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天津大学研制成功快速奶粉检测仪 开创乳制品的“工业4.0”

文章作者:优博时时彩平台开户发布时间:2019-12-23浏览次数:583

“将奶粉装入样品杯中,然后将其放入仪器中。仪器将自动旋转,结果为5~10秒。“在实验室,天津大学精密仪器与光电子研究所教授陈大祥《中国科学报》仪器快速检测奶粉的指标成分和含量。 “操作实际上非常简单,一键完成。”

完成这些步骤后,陈达控制连接到仪器的平板电脑,仪器开始工作。记者看到的整个操作过程不超过半分钟。几秒钟后,测试结果就出来了。

该仪器是陈达及其研究团队开发的快速奶粉检测仪。如果使用市场上可用的其他设备来检测奶粉质量指标,通常需要72到96小时,这需要大量的人力和物力,而且这种仪器达到了测试的“差异”结果。

有媒体报道评论说,这项技术有望成为国内外奶粉质量快速检测的革命性突破。

在陈达看来,奶粉探测器的意义远远超过仪器本身。 “我们不是一个产品,而是乳业”工业4.0“数据链中不可或缺的关键支撑点,它与工业大数据相结合。

复合光谱成像技术快速检测奶粉

从目前的通用技术和设备来看,奶粉质量检测需要花费时间和精力检测需要很长时间,同时操作复杂。

“这通常是一种检测指示剂的方法,例如使用凯氏定氮法测定蛋白质和索氏提取物以检测脂肪。”陈达向记者解释说,通过这种方式,测量指示器需要一种特殊的仪器,仪器变为“专用。”

此外,在样品制备上花费了大量的时间。例如,液相色谱仪可以一次测量多个微量成分。但是,在试验前,应对样品进行特殊处理。必须将样品换成澄清的液体,然后提取并除去杂质进行检测。这需要很多时间和精力。

在陈达的实验室里,也有这样的仪器。在那里,记者看到了各种品牌和用途的检测仪器及零部件,这是一个大型仪器展示厅。

“这些是国外大型制造商生产的最精密的仪器。”陈达说,研究团队密切跟踪世界上最先进的技术和设备。然而,在研究了这些仪器之后,他发现在奶粉中。这些仪器不易用于快速检测。”当时,我绕道走了很长一段路,后来发现只有自己才能做创新的事。”陈达说。

现在,利用陈达和他的团队开发的仪器,可以快速检测奶粉的质量和安全性,而无需样品制备。

“其原理是利用复合光谱成像技术,在激光照射下,利用不同物质的独特特性,快速识别奶粉中各种物质的‘指纹’”,陈达解释说,通过这项技术,一方面,我国乳品中的各种物质的指纹识别技术已经得到了广泛的应用。它能准确地记录物质的组成,另一方面,能准确地检测物质的物理性质,结合两者,预测物质的化学组成。

利用这种方法进行检测,不仅速度快,而且能在10秒内得到结果,操作简单,精度高。乳粉的主要营养成分和含量可按国家食品安全标准一次测定,并判断是否符合标准。

提供全面的质量控制解决方案

在陈达的实验室里,有一排大型的冷冻陈列柜,里面装满了数万个奶粉样品。

在成功开发该仪器后,他们推出了微信公众账号。用户可以通过注册和填写相关信息,发送奶粉样品进行免费测试。 “第一天收到的样本超过1,700个,”陈达清楚地记得。 “我们总共进行了4,000多次测试。”随着越来越多的奶粉被送去测试,它的人力和能量都在增加。这项工作必须暂停。

在某种程度上,已经脱颖而出的奶粉样品也反映了乳品行业对质量检验和质量控制的强烈需求。

在陈达看来,仪器只是一种工具,其背后的数据链更有价值。 “我们不仅告诉生产者一个结果,更重要的是,分析结果,澄清问题的根源,并澄清如何克服这个问题,”陈达说。 “事实上,我们提供了完整的数据链。”

这种奶粉快速检测仪吸引了业内众多公司的兴趣。目前,陈达和他的团队正在努力与其中一个最大的合作。

“我们根据每个工厂的具体情况,每条生产线和公司的具体需求进行定制。”陈达说,他们提供的不仅仅是设备,而是为公司的质量控制提供整体解决方案。

根据公司的良好生产规范(GMP),在技术和设备的帮助下,质量控制在原材料,辅助材料,半成品和成品四个层面进行。通过这项技术,企业可以获得完整的质量和安全数据。 “当质量波动时,我们可以扭转生产的哪个部分产生问题。”

在陈达看来,这是“工业4.0”的实施,可以有效地完成乳业整个过程的数字化和智能化。

“我们首先称之为产业价值链的优化。事实上,这是三句话:第一是充分利用一切,使每一滴牛奶都能最大化其价值。首先,我们必须在早期阶段规划原材料的使用;第二是线。最好是根据六西格玛的要求确保生产线的成品率,了解每个生产过程对产品的影响,为今后定制生产奶粉提供很好的基础;第三是节约能源,减少排放,最大限度地保护环境。

从公司的角度来看,这种方法可以降低风险,从而降低生产成本并提高品牌声誉。 “从长远来看,这是为中国乳业产业链提供全球竞争力。”陈达说。

个性化奶粉将来会实现

目前,这款奶粉测试仪不断更新其迭代次数。

在陈达看来,这种乐器因其良好的扩展性而充满了各种可能性。 “它可以扩展到快速检测重金属,真菌毒素和危害因素,”陈达说。 “将来,就像奶粉'体检'一样,一旦检测到少量样品,质量因素,危害因素,污染物等都可以使用一次。性别筛查很干净。“

但是,陈达的目标非常务实。 “首先是要很好地检测这些数据;第二是要善用它;第三是反过来指导制造商的配方设计和生产。“

他透露,下一步有两个主要方向。 “首先是实时控制,即生产方控制。”陈达说,“第二是提供数据深度整合的平台,实现生产,消费,甚至销售数据的无缝集成,结合硬技术和软科学,充分利用大数据背后的价值。” p>

据估计,一站式自动检测技术将大大降低企业的成本,“成本降低70%以上,效率提高百倍。”

“业内人士经常说,一滴牛奶价格的十分之一用于测试。”陈达说,目前的奶粉测试已被国外垄断,导致测试成本高,其次,检测效率低。技术反应不及时。 “外国公司的核心技术团队不在国内,反应至少半年,特别是对于新问题,时间更长,成本更高。关键是我们不能等待“。

在陈达看来,相关技术的本土化是乳业发展面临的一个严重而紧迫的问题。 “只有国家的乳制品生产系统具有良好的自我调节能力,消费者才建立了对国内品牌的信任,促进乳制品行业的健康发展。”

“我们在某一方面取得了突破,并希望成为世界之巅。”陈达表示,该团队目前正在开发面向消费者的“便携式”甚至“可穿戴式”测试设备,以满足消费者的定制需求。取得了良好的进展阶段,并初步推出了工程样机。

“如果技术完全成熟,它还可以实现小规模的个人定制奶粉,根据每个人的身体和营养需求进行优化和定制,并结合个性化数据给出最理想的营养计划。”陈达预测, “未来的高端牛奶个性化定制将成为一种趋势,它也是国内奶粉高端产品的一个很好的突破。”

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