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PCATALOG全自動(dòng)凱氏定氮儀系列篇(7)——無人化的討論
發(fā)布：2025-08-08 點(diǎn)擊：359
凱氏定氮儀是測量食品藥品中蛋白質(zhì)的經(jīng)典方法， 已經(jīng)有100多年的歷史，從最早的玻璃器皿到現(xiàn)在的全自動(dòng)定氮儀設(shè)備，其分析效率大大提高，自動(dòng)化程度也越來越高，全自動(dòng)定氮儀現(xiàn)在每天可以測量100個(gè)以上的樣品；隨著自動(dòng)化控制技術(shù)和信息化的不斷發(fā)展，無人化的智能定氮儀是未來發(fā)展的必然趨勢。
☆取樣和稱樣的無人化：生產(chǎn)線上的產(chǎn)品自動(dòng)定期隨機(jī)抽取并送樣，通過內(nèi)部管道送達(dá)實(shí)驗(yàn)室分析平臺，蛋白質(zhì)測量項(xiàng)目的樣品被準(zhǔn)確送到自動(dòng)定氮儀前面；機(jī)械手將樣品充分振蕩混均后進(jìn)行稱樣，會(huì)根據(jù)產(chǎn)品的類型和SOP要求自動(dòng)稱取合適的重量于消化管中；所有的樣品編號和對應(yīng)的樣品重量也會(huì)自動(dòng)記錄和并傳輸?shù)?/font>LIMS系統(tǒng)中。
☆試劑添加的無人化：樣品稱量完畢后，機(jī)械手自動(dòng)向消化管中添加一定量的硫酸鉀/硫酸銅催化劑，同時(shí)向每個(gè)消化管中添加定量的濃硫酸，然后振蕩混均樣品，并放入消化管架中。
☆消化過程的無人化：20個(gè)樣品稱量完畢后，機(jī)械手自動(dòng)將消化管架準(zhǔn)確放置到消化爐中，并蓋上廢氣罩，連通好廢氣處理裝置；消化爐自動(dòng)啟動(dòng)消化程序，可編程升溫，同時(shí)廢氣吸收裝置開啟，根據(jù)消化爐實(shí)際溫度自動(dòng)開啟不同擋位，達(dá)到最佳的吸收效果。當(dāng)樣品消化完畢，消化管架子自動(dòng)被提起，自動(dòng)降溫冷卻。
☆分析過程的無人化：消解完畢冷卻的樣品，機(jī)器人自動(dòng)把20個(gè)樣品送到自動(dòng)進(jìn)樣器中，自動(dòng)定氮儀從LIMS系統(tǒng)中獲取20個(gè)樣品的重量和樣品編號后，首先進(jìn)行儀器的空白分析，檢驗(yàn)儀器的穩(wěn)定性；然后對20個(gè)樣品開始分析(含樣品空白)，并實(shí)時(shí)傳送每個(gè)樣品的測量結(jié)果；樣品全部分析完畢后，20個(gè)樣品測量結(jié)果自動(dòng)保存，并上傳到LIMS系統(tǒng)，同時(shí)對定氮儀進(jìn)行自動(dòng)清洗過程；最后自動(dòng)進(jìn)樣器將消化管架子推出，機(jī)器人將消化管架子拿走，從而完成整批樣品的無人化分析過程。
☆實(shí)驗(yàn)室中央管理控制系統(tǒng)：采用PLC系統(tǒng)通過軟件控制整個(gè)測試過程，天平、消解爐、廢氣處理、定氮儀、機(jī)械手收到指令后，自動(dòng)完成其功能并將結(jié)果反饋給PLC系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)定氮儀和管理控制系統(tǒng)、LIMS系統(tǒng)的雙向通信；實(shí)驗(yàn)室人員只需在電腦前分配任務(wù)即可，并能實(shí)時(shí)看到分析的進(jìn)程和狀態(tài)，測量結(jié)果進(jìn)入LIMS系統(tǒng)后，QA、生產(chǎn)部門、事業(yè)部能及時(shí)了解產(chǎn)品質(zhì)量的狀態(tài)。
蒙牛靈武工廠是全球乳業(yè)首座數(shù)字化、智慧化工廠，瑞典Opsis(奧普賽斯)/北京嘉盛和蒙牛集團(tuán)/靈武工廠共同完成全自動(dòng)凱氏定氮儀的工作平臺，實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)分析測試的全程無人化。
2025-8-8
