當前工業(yè)領(lǐng)域的質(zhì)量管理已逐漸由傳統(tǒng)的“事后檢驗”提升到“預防檢驗”階段，即以“生產(chǎn)過程質(zhì)量控制”及“原料控制”等預防性的質(zhì)量控制和檢驗手段為主，實現(xiàn)過程控制。要達到該目標則要求化驗室具備快速分析檢測能力。近紅外光譜分析技術(shù)以其快速、準確的特性，符合了質(zhì)量管理的要求。
　　
　　1近紅外光譜分析技術(shù)
　　
　　現(xiàn)代近紅外光譜分析技術(shù)zui早始于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，也是近年來發(fā)展zui快的分析檢測技術(shù)，其基本檢測原理如下：近紅外光是指波長介于可見區(qū)與中紅外區(qū)之間的電磁波，其波長范圍為780～2526nm，是由于分子振動的非諧振性使分子振動從基態(tài)向高能級躍遷時產(chǎn)生的，主要反映的是含氫基團（如C-H，N-H，S-H，O-H等）的倍頻和組合頻吸收，具有豐富的結(jié)構(gòu)和組成信息，被測樣品近紅外光譜吸收強度與其組分含量具有一定的函數(shù)關(guān)系，近紅外光譜分析即以樣品的光譜信息代入該函數(shù)關(guān)系獲得待測成分含量的檢測結(jié)果。圖1顯示了近紅外分析的整個分析過程，該過程包含2個步驟。*步為校正過程：通過收集一批樣品的近紅外光譜和標準方法分析結(jié)果采用化學計量學方法建立分析模型（標準曲線）；第二步為預測過程，即通過未知樣品的近紅外光譜預測未知樣品組分含量等信息。
　　
　　近紅外光譜分析技術(shù)具有分析速度快、不破壞樣品、操作簡單、穩(wěn)定性好以及效率高等優(yōu)勢，得到了較廣泛的應用。近紅外光譜分析作為一種節(jié)能綠色分析技術(shù)，不僅使用方便簡單，在飼料工業(yè)中可應用于從原料到產(chǎn)品各個品質(zhì)控制環(huán)節(jié)（如表1所示），而且可提高企業(yè)生產(chǎn)效率，增加可觀的經(jīng)濟效益。i-font-family:"TimesNewRoman";mso-hansi-font-family:"TimesNewRoman";mso-bidi-font-family:"TimesNewRoman";mso-font-kerning:1.0pt;mso-ansi-language:EN-US;mso-fareast-language:ZH-CN;mso-bidi-language:AR-SA'>所示），而且可提高企業(yè)生產(chǎn)效率，增加可觀的經(jīng)濟效益。
　　
　　表1近紅外快速檢測方法在飼料企業(yè)的應用
　　
　　應用點檢測指標作用
　　
　　原料品質(zhì)快速檢測
　　
　　（原料）水分、蛋白、纖維、脂肪在原料卸載之前，進行現(xiàn)場檢測，快速準確的品質(zhì)數(shù)據(jù)取代感觀物理特征，防止人為誤差，加快收購速度，實現(xiàn)按質(zhì)論價。
　　
　　動態(tài)調(diào)節(jié)配料比例
　　
　　（原料、飼料半成品）水分、蛋白、纖維、脂肪、各種氨基酸基于原料品質(zhì)的快速檢測獲得的多個營養(yǎng)數(shù)據(jù)，可指導動態(tài)調(diào)節(jié)配料比例，使飼料配料*化
　　
　　生產(chǎn)過程實時監(jiān)控
　　
　　（飼料半成品）水分實時檢測生產(chǎn)過程中飼料半成品水分含量，根據(jù)水分含量進行調(diào)質(zhì)，有利于飼料制粒和膨化成型
　　
　　蛋白實時檢測生產(chǎn)過程中飼料半成品的蛋白含量，根據(jù)蛋白波動反映混合設(shè)備異常或投料異常。
　　
　　飼料成品品質(zhì)檢測
　　
　　（飼料成品）水分、蛋白、纖維、脂肪、各種氨基酸對zui終的飼料成品進行檢測，可記錄并監(jiān)查每批成品料的質(zhì)量，防止不合格產(chǎn)品流向市場。
　　
　　目前上大型及超大型的飼料企業(yè)，均采用該項技術(shù)作為主要質(zhì)量檢測手段。我國飼料行業(yè)在20世紀90年代中期也開始引進該項技術(shù)，經(jīng)過十多年發(fā)展，已有幾十家大中型飼料企業(yè)和研究機構(gòu)采用該技術(shù)進行檢測分析。
　　
　　2002年底，國家正式頒布了飼料行業(yè)近紅外分析國家標準（GB/T18868-2002），這標志著這項新的檢測技術(shù)已經(jīng)成為標準的飼料檢測方法。
　　
　　2近紅外光譜分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
　　
　　現(xiàn)代飼料工業(yè)集團化和規(guī)模化已成趨勢，將近紅外技術(shù)和現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，構(gòu)架集團內(nèi)部近紅外網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測平臺，可有效實現(xiàn)資源共享，以更方便快捷的方法監(jiān)測飼料品質(zhì)變化情況，將促進飼料工業(yè)檢測體系的變革。
　　
　　2010年國家出臺標準：《GB/T24895-2010糧油檢驗近紅外分析定標模型驗證和網(wǎng)絡(luò)管理與維護通用規(guī)則》，為近紅外技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化應用提供很好的指導作用。
　　
　　近紅外網(wǎng)絡(luò)平臺可以提供近紅外儀器的遠程配置、管理和監(jiān)控工具，以及開放的遠程信息和儀器網(wǎng)絡(luò)管理平臺，確保網(wǎng)絡(luò)中所有儀器測量結(jié)果的準確性和一致性，保證被測樣品價值得到公正和可信的評價。通過網(wǎng)絡(luò)成員的共同努力，降低模型開發(fā)和維護成本，保證模型的透明性。通過網(wǎng)絡(luò)平臺，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中所有儀器的實時監(jiān)控，保證*的儀器性能。總而言之，近紅外網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢具有以下幾點：1）通過網(wǎng)絡(luò)可保證分析結(jié)果的透明度；2）聯(lián)合開發(fā)模型，減少新開發(fā)模型的成本；3）降低儀器操作和維護所需的特殊技能；4）分析結(jié)果在整個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)高度統(tǒng)一。
　　
　　構(gòu)建近紅外儀器分析網(wǎng)絡(luò)，需滿足的四點要求：1）同一個網(wǎng)絡(luò)使用相同型號的儀器；2）同一個網(wǎng)絡(luò)使用相同的模型；3）網(wǎng)絡(luò)中的所有儀器使用同一組監(jiān)控樣品進行校正；4）網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備人員進行統(tǒng)一規(guī)范的操作。
　　
　　2.1平臺結(jié)構(gòu)
　　
　　近紅外光譜分析物聯(lián)網(wǎng)平臺包括了1臺主機和多臺子機。主機用來掃描建模樣品，來監(jiān)控和升級模型，通常放在標準化學分析實驗室。通過網(wǎng)絡(luò)（Internet/Intranet）向子機發(fā)布和升級模型。
　　
　　主機的模型調(diào)整到與標準化學實驗室分析的數(shù)據(jù)一致。所有的子機也被調(diào)整到與主機一致，即與標準化學實驗室分析的數(shù)據(jù)一致。通過這套質(zhì)量保證流程，保證每一臺聯(lián)網(wǎng)的近紅外儀器測量
　　
　　結(jié)果的準確性。
　　
　　2.2功能組織
　　
　　近紅外光譜分析物聯(lián)網(wǎng)平臺中的主要工作由不同的組織來承擔：
　　
　　u近紅外技術(shù)委員會：全面負責網(wǎng)絡(luò)平臺運行，由它決定模型開發(fā)工作。
　　
　　u模型服務中心：開發(fā)新模型，并提供模型升級參考意見。
　　
　　u標準化學分析實驗室：分析建模樣品的化學值，監(jiān)控主機工作狀態(tài)。
　　
　　u網(wǎng)絡(luò)管理中心：維護網(wǎng)絡(luò)平臺，負責網(wǎng)絡(luò)中各臺儀器之間的數(shù)據(jù)傳輸。
　　
　　圖2顯示，通過Internet或者Intranet，實現(xiàn)Server和分散在各地的儀器（Client）間信息交換和管理的網(wǎng)絡(luò)平臺。圖3給出了網(wǎng)絡(luò)服務器與客戶端之間能實現(xiàn)的功能，包括儀器標準化、儀器監(jiān)控與維護、模型維護、數(shù)據(jù)庫管理四大功能，以及服務器與客戶端間需要各自承擔的具體任務。
　　
　　3近紅外分析物聯(lián)網(wǎng)應用于飼料工業(yè)
　　
　　某飼料集團采用聚光科技（杭州）股份有限公司生產(chǎn)的SupNIR-2750儀器組建近紅外光譜分析小型物聯(lián)網(wǎng)，用于檢測豆粕。在其分析中心
　　
　　實驗室和3個分廠各配置1臺近紅外分析儀，其中分析中心實驗室的近紅外儀器為主機，分廠儀器為子機，并在分析中心架設(shè)服務器。表2所示為近紅外主機所建立的豆粕分析模型。該模型通過分析中心近紅外技術(shù)委員會確認后通過服務器下發(fā)給主機和3臺子機。分析中心同時給各儀器同時分發(fā)了一份豆粕標準樣品，遠程要求各實驗室采用近紅外分析儀進行光譜采集和預測，將所檢測數(shù)據(jù)上傳至服務器，分析中心通過瀏覽器觀察各近紅外儀器的檢測結(jié)果。
　　
　　表2：豆粕校正模型參數(shù)
　　
　　檢測
　　
　　指標性質(zhì)范圍
　　
　　（%）相關(guān)系數(shù)校正標準偏差檢驗標準偏差
　　
　　水分9.5-14.070.9710.240.26
　　
　　粗蛋白41.76-50.30.9660.360.39
　　
　　粗脂肪0.72-1.80.8650.120.13
　　
　　粗纖維3.50-7.700.9280.310.33
　　
　　灰分4.31-7.460.6860.220.22
　　
　　蛋白溶出度71.86-85.620.8021.11.14
　　
　　尿素酶0.02--0.0960.9750.0020.003
　　
　　賴氨酸2.04--3.550.9960.0640.082
　　
　　蛋氨酸0.51--0.780.9860.0140.019
　　
　　色氨酸0.48--0.810.9870.0150.017
　　
　　蘇氨酸1.19--2.290.9970.0240.032
　　
　　表3為四臺儀器上傳的同一份豆粕樣品的預測結(jié)果，其粗蛋白預測值zui大相差0.3，說明儀器運行良好，網(wǎng)絡(luò)中儀器具有良好的一致性，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可成功應用于飼料品質(zhì)的統(tǒng)一監(jiān)測。
　　
　　此外，如果分析中心發(fā)現(xiàn)有分廠對同一份豆粕樣品的粗蛋白預測值超過閾值，可以通知對方對儀器性能進行檢測，并上傳性能測試報告，進行儀器故障診斷及維護。
　　
　　因此，近紅外光譜分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)尤其適用于大型飼料集團企業(yè)，有助于飼料集團對各分廠的飼料質(zhì)量進行快速檢測和統(tǒng)一管理。
　　
　　表3：網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各臺近紅外儀器分析同一份豆粕結(jié)果
　　
　　分廠1分廠2分廠3中心
　　
　　粗蛋白%43.043.343.143.2
　　
　　4結(jié)論
　　
　　采用近紅外光譜分析技術(shù)進行飼料品質(zhì)分析和監(jiān)控將成為飼料工業(yè)發(fā)展的趨勢。近紅外光譜分析技術(shù)的應用，不僅可以使企業(yè)節(jié)約成本、增加利潤，也使企業(yè)的質(zhì)量管理水平躍上一個新的臺階，進而提升公司的形象，從而在應對WTO的挑戰(zhàn)中，增強與上超*企業(yè)抗衡的實力。
　　
　　將近紅外光譜分析技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合構(gòu)建的近紅外光譜分析物聯(lián)網(wǎng)平臺，可充分利用飼料集團內(nèi)部分散的資源，實現(xiàn)資源共享，統(tǒng)一監(jiān)測集團內(nèi)飼料品質(zhì)，可根據(jù)實際情況對分析模型進行集中升級，提高其檢測精度，將大大推動近紅外光譜分析技術(shù)在飼料檢測中的應用。