
我國(guó)是世界上最大的稻谷生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。目前,我國(guó)稻谷的質(zhì)量檢驗(yàn)手段和檢測(cè)水平落后,多采用感官評(píng)價(jià)法,主觀性強(qiáng)、檢測(cè)速度慢、檢測(cè)精度受到影響。尤其是前幾年“轉(zhuǎn)圈糧”等問(wèn)題的出現(xiàn),對(duì)收購(gòu)過(guò)程中新鮮稻谷的合理評(píng)價(jià)也提出了更高的要求。隨著科技的不斷發(fā)展,為滿(mǎn)足稻谷質(zhì)量檢測(cè)的需要,經(jīng)過(guò)10多年的努力,國(guó)家糧食和物資儲(chǔ)備局科學(xué)研究院成功研制了多項(xiàng)先進(jìn)的稻谷質(zhì)量檢測(cè)技術(shù),開(kāi)發(fā)了多套專(zhuān)用的稻谷質(zhì)量檢測(cè)儀器,制定了相應(yīng)指標(biāo)的快速檢測(cè)方法,多套成熟技術(shù)已經(jīng)在行業(yè)內(nèi)得到了推廣應(yīng)用。
圖像處理技術(shù)在稻谷加工
及外觀品質(zhì)檢測(cè)方面得到廣泛應(yīng)用
近10年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,圖像處理技術(shù)在糧食行業(yè)內(nèi)逐漸應(yīng)用。目前已經(jīng)研制成功并推廣應(yīng)用的儀器有JMWT12大米外觀品質(zhì)檢測(cè)儀。該儀器基于計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù),采用專(zhuān)用分析處理軟件檢測(cè)稻谷品質(zhì)指標(biāo),利用米粒表面顏色檢測(cè)大米的堊白粒率、堊白度、不完善粒、黃粒米等指標(biāo),利用米粒長(zhǎng)度檢測(cè)大米的整精米率、碎米率等指標(biāo),具有快速、準(zhǔn)確、客觀的優(yōu)點(diǎn);無(wú)需任何儀器調(diào)整即可快速同時(shí)檢測(cè)稻谷的整精米率、堊白度、黃粒米、不完善粒、碎米等多項(xiàng)指標(biāo),評(píng)價(jià)結(jié)果完全符合國(guó)標(biāo)的要求,具有重復(fù)性和再現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)。2012年原國(guó)家糧食局標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量中心組織制定了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《糧油檢驗(yàn)稻谷整精米率測(cè)定圖像分析法》(LS/T 6104-2012),國(guó)標(biāo)《糧油檢驗(yàn)稻谷整精米率測(cè)定圖像分析法》(GB/T 35865 -2012)于2018年12月1日頒布實(shí)施。兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)目前已在600多家科研單位、檢測(cè)單位和糧油加工、流通企業(yè)應(yīng)用。
近年來(lái),在進(jìn)出口貿(mào)易交易過(guò)程中,隨著我國(guó)大米對(duì)長(zhǎng)粒米和中短粒米的準(zhǔn)確分類(lèi)和判定要求的提高,國(guó)家糧食和物資儲(chǔ)備局標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量中心組織相關(guān)研究人員在大米外觀品質(zhì)檢測(cè)儀的檢測(cè)應(yīng)用基礎(chǔ)上,對(duì)進(jìn)口大米粒型分類(lèi)判定技術(shù)進(jìn)行了深入研究,采用已有大米外觀品質(zhì)檢測(cè)儀和圖像分析方法,在全國(guó)稻谷以及進(jìn)口大米粒型的檢測(cè)數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)上,結(jié)合國(guó)際食品法典標(biāo)準(zhǔn)(CAC)CODEX STAN 198-1995中的第三種分類(lèi)方法,組織制定了《大米粒型分類(lèi)判定》(LS/T 6116-2017 ),并于2016年6月14日頒布實(shí)施。目前該成果已經(jīng)在海關(guān)等檢驗(yàn)部門(mén)得到廣泛應(yīng)用。
大米加工精度檢測(cè)儀器
和檢驗(yàn)方法引入國(guó)標(biāo)
加工精度是稻谷整精米率等質(zhì)量指標(biāo)正確評(píng)價(jià)的前提條件,也是大米品質(zhì)評(píng)價(jià)的一個(gè)重要指標(biāo)。目前米粒加工精度的檢驗(yàn)主要依據(jù)《糧油檢驗(yàn)米類(lèi)加工精度檢驗(yàn)》(GB/T 5502-2018)規(guī)定,通過(guò)直接比較法和染色法2種方法判定。直接比較法操作方便快捷,但是由于通過(guò)人眼目測(cè)米粒皮層并判定留皮程度較困難,主觀因素影響較大,因此加工精度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)樣品制作缺乏手段,可比性不強(qiáng)。
國(guó)標(biāo)染色法也是通過(guò)目測(cè)與標(biāo)準(zhǔn)樣品對(duì)比判斷大米的加工精度,雖然在一定程度上增強(qiáng)了皮與胚乳的差別,使人眼較易區(qū)分,但是染色法穩(wěn)定性不好。這些判定方法極易造成檢測(cè)不準(zhǔn),加工企業(yè)會(huì)因此對(duì)大米過(guò)度加工,不僅降低了大米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,更給加工企業(yè)帶來(lái)巨大的損失。
為了滿(mǎn)足行業(yè)的需求,院屬企業(yè)北京東方孚德技術(shù)發(fā)展中心與日本佐竹公司合作研制出了基于圖像分析技術(shù)的大米留皮程度檢測(cè)方法,該方法是采用新的染色技術(shù)對(duì)加工后的大米進(jìn)行準(zhǔn)確染色,提高染色的穩(wěn)定性。然后對(duì)染色后大米采用圖像分析方法,快速、準(zhǔn)確檢測(cè)出大米的留皮百分比,準(zhǔn)確檢測(cè)出大米的加工精度。
目前大米加工精度檢測(cè)儀已經(jīng)研制完成,大米加工精度的國(guó)標(biāo)方法《糧油檢驗(yàn)米類(lèi)加工精度檢驗(yàn)》(GB/T 5502-2018)已經(jīng)修訂完成,成果在行業(yè)內(nèi)推廣應(yīng)用200多套。該技術(shù)輔助大米加工精度標(biāo)準(zhǔn)樣品的研制單位準(zhǔn)確研制出了LS/T 15121~15123系列大米加工精度標(biāo)準(zhǔn)樣品。該標(biāo)準(zhǔn)方法和標(biāo)準(zhǔn)樣品被引入《大米》(GB1354-2018)。
近紅外法檢測(cè)稻谷食味等品質(zhì),
制造適用于中國(guó)的大米食味計(jì)
大米的食味值是評(píng)價(jià)稻谷和大米質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo),在稻谷的流通和加工方面應(yīng)用廣泛。但是食味的評(píng)價(jià)方法一直采用感官評(píng)價(jià)方法,檢測(cè)效率低,主觀性強(qiáng),重復(fù)性和再現(xiàn)性差。2009年北京東方孚德技術(shù)發(fā)展中心與日本佐竹公司合作,在日本成熟技術(shù)基礎(chǔ)上,研制出了適合中國(guó)使用的大米食味計(jì)。該儀器利用近紅外分析原理,采用先進(jìn)的固定式光柵光譜儀,將智能模糊理論與近紅外光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合,綜合評(píng)價(jià)大米食味,并直接對(duì)未經(jīng)蒸煮的大米或糙米樣品的食味值、水分、蛋白質(zhì)、直鏈淀粉等指標(biāo)進(jìn)行客觀判定。操作簡(jiǎn)便,樣品無(wú)需前處理,避免人工和前處理?xiàng)l件造成的誤差;分析快速,從進(jìn)料到結(jié)果顯示只需60秒,可以快速檢測(cè)多項(xiàng)指標(biāo);儀器精度符合近紅外儀器對(duì)水分、蛋白等檢測(cè)指標(biāo)的要求,符合GB/T24895、GB/T24896、GB/T24897要求;較人工感官評(píng)價(jià),大米食味計(jì)的重復(fù)性和再現(xiàn)性良好,可以保證穩(wěn)定的檢測(cè)需求。該技術(shù)已經(jīng)被《中國(guó)好糧油生產(chǎn)質(zhì)量控制規(guī)范》(LS∕T 1218-2017 )標(biāo)準(zhǔn)引用,儀器食味值檢測(cè)符合好糧油LS/T3108-2017和LS/T 3247-2017的要求。
稻谷新鮮度快速檢測(cè)技術(shù)已成為
國(guó)家“推陳儲(chǔ)新”政策執(zhí)行的關(guān)鍵檢測(cè)手段
稻谷新鮮度快速測(cè)定技術(shù)是檢測(cè)稻谷是否新鮮的專(zhuān)有檢測(cè)技術(shù),是保證國(guó)家儲(chǔ)糧安全、推進(jìn)國(guó)家“推陳儲(chǔ)新”政策執(zhí)行的關(guān)鍵檢測(cè)手段。
前些年由于“轉(zhuǎn)圈糧”等問(wèn)題的出現(xiàn),糧食收儲(chǔ)監(jiān)管手段不斷加強(qiáng)。為了保證儲(chǔ)糧安全,避免收儲(chǔ)糧食過(guò)程造成的糾紛,北京東方孚德技術(shù)發(fā)展中心與日本佐竹公司合作研制了稻谷新鮮度測(cè)定儀。該儀器基于稻谷加工成的大米與染色試劑反應(yīng)后溶液的顏色不同,利用光學(xué)比色法的快速檢測(cè)技術(shù)準(zhǔn)確檢測(cè)稻谷的新鮮程度,5分鐘即可檢測(cè)一個(gè)樣品,多樣品檢測(cè)時(shí)15分鐘即可檢測(cè)6個(gè)樣品,非常適合于新鮮稻谷的快速篩查。該儀器將不同新鮮程度的稻谷檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了數(shù)值化,免受人為因素影響,檢測(cè)準(zhǔn)確、客觀,再現(xiàn)性良好,方法的穩(wěn)定性良好。5年來(lái)全國(guó)范圍大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果表明,該技術(shù)檢測(cè)的稻谷新鮮度值與其儲(chǔ)藏時(shí)間具有顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系;當(dāng)年新稻谷與往年陳稻谷新鮮度值有明顯區(qū)分,區(qū)分度達(dá)到85%以上,滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)稻谷新鮮程度的檢測(cè)。公司在大量稻谷普查和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上,制定了新鮮稻谷的判定方法,通過(guò)了國(guó)家糧食和物資儲(chǔ)備局標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量中心組織的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的適用性驗(yàn)證評(píng)審。制定了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《糧油檢驗(yàn)稻谷新鮮度測(cè)定》(GB/T 8118-2017)。目前新鮮度檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于稻谷收儲(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)新鮮稻谷的快速篩查,為保證我國(guó)的儲(chǔ)糧安全提供了有效的技術(shù)支撐。
(來(lái)源:國(guó)家糧食和物資儲(chǔ)備局科學(xué)研究院)