基于光譜分析的大米加工精度檢測方法實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、大米的加工精度，是評價(jià)大米品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。大米的加工精度越高，不僅其外觀品質(zhì)更好，而且其口感也更佳，更受消費(fèi)者歡迎。目前，國內(nèi)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(diào)節(jié)碾米機(jī)出口壓力來實(shí)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(shí)現(xiàn)對大米加工過程的自動(dòng)控制。因此，研究制定一種大米加工精度的客觀評定標(biāo)準(zhǔn)以及定量檢測方法，是保

2、證大米加工質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)大米加工過程自動(dòng)化的基本要求，對提高我國大米品質(zhì)、提升我國大米加工業(yè)的技術(shù)水平具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。對于一個(gè)稻米加工企業(yè)，其所加工的稻米，在品種和產(chǎn)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(dāng)前大致的加工精度。光譜分析技術(shù)可以方便快速地對某些物質(zhì)地化學(xué)成分，作定量分析和檢測，因此，利用光譜分析技術(shù)對大米表

3、面的營養(yǎng)成分含量進(jìn)行檢測和分析，就有可能根據(jù)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(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)大米加工精度的在線檢測。 本研究以722型分光光度計(jì)為基礎(chǔ)，通過一個(gè)步進(jìn)電機(jī)、接口電路和微型計(jì)算機(jī)，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(shù)據(jù)讀寫、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序，實(shí)現(xiàn)對大米表面營養(yǎng)成分的測定和數(shù)據(jù)采集傳輸。以武育粳13號(hào)為試驗(yàn)材料，利

4、用小型礱谷機(jī)、碾米機(jī)等實(shí)驗(yàn)室設(shè)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(jìn)行大米表面脂肪、維生素等營養(yǎng)成分的浸出試驗(yàn)，選擇進(jìn)行大米表面營養(yǎng)成分浸出的最佳溶劑，并通過多次重復(fù)試驗(yàn)，檢驗(yàn)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(guān)系。試驗(yàn)結(jié)果表明，在310nm～324nm的波長范圍內(nèi)，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(yàn)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(yàn)數(shù)據(jù)的平滑處理結(jié)果表明，大米加工精度等級的國家標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)關(guān)系。利用大米表面營養(yǎng)成分浸出劑的基于基線峰值，進(jìn)行大米加工精度的判定，判定的正確率可以達(dá)