1 小麥原糧成分在線檢測

在線近紅外分析儀可在線實(shí)時(shí)檢測小麥原糧的水分、蛋白、濕面筋、沉淀值、吸水率等品質(zhì)參數(shù)。

1.1 小麥?zhǔn)召?/span>

小麥?zhǔn)召忂^程中可使用近紅外在線分析系統(tǒng)連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測小麥的綜合品質(zhì)，檢測小麥前處理效果和根據(jù)重要參數(shù)分倉存儲，可以不間斷檢測所有小麥的品質(zhì)，自動(dòng)或指導(dǎo)人工調(diào)整前處理工藝，科學(xué)分倉存儲以減少倒倉以及今后根據(jù)生產(chǎn)要求科學(xué)調(diào)配小麥，減少耗費(fèi)，提高經(jīng)濟(jì)效益，為糧食收購、倉儲和加工企業(yè)帶來巨大的收益。

圖1是典型的小麥?zhǔn)召徟c入倉的流程圖以及近紅外在線分析系統(tǒng)安裝位置，使用近紅外在線分析系統(tǒng)可以連續(xù)不間斷檢測幾乎所有小麥的重要品質(zhì)指標(biāo)，具體說來：

水分：范圍：8.5% -19.5%，檢測精度：SEP≦ 0.2%。當(dāng)水分超出預(yù)設(shè)值，可以及時(shí)停機(jī)或提醒將小麥重新進(jìn)行水分蒸發(fā)處理，防止在收購時(shí)因取樣不均勻?qū)е碌纳倭扛咚中←溁烊?，?dǎo)致燒倉，從而避免大的損失。

蛋白：范圍：8.5% -18.5% ，檢測精度SEP ≦0.3%。精確的蛋白連續(xù)檢測可以將所有小麥科學(xué)合理的分倉，檢測結(jié)果作為依據(jù)自動(dòng)調(diào)整調(diào)倉閥門，將來可以根據(jù)需要合理調(diào)用對應(yīng)品質(zhì)谷倉的小麥，提高效率。

濕面筋、沉降值、吸水率、容重等其他參數(shù)可以作為綜合品質(zhì)的參考，檢查特異樣品等。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)應(yīng)用：檢測頻率可根據(jù)需要自由設(shè)定（如5-10秒檢測1次），所有數(shù)據(jù)均自動(dòng)存儲并且可以通過多種現(xiàn)代通訊方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸或外界數(shù)據(jù)庫鏈接，符合過程檢測結(jié)果可回溯的要求，可以統(tǒng)計(jì)并繪制輸出全部產(chǎn)品的質(zhì)量分布圖。將原料收購，財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)，倉儲管理，產(chǎn)品銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合，降低企業(yè)管理成本，有利于企業(yè)科學(xué)化管理提高企業(yè)的綜合效率。

1.2 小麥配麥

在小麥配麥出倉過程中使用近紅外在線分析系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測配麥后小麥的蛋白質(zhì)等品質(zhì)含量，根據(jù)蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)與濕面筋結(jié)合的結(jié)果實(shí)時(shí)指導(dǎo)自動(dòng)調(diào)整小麥配比，獲得穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的小麥，為獲得穩(wěn)定高品質(zhì)的面粉產(chǎn)品提供保障?？梢愿鶕?jù)水分含量的檢測結(jié)果控制潤麥過程中的水添加量，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約人力，減少耗費(fèi)。其他各項(xiàng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能如上。

2 面粉成分在線檢測

在線近紅外分析儀可在線實(shí)時(shí)檢測面粉中的水分、灰分、蛋白、濕面筋和白度等。近紅外在線分析系統(tǒng)在面粉生產(chǎn)過程中的意義：

1）增加產(chǎn)量，降低損耗，優(yōu)化原材料利用效率

2）自動(dòng)化程序控制：優(yōu)化工藝調(diào)整得到最佳品質(zhì)產(chǎn)品，保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定（水分、灰分、濕面筋）

3）加快達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量目標(biāo)和分級調(diào)整

4）加快達(dá)到分級調(diào)整后的質(zhì)量控制目標(biāo)

5）持續(xù)監(jiān)控處理過程

6）發(fā)展趨勢是在生產(chǎn)控制環(huán)節(jié)（如磨粉機(jī)控制）節(jié)省人力，無需夜班工人或周末加班，實(shí)現(xiàn)磨粉機(jī)的自動(dòng)閉環(huán)控制，質(zhì)控和自動(dòng)停機(jī)報(bào)警。

7）提高質(zhì)量，與普通的單點(diǎn)取樣或?qū)嶒?yàn)室檢測相比更加可靠。每分鐘檢測一次而不是傳統(tǒng)上每小時(shí)檢測2次，以100 t噸/d天處理能力為例，手工方法:每天檢測16次，意味著每生產(chǎn)6噸取樣一次，在線檢測: 相當(dāng)于每5kg就檢測一次

8）滿足最小化監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量要求而不是使用平均值來規(guī)范產(chǎn)品質(zhì)量

9）可以追溯完整的產(chǎn)品質(zhì)量和工藝調(diào)整過程

2.1 磨粉后進(jìn)粉倉前應(yīng)用

小麥磨粉過程中，有心磨、皮磨、尾磨等不同工序，不同磨粉工序出來的面粉品質(zhì)尤其是灰分差異很大，在線近紅外分析儀安裝在磨粉后進(jìn)粉倉之前的管道上，在線實(shí)時(shí)檢測不同粉管路面粉的水分、灰分、白度和濕面筋，可及時(shí)調(diào)整磨粉工藝，使不同粉管面粉保持特定灰分。

2.2 在混粉過程中應(yīng)用

不同粉管路的面粉，要進(jìn)行混合配粉，從而生產(chǎn)特定要求的面粉，如F1粉-F5粉，F1粉為雪晶粉，灰分含量（0.39%-0.43%）,F5為通粉，灰分含量最高。混粉后安裝在線近紅外分析儀，可在線實(shí)時(shí)檢測混合面粉的成分，及時(shí)調(diào)整前端不同粉管路的混合比例。

3 其它小麥產(chǎn)品的在線應(yīng)用

面粉可進(jìn)行進(jìn)一步洗滌加工，將小麥淀粉與面筋分離，生產(chǎn)出小麥淀粉和谷朊粉。

3.1 谷朊粉成分在線檢測

在線近紅外分析儀可在線實(shí)時(shí)檢測谷朊粉中的水分、蛋白、灰分和吸水率。

谷朊粉為顆粒度很小的粉末，且有一定程度的粘連性，因此，在線近紅外分析儀一般安裝于斜溜槽，粉狀物料貼著儀器鏡頭流過，實(shí)現(xiàn)在線檢測。

3.2 小麥淀粉水分在線檢測

小麥淀粉生產(chǎn)過程中，需要在線實(shí)時(shí)檢測其水分含量。在線近紅外分析儀小麥淀粉水分檢測誤差SEP<=0.20%。

在線近紅外分析儀提供一系列的通訊方式（OPC 協(xié)議、Modbus-TCP、Modbus RTU、模擬信號輸出如4-20mA）將儀器狀態(tài)參數(shù)和檢測結(jié)果整合到PLC控制柜（儀器廠家提供）， PLC根據(jù)在線近紅外分析儀檢測到的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的淀粉水分值，以及淀粉水分目標(biāo)值（如13.5%），采用PID算法或者人工智能模糊算法（PLC自帶PID算法），控制前端濕淀粉喂料絞龍的變頻器頻率，從而控制喂料絞龍的轉(zhuǎn)速。若淀粉在線近紅外實(shí)時(shí)水分值低于13.5%，增大喂料絞龍的轉(zhuǎn)速，反之，則減小喂料絞龍的轉(zhuǎn)速，從而保證淀粉水分值在13.5%很小范圍內(nèi)上下浮動(dòng)。PLC模塊自帶PID算法，需要根據(jù)現(xiàn)場情況匹配最佳的PID參數(shù)。