)水平,，建設(shè)好現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園,。要探索建立更加穩(wěn)定的利益聯(lián)結(jié)機(jī)制，讓廣大農(nóng)民共享農(nóng)村改革和發(fā)展成果,。我國(guó)糖業(yè)面臨激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng),，要按照高端化、智能化,、綠色化要求,，加大科技創(chuàng)新力度，延伸產(chǎn)業(yè)鏈,、提高附加值,，不斷提質(zhì)、降本,、增效,，推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展。

制糖行業(yè)中需要進(jìn)行品控監(jiān)管的主要有六個(gè)過程,，這六個(gè)工藝分別為：甘蔗驗(yàn)收,，甘蔗研磨，副產(chǎn)品,，食糖碾磨過程,，食糖精煉過程，生物乙醇過程,。其中在將澄清汁處理成粗糖的各個(gè)步驟中,，會(huì)產(chǎn)生各種中間產(chǎn)品,，應(yīng)立刻分析這些產(chǎn)品以進(jìn)行更嚴(yán)格的監(jiān)控和控制。用在線 NIR 分析儀可以在一分鐘內(nèi)分析所有類型的糖汁,、糖蜜,、乳漿、種子,、原料和糖膏中所含的白利糖度,、Pol、灰分,、蔗糖,、葡萄糖和果糖。本文分享某個(gè)糖廠采用步琦的在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)甘蔗糖廠濃縮糖漿中間工藝控制,，從而通過優(yōu)化生產(chǎn)條件來提高白砂糖產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益,。

實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介

1. 測(cè)量目的：使用 BUCHI 在線近紅外光譜分析儀對(duì)濃縮糖漿的 BX，IU 等參數(shù)進(jìn)行測(cè)定,，考察近紅外分析儀對(duì)濃縮糖漿的定量分析效果,。 
   

2. 樣品描述：濃縮糖漿

3. 儀器配置：X-THREE version 3

4. 測(cè)量參數(shù)：波長(zhǎng)：400-1700nm；分辨率：5nm,；檢測(cè)速度：10ms
   

試驗(yàn)材料和方法

3.1 儀器與樣品

如下圖所示,，在回流旁路上安裝步琦 DN50 的液體管道附件，將探頭固定在附件上,，光通過窗口照射到樣品,，經(jīng)反射后被接收形成吸收光譜，實(shí)時(shí)監(jiān)控樣品狀態(tài),。

3.2 近紅外光譜采集

圖 2 為濃縮糖漿的近紅外漫反射光譜圖,，從圖中可以看出，光譜信號(hào)較強(qiáng),，光譜比較集中,，表明測(cè)量過程中光譜穩(wěn)定性較好，保證模型有更高的精確度,。

3.3 定標(biāo)模型：

3.3.1濃縮糖漿 IU 定標(biāo)模型的建立

如圖3所示,，模型的SEC= 5.8070,R²=0.979，SECV=6.0761,， R²=0.976,，模型建立過程中采用 206 條光譜譜圖，模型具有較小的 SEC 和 SECV 說明建立的模型具有很好的準(zhǔn)確性,，模型的 R² 值大于 0.95 說明建立的模型具有很好的線性,。

3.3.2 濃縮糖漿 BX 定標(biāo)模型的建立

如圖4所示，模型的SEC= 0.5769,R²=0.951,，SECV=0.6131， R²=0.945，模型建立過程中采用 217 條光譜譜圖,，實(shí)驗(yàn)室化學(xué)值和模型預(yù)測(cè)值相關(guān)性較好,，模型偏差小，預(yù)測(cè)精確性和準(zhǔn)確性較高,。

總結(jié)

本文分享了針對(duì)甘蔗糖廠傳統(tǒng)分析手段存在著弊端的情況提采用現(xiàn)代近紅外光譜分析技術(shù)對(duì)甘蔗糖廠濃縮糖漿的進(jìn)行在線分析的研究,。傳統(tǒng)分析技術(shù)檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)化學(xué)試劑含有鉛試劑使用量大對(duì)環(huán)境及分析人員造成的污染嚴(yán)重。

近紅外光譜分析技術(shù)是一種“綠色無污染的” 的現(xiàn)代高科技分析技術(shù),。將會(huì)提高糖廠實(shí)時(shí)在線質(zhì)量監(jiān)控的力度提高分析速度和效率以及實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)能夠達(dá)到較好控制糖廠生產(chǎn)中質(zhì)量指標(biāo)的目的,。

制搪生產(chǎn)過程中濃縮糖漿色值的測(cè)定是衡量工藝效果的重要指標(biāo)也是產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)，步琦在線近紅外的光譜范圍：400-1700nm,，允許用戶僅利用近紅外光和僅利用可見光或?qū)煞N信號(hào)結(jié)合來,，來檢測(cè)色值并使數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度達(dá)到最大化。

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