我國是世界上最大的稻谷生產(chǎn)國和消費國。目前,我國稻谷的質(zhì)量檢驗手段和檢測水平落后,多采用感官評價法,主觀性強、檢測速度慢、檢測精度受到影響。尤其是前幾年“轉(zhuǎn)圈糧”等問題的出現(xiàn),對收購過程中新鮮稻谷的合理評價也提出了更高的要求。隨著科技的不斷發(fā)展,為滿足稻谷質(zhì)量檢測的需要,經(jīng)過10多年的努力,國家糧食和物資儲備局科學(xué)研究院成功研制了多項先進的稻谷質(zhì)量檢測技術(shù),開發(fā)了多套專用的稻谷質(zhì)量檢測儀器,制定了相應(yīng)指標(biāo)的快速檢測方法,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)檢測方面得到廣泛應(yīng)用
近10年來,隨著計算機技術(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)檢測儀。該儀器基于計算機圖像處理技術(shù),采用專用分析處理軟件檢測稻谷品質(zhì)指標(biāo),利用米粒表面顏色檢測大米的堊白粒率、堊白度、不完善粒、黃粒米等指標(biāo),利用米粒長度檢測大米的整精米率、碎米率等指標(biāo),具有快速、準(zhǔn)確、客觀的優(yōu)點;無需任何儀器調(diào)整即可快速同時檢測稻谷的整精米率、堊白度、黃粒米、不完善粒、碎米等多項指標(biāo),評價結(jié)果完全符合國標(biāo)的要求,具有重復(fù)性和再現(xiàn)性好等優(yōu)點。2012年原國家糧食局標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量中心組織制定了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《糧油檢驗稻谷整精米率測定圖像分析法》(LS/T 6104-2012),國標(biāo)《糧油檢驗稻谷整精米率測定圖像分析法》(GB/T 35865 -2012)于2018年12月1日頒布實施。兩項標(biāo)準(zhǔn)目前已在600多家科研單位、檢測單位和糧油加工、流通企業(yè)應(yīng)用。
近年來,在進出口貿(mào)易交易過程中,隨著我國大米對長粒米和中短粒米的準(zhǔn)確分類和判定要求的提高,國家糧食和物資儲備局標(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)檢測儀的檢測應(yīng)用基礎(chǔ)上,對進口大米粒型分類判定技術(shù)進行了深入研究,采用已有大米外觀品質(zhì)檢測儀和圖像分析方法,在全國稻谷以及進口大米粒型的檢測數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)上,結(jié)合國際食品法典標(biāo)準(zhǔn)(CAC)CODEX STAN 198-1995中的第三種分類方法,組織制定了《大米粒型分類判定》(LS/T 6116-2017 ),并于2016年6月14日頒布實施。目前該成果已經(jīng)在海關(guān)等檢驗部門得到廣泛應(yīng)用。
大米加工精度檢測儀器
和檢驗方法引入國標(biāo)
加工精度是稻谷整精米率等質(zhì)量指標(biāo)正確評價的前提條件,也是大米品質(zhì)評價的一個重要指標(biāo)。目前米粒加工精度的檢驗主要依據(jù)《糧油檢驗米類加工精度檢驗》(GB/T 5502-2018)規(guī)定,通過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,但是由于通過人眼目測米粒皮層并判定留皮程度較困難,主觀因素影響較大,因此加工精度等級標(biāo)準(zhǔn)樣品制作缺乏手段,可比性不強。
國標(biāo)染色法也是通過目測與標(biāo)準(zhǔn)樣品對比判斷大米的加工精度,雖然在一定程度上增強了皮與胚乳的差別,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不準(zhǔn),加工企業(yè)會因此對大米過度加工,不僅降低了大米的營養(yǎng)價值,更給加工企業(yè)帶來巨大的損失。
為了滿足行業(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方法,該方法是采用新的染色技術(shù)對加工后的大米進行準(zhǔn)確染色,提高染色的穩(wěn)定性。然后對染色后大米采用圖像分析方法,快速、準(zhǔn)確檢測出大米的留皮百分比,準(zhǔn)確檢測出大米的加工精度。
目前大米加工精度檢測儀已經(jīng)研制完成,大米加工精度的國標(biāo)方法《糧油檢驗米類加工精度檢驗》(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)。
近紅外法檢測稻谷食味等品質(zhì),
制造適用于中國的大米食味計
大米的食味值是評價稻谷和大米質(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。但是食味的評價方法一直采用感官評價方法,檢測效率低,主觀性強,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,研制出了適合中國使用的大米食味計。該儀器利用近紅外分析原理,采用先進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)進行結(jié)合,綜合評價大米食味,并直接對未經(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)進行客觀判定。操作簡便,樣品無需前處理,避免人工和前處理條件造成的誤差;分析快速,從進料到結(jié)果顯示只需60秒,可以快速檢測多項指標(biāo);儀器精度符合近紅外儀器對水分、蛋白等檢測指標(biāo)的要求,符合GB/T24895、GB/T24896、GB/T24897要求;較人工感官評價,大米食味計的重復(fù)性和再現(xiàn)性良好,可以保證穩(wěn)定的檢測需求。該技術(shù)已經(jīng)被《中國好糧油生產(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技術(shù)已成為
國家“推陳儲新”政策執(zhí)行的關(guān)鍵檢測手段
稻谷新鮮度快速測定技術(shù)是檢測稻谷是否新鮮的專有檢測技術(shù),是保證國家儲糧安全、推進國家“推陳儲新”政策執(zhí)行的關(guān)鍵檢測手段。
前些年由于“轉(zhuǎn)圈糧”等問題的出現(xiàn),糧食收儲監(jiān)管手段不斷加強。為了保證儲糧安全,避免收儲糧食過程造成的糾紛,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)比色法的快速檢測技術(shù)準(zhǔn)確檢測稻谷的新鮮程度,5分鐘即可檢測一個樣品,多樣品檢測時15分鐘即可檢測6個樣品,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結(jié)果進行了數(shù)值化,免受人為因素影響,檢測準(zhǔn)確、客觀,再現(xiàn)性良好,方法的穩(wěn)定性良好。5年來全國范圍大量的實驗驗證結(jié)果表明,該技術(shù)檢測的稻谷新鮮度值與其儲藏時間具有顯著負(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)分度達到85%以上,滿足國內(nèi)稻谷新鮮程度的檢測。公司在大量稻谷普查和數(shù)據(jù)統(tǒng)計的基礎(chǔ)上,制定了新鮮稻谷的判定方法,通過了國家糧食和物資儲備局標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量中心組織的專業(yè)技術(shù)人員的適用性驗證評審。制定了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《糧油檢驗稻谷新鮮度測定》(GB/T 8118-2017)。目前新鮮度檢測技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于稻谷收儲現(xiàn)場新鮮稻谷的快速篩查,為保證我國的儲糧安全提供了有效的技術(shù)支撐。
(來源:國家糧食和物資儲備局科學(xué)研究院)