努力推动稻谷品质快速检测装置向国产化迈进---访中国农业大学信息与电气工程学院王一鸣教授

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2006.06.14 点击0次

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努力推动稻谷品质快速检测装置向国产化迈进---访中国农业大学信息与电气工程学院王一鸣教授

　　【人物专访】中国是一个稻谷生产和消费的大国，但目前我国现有的稻谷品质检测方法已经严重落后于市场经济的发展和需要。现有检测方法以人工检测为主，主观性强，精确度低，可重复性差，严重制约和影响了国家“优质稻谷标准”在实际生产中发挥其应有的作用，不仅造成了生物资源的巨大浪费，同时也挫伤了农民的生产积极性。而同类的进口仪器大多价格昂贵，不适宜在我国推广应用。因此尽快开发具有我国独立自主知识产权的稻谷品质快速检测装置，就紧迫地摆到了广大农业科技工作者的面前。

　　2004年1月6日，从中国农业大学传来喜讯，由中国农业大学信息与电气工程学院王一鸣教授主持的“九五”国家重点科技攻关项目“稻谷品质快速检测装置研制与开发”通过了农业部的科技成果鉴定。鉴定委员会认为，该装置达到了国家标准GB 1350-1999和GB/T 17891-1999要求的检测精度。其中采用激光光源的直链淀粉含量检测仪和CCD稻谷外观品质图像分析与识别软件系统属创新性成果，填补了我国仪器仪表在稻谷品质测试领域的空白，为国内首创，属国际先进水平。

　　王教授在接受本网采访时介绍说，我国是世界上产大米最多的国家，稻谷的播种面积大，种植水平高，品种多，产量高，稻谷年总产量在2亿吨，占世界稻谷年产量的35%左右。大米又是我国人民的主食之一，大米的年消费量在1.38亿吨至1.40亿吨，且年消费量不断上升。需求和消费量增长最快的是优质大米。因此，在调整农业结构，提高稻谷品质的同时，还必须提高加工水平以及品质检测水平的科技含量，尤其是迫切需要准确、快速、操作方便的检测装置，能够数字化给出的各个大米指标。

　　王教授谈到，这个项目的想法是在1999年提出的，当时，国内农产品品质快速检测技术和仪器装置基本属于空白，品质检测主要还是用肉眼观测为主。课题组在查阅了大量文献资料，进行了深入的前期调研之后，决定将主攻方向放在优质稻谷的品质快速检测方面，尤其是直链淀粉含量、外观品质和水分含量这三个重要指标上。

　　直链淀粉含量是影响大米蒸煮和加工特性的最重要因素之一，是区别优质大米和普通大米的主要指标。直链淀粉含量低的大米蒸煮后表现为粘性大、米饭软且有光泽，而直链淀粉含量高的大米蒸煮时会吸收较多的水分而不断膨胀，饭粒干燥、蓬松且色暗。而大米的外观品质是指垩白度、垩白米率、碎米粒、黄米粒等，垩白指米粒胚乳中的白色不透明部分，黄米粒指米粒胚乳呈黄色，与正常米粒色泽明显不同。垩白度高，垩白米率高，碎米粒多，带有黄米粒，都会造成大米的外观透明度不好，整精度低，感观颜色差。

　　在同王教授交谈中，笔者了解到，目前在我国粮食检测部门和科研单位使用的测定直链淀粉的仪器大都是从国外引进的，使用最多的是德国BRAN-LUEBBE公司研制的全自动直链淀粉含量分析仪、美国BECKMAN公司的DU-7分光光度计、美国ALPKEM公司的FS-IV化学自动分析仪。这些进口仪器价格昂贵，例如从美国进口的ALPKEM公司的FS-IV化学自动分析仪，到岸价为4.9万美元，不适宜在我国推广应用。而国内目前还没有测定大米直链淀粉的仪器，大米的外观品质也是通过人工肉眼观测的，因此，独立研制与开发适合我国国情的稻谷品质快速检测装置不仅是必要的，也是必须的。

　　当谈到攻关项目的立项以及随后的实施过程，王教授说，这首先要感谢农业部农机化司的大力支持，才使得项目得以平稳，顺利的展开。从2001年攻关项目正式启动，前后历时两年多时间，经过课题组全体同志的艰苦攻关，研制成功DPCZ-1型稻谷品质快速检测装置，取得了令人满意的成果。

　　随后，王教授向笔者详细介绍了一些关于DPCZ-1型稻谷品质快速检测装置的情况。该装置由4个单元组成，即：直链淀粉检测单元、外观品质检测单元、水分检测单元和稻谷品质综合评价软件，除水分检测单元的硬件部分是外购外，装置的其余部分都是课题组自主研制开发的。例如：考虑到经化学处理后，稻谷样品中的直链淀粉只是对620～658这个波段的波长吸收最强，因此我们利用激光作为直链淀粉含量检测装置的光源，这是由于装置采用了固定波长扫描，无需分光系统，所以使得选用激光光源成为可能，并且激光光源的单色性，稳定性、灵敏度均要优于可见光光源，此外，该技术的应用也部分简化了稻谷样品的前处理过程，尤其是样品的脱脂过程。再譬如：我们自己开发的稻谷品质综合评价软件，智能化程度很高，在一套软件中可完成对三种指标测试的数据处理，一个样品的测试过程1～2分钟即可完成。

　　当谈到下一步的工作时，王教授表示，主要将侧重于在听取用户意见反馈的基础上，对装置的进一步改进完善方面，使装置符合小批量生产的条件，特别是要从结构、安装、调试、使用、稳定、可靠等诸多方面适合一个产品的要求，同时要降低成本，力争将价格控制在10万元人民币以下，以符合广大用户的经济承受能力。目前，已经有一些兄弟单位找到我们，像国家粮食局科学研究院、杭州水稻所，希望能合作进行技术开发，因此对于该项目在技术、应用等领域的外延拓展我们是有信心的。现在主要的问题是将来如何将产品推向市场，实现产业化发展，真正为国民经济建设发挥作用，在这方面我们的经验是不够的，这需要国内相关企业的参与，需要资金、人员的投入，需要外力的推动。

　　采访即将结束的时候，王教授表示，希望能够通过“仪器信息网”这一媒体桥梁，让更多的人了解我们正在进行的工作，希望能有更多的人参与进来，大家共同努力，一起推动稻谷品质快速检测装置向国产化迈进。

　　联系电话：010-62336792
　　　 E-mail：ymwang@bjaeu.edu.cn
　　单位地址：北京清华东路 100083

来源于：本网

稻谷快速检测

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