大米中不完善粒含量檢測技術規范

引言

一、不完善粒的定義與分類

1. 破損粒（Broken Kernels）

• 定義：顆粒完整性受損，破碎長度超過原粒長度1/3的碎米。
• 檢測依據：通過目測或機械篩分結合圖像分析技術判定。

2. 變色粒（Discolored Kernels）

• 定義：因霉變、氧化或高溫導致顏色異常（黃、褐、黑斑等）的顆粒。
• 檢測方法：采用色差儀（如Lab色彩模型）定量分析，或人工比色卡對照。

3. 蟲蝕粒（Insect-Damaged Kernels）

• 定義：被蛀蟲侵蝕形成孔洞或殘留蟲體的顆粒。
• 檢測要點：需結合顯微鏡觀察蛀孔特征，區分活蟲與蟲卵殘留。

4. 發芽粒（Germinated Kernels）

• 定義：胚芽突破種皮，出現明顯芽體或芽痕的顆粒。
• 判定標準：芽體長度超過顆粒長度的1/4即為不完善粒。

5. 病斑粒（Diseased Kernels）

• 定義：因真菌或細菌感染導致表面出現凹陷、壞死斑塊的顆粒。
• 檢測技術：近紅外光譜（NIR）可快速識別病斑區域化學成分異常。

二、檢測方法與流程

1. 樣品制備

• 抽樣規范：依據GB 5491-1985《糧食、油料檢驗 扦樣、分樣法》，采用四分法縮分至500g代表性樣品。
• 預處理：剔除雜質后，樣品在恒溫恒濕（25℃, 60% RH）環境下平衡24小時。

2. 儀器與設備

• 主要工具：谷物選篩（孔徑1.0mm/2.0mm）、電子天平（精度0.01g）、色差儀、體視顯微鏡。
• 可選技術：計算機視覺系統（CVS）結合深度學習算法（如YOLOv5）實現高通量自動識別。

3. 操作步驟

• 破損粒：機械振動篩分后稱量碎米占比。
• 蟲蝕粒：顯微鏡下觀察蛀孔形態特征。
• 病斑粒：通過NIR光譜檢測蛋白質/淀粉降解產物。

三、質量控制與注意事項

1. 環境要求：檢測需在光線均勻（≥500 Lux）、無直射光源的環境下進行，避免色差誤判。
2. 人員培訓：檢測員需通過色覺測試，熟悉各類不完善粒形態特征，定期進行盲樣考核。
3. 儀器校準：電子天平每日校準，色差儀使用前需用標準白板校正。
4. 數據記錄：詳細記錄各類不完善粒占比，區分主次缺陷（如蟲蝕粒需單獨注明活蟲檢出情況）。

四、檢測結果的應用

1. 品質定等：根據GB 1354-2018《大米》標準，一級粳米不完善粒含量需≤2.0%，三級米允許≤8.0%。
2. 加工指導：高破損粒率提示碾米機壓力參數需調整，發芽粒過多需優化干燥工藝。
3. 貿易仲裁：進出口合同中常以不完善粒含量作為索賠依據，需采用國際通行檢測方法（如ISO 7301）。

結語

1. GB/T 5494-2019 糧油檢驗 糧食、油料的雜質、不完善粒檢驗
2. ISO 7301:2011 Rice—Specification
3. 計算機視覺在谷物檢測中的應用研究，2022，農業工程學報