基于光譜分析的大米加工精度檢測方法實驗研究.pdf

1、大米的加工精度，是評價大米品質的一個重要指標。大米的加工精度越高，不僅其外觀品質更好，而且其口感也更佳，更受消費者歡迎。目前，國內外對大米加工精度的檢測，基本上采用人工判斷。對大米加工精度的控制，通常都是操作人員首先基于對大米加工精度的感觀判別，再通過調節(jié)碾米機出口壓力來實現(xiàn)。這種對大米加工精度的判別方法，不僅存在著很大的主觀偏差，而且也難于實現(xiàn)對大米加工過程的自動控制。因此，研究制定一種大米加工精度的客觀評定標準以及定量檢測方法，是保

2、證大米加工質量、實現(xiàn)大米加工過程自動化的基本要求，對提高我國大米品質、提升我國大米加工業(yè)的技術水平具有十分重要的現(xiàn)實意義。對于一個稻米加工企業(yè)，其所加工的稻米，在品種和產地來源方面，一般都比較固定，所采用的加工流程也基本固定不變。因此，對于某特定品種的稻米，如果能在加工過程中檢測出其表面的營養(yǎng)成分含量，就有可能推斷出該稻米當前大致的加工精度。光譜分析技術可以方便快速地對某些物質地化學成分，作定量分析和檢測，因此，利用光譜分析技術對大米表

3、面的營養(yǎng)成分含量進行檢測和分析，就有可能根據大米表面的營養(yǎng)成分含量，判斷出大米的加工精度等級，制定出大米加工精度等級的客觀標準，進而實現(xiàn)大米加工精度的在線檢測。 本研究以722型分光光度計為基礎，通過一個步進電機、接口電路和微型計算機，組成一套大米表面營養(yǎng)成分測定的光譜分析硬件系統(tǒng)；采用Microsoft Visual C++6.O編制數據讀寫、步進電機驅動程序，實現(xiàn)對大米表面營養(yǎng)成分的測定和數據采集傳輸。以武育粳13號為試驗材料，利

4、用小型礱谷機、碾米機等實驗室設備，模擬稻米的加工過程，將稻米加工到不同程度的精度等級。采用環(huán)己烷、乙醚、三氯化碳、四氯化碳、蒸餾水進行大米表面脂肪、維生素等營養(yǎng)成分的浸出試驗，選擇進行大米表面營養(yǎng)成分浸出的最佳溶劑，并通過多次重復試驗，檢驗最佳溶劑的穩(wěn)定性。測定不同加工精度等級稻米營養(yǎng)成分的光譜平滑峰值、基于基線峰值和微分峰值，研究稻米的加工精度與其營養(yǎng)成分光譜峰值之間的關系。試驗結果表明，在310nm～324nm的波長范圍內，不同加工

5、精度的稻米，其浸出劑營養(yǎng)成分光譜峰值之間具有顯著的差異，其中三氯化碳浸出劑的表現(xiàn)最為明顯。溶劑的穩(wěn)定性試驗表明，三氯化碳浸出劑具有良好的穩(wěn)定性，最適于作為大米表面營養(yǎng)成分的浸出劑。對不同加工精度大米的人工染色判斷和試驗數據的平滑處理結果表明，大米加工精度等級的國家標準與大米表面營養(yǎng)成分浸出劑的光譜平滑峰值、基于基線峰值和微分峰值之間存在著顯著的對應關系。利用大米表面營養(yǎng)成分浸出劑的基于基線峰值，進行大米加工精度的判定，判定的正確率可以達