Сельскохозяйственный рынок уже много лет полагается на ближний инфракрасный анализ (NIR) и традиционный химический анализ, как на быстрые и надежные средства для проведения качественных и количественных испытаний различных продуктов, таких как зерновые культуры, мука, корма, комбикорма, сырье для производства кормов, сыр, молочные изделия, корма для домашних и сельскохозяйственных животных, табак и многое другое.
Приведенные ниже отрасли являются избранными областями, где решения Unity широко используются и обеспечивают ценность для многих клиентов. Если ваша отрасль здесь не упоминается, пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы изучить решения, основанные на ценности и производительности для ваших конкретных приложений.
Производство кормовых ингредиентов
В сообществе производителей сельскохозяйственной продукции во всем мире установлены очень высокие стандарты контроля качества для производства кормовых продуктов. Комбикорма и другие кормовые продукты производятся по очень жестким спецификациям, основанным на непосредственных значениях анализа. Точное и последовательное производство комбикормов требует точной и своевременной информации о питательных свойствах используемых ингредиентов. Помимо стандартного содержания влаги, белка и жира, производители кормов также нуждаются в клетчатке, крахмале и даже аминокислотных композициях этих ингредиентов.
Кормовые ингредиенты на основе соевой муки, такие как соевая мука, легкоусвояемые дистилляционные зерна (DDGs) и кукурузные субпродукты, все чаще продаются в зависимости от уровня питательных веществ. Кроме того, продукты животного происхождения, такие как перьевая мука, мясокостная мука, кровяная мука и рыбная мука, также классифицируются и продаются на основе уровня белка или других питательных веществ. Все эти натуральные ингредиенты широко варьируются по составу и питательному содержанию. Точный и своевременный анализ этих ингредиентов может повысить эффективность производства, максимизировать прибыль и снизить претензии.
Кроме того, многие новые побочные продукты пищевой промышленности, такие как свекловичный жом, овощные выжимки и хлебобулочные изделия, используются в качестве важного компонента в кормовых смесях. Эти продукты могут иметь широкий диапазон питательных качеств, что осложняет производство кормов. Обеспечение стабильного продукта и гарантии питательности может добавить значительную ценность этим ингредиентам.
Эти своевременные и частые данные о качестве являются надежными входными данными для систем расчета питательности и позволяют точно производить и использовать кормовые ингредиенты. Во многих случаях экономия затрат в результате оптимизации операций с имеющимися качественными данными приведет к окупаемости проекта в течение нескольких месяцев.
Производство комбикормов
Мировой рынок кормов состоит из большого количества комбикормовых заводов, которые производят корма для кур, коров, свиней и других животных. Комбикормовые заводы объединяют такие ингредиенты, как птичья мука, мясокостная мука, соевый шрот, кукуруза, рис и др., для получения в рационе желаемого содержания питательных веществ. Затем смешанный продукт экструдируют перед выпечкой в духовке и часто наносят масляный спрей.
Корма для животных производятся в соответствии со строгими питательными спецификациями для оптимизации здоровья и производительности животных. Эти спецификации основаны на стандартном непосредственном анализе влажности, белка и жира, но часто контролируются дополнительные параметры, такие как клетчатка, крахмал и даже аминокислотный состав. Это сложная задача для составителей кормов, поскольку в каждой рецептуре кормов содержится много ингредиентов, и каждый ингредиент имеет естественные вариации в составе и питательном содержании.
Все чаще комбикормовые заводы используют наименее затратную рецептуру, которая уравновешивает использование менее дорогих ингредиентов для получения необходимого питательного уровня белка, жира, клетчатки и т. д.
На каждом этапе процесса необходимо проводить аналитические измерения для проверки качества и питательности образцов. Поступающее сырье должно быть проанализировано для проверки контрактных спецификаций и добросовестности поставщика, а также в качестве входных данных для построения системы наименьшей стоимости подборки. В процессе производства и готовые корма могут быть проанализированы для проверки технических характеристик продукта.
Вне спецификации сырье может быть забраковано или дисконтировано против контрактной цены. Загрязненные или фальсифицированные ингредиенты часто могут быть обнаружены, обеспечивая первую линию защиты для безопасности пищевых продуктов.
Корма для домашних животных
Индустрия корма для домашних животных имеет несколько характеристик, которые делают жесткий контроль технологического процесса необходимым условием для прибыльного производства кормов.
Ключевым аспектом современного производства кормов для домашних животных является требование соответствия маркированным спецификациям для каждого продукта. Пищевая этикетка основана на непосредственном анализе корма для домашних животных. Выполнение этого требования осложняется производством множества различных рецептур и продуктов на один комбикормовый завод, причем некоторые заводы по производству кормов для домашних животных производят более 150 различных продуктов.
Вторым ключевым аспектом современного производства кормов для домашних животных является разнообразие и высокая стоимость входящих ингредиентов. Эти относительно дорогие сырые и ингредиенты могут демонстрировать значительные различия в питательном качестве от партии к партии и между различными ингредиентами.
Точный непосредственный анализ поступающих сырьевых ингредиентов обеспечивает надежную рецептуру приготовления с наименьшими затратами. Анализ поступающего сырья, промежуточных продуктов в процессе производства и готовой продукции может помочь обеспечить качество продукции и свести к минимуму повторную работу. Своевременные, точные аналитические данные обеспечат менеджера завода кормов для домашних животных входными данными, необходимыми для оптимизации процесса и максимизации прибыли.
Производство масла
Ближняя инфракрасная спектроскопия (НИР) и традиционный химический анализ (ТХА) являются широко распространенным инструментом контроля качества в масличной промышленности. Типичные масличные культуры включают сою, рапс (рапс), кукурузу, подсолнечник, кунжут и виноградные семена. В зависимости от конкретного типа семян НИР и ТХА могут использоваться для оптимизации экстракции и контроля производства конечных продуктов. Во всем мире наиболее распространенным масличным семенем является соя. Анализ может помочь оптимизировать процесс извлечения нефти, увеличив производство ценных компонентов и минимизировав энергию и растворители, необходимые для извлечения. Анализ также проводится на соевом шроте, соевой шелухе и соевых “белых хлопьях” для мониторинга процессов измельчения и извлечения масла. Еще одним продуктом, представляющим интерес для переработчиков сои, является концентрат соевого белка (SPC). Концентрат соевого белка получают путем иммобилизации соевых белков в обезжиренных хлопьях с одновременным извлечением растворимых углеводов в ходе этого процесса. Полученный продукт примерно на 70% состоит из белка.
Рапс и подсолнечник также являются распространенными масличными культурами, которые перерабатываются как для получения масла, так и для получения пищи и других побочных продуктов.
В процессе экстракции семена измельчают и экстрагируют масло, как правило, с помощью растворителя. Своевременный анализ шрота может быть использован в качестве входных данных для управления технологическим процессом с целью оптимизации экстракции и получения максимального количества масла с использованием минимального количества энергии, растворителя и времени.
Многие побочные продукты переработки масличных культур продаются на основе определенного качества, обычно белка. Мука и другие побочные продукты используются в качестве источников белка в кормах для животных и других конечных целях. Точный мониторинг производства побочных продуктов позволит свести к минимуму претензии и максимизировать отдачу от этих продуктов.
Переработка кукурузы
Перерабатывающая промышленность кукурузы производит много важных пищевых, промышленных и химических продуктов из кукурузного зерна, а также в процессе производства многих важных побочных продуктов, которые оказывают все большее питательное и экономическое воздействие на наше продовольственное снабжение.
Существует два различных метода, которые используются для обработки кукурузы: влажное измельчение и сухое измельчение.
Процессоры мокрого помола производят чистый кукурузный крахмал, который имеет много пищевых и промышленных применений. Кроме того, производится кукурузное масло и многие другие побочные продукты. Полный список продуктов и побочных продуктов от мокрых мельниц вместе с возможными конечными применениями включает в себя:
| Продукт | Конечное использование продукта |
| Кукурузный крахмал | В пищевой промышленности, подсластители и промышленное использование для полимеров, пленок и т.д. |
| Кукурузное масло | Пищевое и промышленное применение для смазки |
| Мука зародышей кукурузы | Источник белка из муки зародышей кукурузы для кормов для птицы и свиней |
| Кукурузный глютен | Кормовой белок и источник энергии для крупного рогатого скота, свиней и птицы |
| Кукурузный глютеновый шрот | Высокобелковый концентрат для кормления птицы и крупного рогатого скота |
Хорошо контролируемые процессы измельчения оптимизируют производство крахмала, шротов и других продуктов и позволяют наиболее эффективно использовать побочные продукты.
Наши анализаторы идеально подходят для каждого этапа процесса измельчения кукурузы, включая:
- проверка поступающей кукурузы на наличие влаги, белка, крахмала и других компонентов
- мониторинг и контроль качества сухих мукомольных продуктов, таких как крупа, и кукурузная мука
Своевременные и точные аналитические данные имеют решающее значение для контроля процесса измельчения и максимизации урожайности. Частый анализ побочных продуктов обеспечит их соответствие заданному качеству и сократит количество повторных работ и претензий.
Обработка кормов
Анализ кормов является необходимым компонентом современного молочного и мясного скотоводства. Корма – это растительные материалы травяного, бобового или зернового происхождения, которые поедаются жвачными животными. Жвачные животные обладают способностью метаболизировать высоковолокнистые низкоэнергетические корма в производство молока и увеличение веса.
Современные молочные фермы оптимизируют кормовые материалы, подаваемые молочным коровам, чтобы максимизировать производство молока, пока коровы находятся на молоке. Питательные потребности варьируются в зависимости от цикла молока, и крупные фермы формируют корма для нескольких стадий цикла молока.
Как правило, молочные коровы кормятся комбикормовой смесью, известной как Total Mixed Ration (TMR), которая состоит из кормов, кормовых концентратов , белковых добавок и минеральных / витаминных предварительных смесей. ТМР обычно смешиваются каждый день в вагоне-смесителе, чтобы обеспечить правильное и последовательное кормление стада. Самым большим источником питательных изменений в рационе является корм, и питательная ценность корма может варьироваться в широких пределах в зависимости от вида растения, зрелости растений при сборе урожая, условий окружающей среды, процесса силосования и т. д. Точный анализ вводимых кормов имеет решающее значение для получения последовательного рациона.
Типичный анализ кормов будет содержать более 30 компонентов, включая влагу, белок, НДФ, АДФ, лигнин, крахмал, минеральные вещества и переваримость, а также расчеты различных энергетических и питательных параметров. Традиционные лабораторные методы потребовали бы нескольких дней высококвалифицированной аналитической работы, дорогостоящего оборудования, лабораторного пространства и опасных химических отходов для получения этих данных. Технология ближнего инфракрасного излучения (NIR) позволяет точно анализировать образец корма для этих компонентов одновременно менее чем за минуту, с минимальной пробоподготовкой и отсутствием опасных химических веществ.
Современное управление стадом требует точного и последовательного питания животных для оптимизации их продуктивности. Это очень трудно сделать, так как натуральные корма демонстрируют широкие пищевые вариации, даже в пределах одних и тех же черенков кормов. Анализ еженедельных проб или в начале нового бункера не позволит уловить вариации в питательности, присутствующие в корме, и приведет к неоптимальной питательности рациона. На месте частый анализ компонентов корма позволяет получить точную формулировку рациона, которая максимизирует производительность животных и приводит к увеличению прибыли.
Производство табака
Выращивание, производство и переработка табака это трудоемкий и ресурсоемкий процесс, в котором последовательность и качество имеют первостепенное значение.
Традиционно фермерам платят за вес листьев при определенном содержании влаги, исходя из контрактных параметров выращивания и качества. Последовательный сбор урожая и сушка обеспечивают качественный продукт и максимальную прибыль от сырых листьев.
В процессе обработки поступающий табачный лист может быть проанализирован на влажность, общий сахар, редуцирующий сахар, никотин, нитраты и многое другое для сортировки, чтобы заплатить фермерам, а также для отделения и связывания листа. Мониторинг качества поступающего продукта дает переработчику табака важную информацию, которая помогает оптимизировать использование материалов и параметров обработки.
Биотопливо
Производство биотоплива резко возросло с 2000 года и является частью мирового энергетического баланса по мере перехода мира к возобновляемым источникам энергии. Возобновляемые источники энергии составляют 12% мирового потребления энергии по состоянию на 2015 год. В Северной Америке бензин продается с содержанием этанола не менее 10%, а для производства этанола ежегодно используется 40% выращиваемой кукурузы. Производство биодизельного топлива также резко возросло – с минимального производства в 2000 году до более чем 2 миллиардов галлонов в 2015 году.
Биотопливо-это источники энергии, которые производятся из биомассы. Этанол или метанол получают из ферментации источников углеводов, или биодизель получают из рафинирования и переработки масел из водорослей, масел или другого сырья.
Производство этанола напрямую связано с количеством крахмала или других углеводов в кукурузе, других злаках или травах. Ферментация производит этанол из крахмала, а остаточные побочные продукты перерабатываются и продаются в качестве кормовых ингредиентов, таких как удобоваримое Дистилляционное зерно с растворимыми веществами (DDGS). Кормовые субпродукты часто имеют значительную ценность и продаются в соответствии с определенным содержанием питательных веществ. Частые поточные аналитические испытания поступающего сырого зерна, а также испытания в процессе производства и конечного продукта помогают обеспечить максимальное производство этанола и утилизацию побочных продуктов.
Производство биодизельного топлива включает в себя извлечение масел из водорослей или другого богатого нефтью сырья с последующей переработкой и переработкой для получения биодизельного топлива. Точный анализ исходного сырья может помочь оптимизировать процесс экстракции, что является критическим шагом для повышения эффективности и прибыльности процесса.
Пшеница и мука
Пшеница и мука-это два сельскохозяйственных продукта, которые обычно продаются по ценам, основанным на качестве или сорте.
Твердая пшеничная мука является основным пищевым ингредиентом в хлебе и хлебобулочных изделиях благодаря своим хорошим размолотым и хлебопекарным характеристикам. Он образуется путем разделения зерна пшеницы на три части: отруби (наружное защитное покрытие), зародыш (новый зародыш растения) и эндосперм (ткань, которая обеспечивает питательные вещества для зародыша). Эндосперм-это часть ядра пшеницы, которая мелко измельчается в пшеничную муку.
Мягкая пшеничная мука является основным пищевым ингредиентом в хлебобулочных изделиях, изготовленных из теста, таких как торты, печенье и печенье. Он образуется путем разделения зерна пшеницы на три части: отруби (внешняя защитная оболочка), зародыш (новый зародыш растения) и эндосперм (ткань, которая обеспечивает питательными веществами зародыш). Эндосперм-это часть ядра пшеницы, которая мелко измельчается в пшеничную муку.
Перед процессом помола мукомольщики могут проанализировать цельную пшеницу на наличие влаги и белка, чтобы проверить претензии производителей и оптимизировать использование поступающего зерна. Затем мукомолы могут контролировать эффективность извлечения муки и качество муки, отслеживая содержание влаги, белка и золы во время анализа процесса. Технология ближнего инфракрасного излучения (NIR) используется мукомольщиками для контроля качества пищевых продуктов и удовлетворения потребностей своих клиентов, не отдавая ценный продукт. Большинство конечных потребителей мягкой пшеничной муки имеют жесткие спецификации муки в зависимости от готового продукта. Мукомольщики должны удовлетворять потребности своих клиентов, не отдавая ценный продукт. Содержание золы в муке чрезвычайно важно, потому что оно указывает на чистоту муки. Чем выше содержание золы, тем меньше отделение эндосперма / отрубей в процессе измельчения этого сельскохозяйственного продукта. Побочные продукты измельчения отделяются и продаются в качестве ингредиентов для различных пищевых продуктов или кормов для животных.
Мукомольщики полагаются на скорость технологии NIR, чтобы эффективно измерить свой процесс, правильно упаковывать муку и отпускать ее своим клиентам.
Научные исследования
Сельскохозяйственные лаборатории в Университетском и научно-исследовательском секторах выполняют многие важные функции в нашей пищевой производственной цепочке. Будучи общественными или научно-исследовательскими организациями, эти объекты часто являются важными ресурсами для многих других производителей или исследователей в различных областях или конечных целях. Часто центральные лаборатории являются ресурсом для многих кафедр и аспирантов, выполняющих разнообразные исследовательские проекты.
Анализ кормов-это одна из областей, где государственные университеты лидируют в анализе кормов на содержание питательных веществ и использовании этих данных для многих важных исследований по оптимизации рационов для производства молока и кормов для крупного рогатого скота. Благодаря этим усилиям были разработаны важные методы влажной химии для анализа состава и содержания минералов, и многие университеты и службы распространения знаний предоставляют услуги по тестированию местным фермерам и производителям.
Тестирование почвы, это еще одна область, где университеты и службы распространения знаний часто обладают опытом и технологиями для тестирования образцов для местных фермеров, предприятий и владельцев недвижимости.
Университетские исследования многие университеты и исследовательские центры также проводят важные испытания, которые поддерживают усилия по селекции растений и улучшению урожая. Эти лаборатории генерируют критические данные, которые используются для принятия решений, ведущих к улучшению линий и сортов.
Потребности этих учреждений часто бывают широкими и обширными, в то время как во многих случаях обеспечить финансирование гораздо труднее. Приборы должны быть прочными и надежными, чтобы минимизировать затраты на поддержку и усилия, а также интуитивно понятными и гибкими для обслуживания различных пользователей во множестве приложений.
Бумажная промышленность
Бумага и продукты преобразования влияют на нашу повседневную жизнь. Бумага, пленка, фольга, металл, текстиль, нетканые материалы и другие материальные полотна ламинируются, покрываются и обрабатываются различными способами для создания промежуточных или конечных продуктов. Эти материалы используются в гибкой упаковке, лентах, банках, этикетках, бирках, обертках и многих других потребительских и промышленных продуктах. Измерение влажности обеспечивает получение плоского годного к употреблению продукта и снижает энергозатраты. Измерение удельного веса покрытия, толщины клея или лака снижает затраты, связанные с потреблением, и обеспечивает равномерное качество.
Датчики NIR просты в установке, калибровке и обслуживании, а также чрезвычайно дешевы в эксплуатации по сравнению с ультразвуковыми и микроволновыми методами. Измерение удельного веса и влажности покрытия ускоряет запуск, снижает энергозатраты и отходы, а также улучшает контроль качества. Process Sensors Corporation (PSC) предлагает стационарные и сканирующие.