[发明专利]一种基于偏振光技术的稻米籽粒新陈度无损定量检测方法及其系统

说明书

本发明公开了一种基于偏振光技术的稻米籽粒新陈度无损定量检测方法及其系统，所述方法包括：构建稻米籽粒的偏振光数据与稻米籽粒新陈度之间的定量分析模型，所述偏振光数据为结合RGB颜色空间的偏振光数据；获取待测稻米的偏振光数据，并根据所述定量分析模型确定所述待测稻米的新陈度。其中，本发明创造性的引入了偏振光技术，构建了偏振光数据与稻米籽粒新陈度之间的定量分析模型，用于稻米新陈度检测。其过程无需粉碎制备样品，可以原籽粒形式以实现更快速、更准确、更简单的无损稻米新陈度的检测。

技术领域

本发明属于粮食安全与加工技术领域，具体涉及一种基于偏振光技术的稻米籽粒新陈度 无损定量检测方法及其系统。

背景技术

稻米是我国最重要的粮食作为之一，国家每年都会储备大量的稻米用于调节社会粮食供 求总量，稳定粮食市场，以及应对重大自然灾害或者其他突发事件等情况。稻米在储藏过程 中，受温度、水分等因素的影响，发生陈化，品质逐渐下降。

国家标准GB/T 20569-2006《稻谷储存品质判定规则》从色泽气味、脂肪酸值、品尝评 分值共三个方面将稻谷分为宜存、轻度不宜存和重度不宜存，但是这些判定依据对应的鉴别 方法耗时长、花销大、对操作者的专业水平要求高，无法满足稻米流通环节的快速检测需求。 地方标准DB12/T 245-2005《大米新陈度快速测定方法》通过染色法判断被检米粒新陈程度， 根据不同颜色米粒数量，可判断不同新陈程度米粒掺和比例，但是此方法耗时耗力且受主观 影响大，无法实现在稻米生产加工或储藏环节中进行大量不同新陈度稻米掺和情况的快速准 确分析。目前，最新用于鉴别稻米新鲜度的方法是行业标准LS/T6118-2017《粮油检验稻谷新 鲜度测定与判别》，其原理是：将净稻谷经脱壳后碾磨成规定加工精度等级的大米，并与显色 剂反应，根据不同新鲜程度的大米含有的醛酮类物质的量不同，显示不同的颜色特征，通过 光谱分析颜色差异，得到稻谷的新鲜度值。此方法运用到化学试剂，对环境产生污染，操作 复杂，检测时间长，不能实现稻米新陈度无损快速分析。

此外，CN201621132990.5的专利公布了一种陈化粮快速检测试剂盒，将粮食放入洗脱液 中制备样品的洗脱液，然后与显色指示剂反应，最后将显示的颜色与比色卡进行对比，从而 判断陈化粮的新陈度。此方法受主观影响大，对样品造成了损坏无法食用，若用于稻米生产 加工或储藏环节的新陈度检测，其检测结果不准确，不具有代表性，会造成粮食浪费。 CN201010269378.3的专利公布了一种稻米新陈度近红外光谱分析快速检测方法，以稻米近红 外光谱特征信息数据为自变量，稻米新陈度为因变量，基于偏最小二乘法建立品稻米近红外 光谱特征信息与稻米新陈度之间的定标模型。此方法分析速度快，效率高，但近红外光谱技 术只表征样品内部信息，样品为粉末样品引起较大误差，代表性和选择性不好，灵敏度差， 不能检测外部属性，忽略了不同稻米新陈度外表颜色差异这一重要指标。北京东孚久恒仪器 技术有限公司日本株式会社(佐竹)的合作产品——新型稻谷新鲜度测定仪，将待测稻谷碾 制成大米，大米试样加入专用测鲜剂后，振荡混合并进行离心处理，经仪器检测后显示样品 的新鲜度值。其工作原理是依据稻谷样品在陈化过程中产生的醛酮类物质的量，通过检测样 品与测鲜剂混合反应后混合溶液颜色变化来判断稻谷的新鲜程度。该仪器主要应用于粮库、 大米加工企业、粮食质检中心等对稻谷新鲜程度的评价，目前尚不适用于糙米和精米的检测。

综上所述，上述现有检测稻米新陈度的方法难以同时兼具无损、高精度、操作简单等优 点，新型稻谷新鲜度测定仪操作简单，测试方便快捷，检测结果准确客观，但是不能实现糙 米和精米新陈度的检测。因此，研究一种能够实现无损、准确、快速检测稻米(包括稻谷、 糙米和精米)籽粒新陈度的方法实有必要。

发明内容

本发明的目的是针对稻米新陈度的无损检测问题，提供一种基于偏振光技术的稻米籽粒 新陈度无损定量检测方法及其系统。本发明利用偏振光技术快速无损定量检测稻米(包括稻 谷、糙米和精米)籽粒新陈度，其过程无需粉碎制备样品，可以原籽粒形式以实现更快速、 更准确、更简单的无损稻米新陈度的检测，用于指导稻米的收购和储存。