譚艷琴 馬玉俠

1.內蒙古伊泰生態(tài)農業(yè)有限公司 內蒙古呼倫貝爾 021000 2.中央儲備糧宿州直屬庫 安徽宿州 234000

糧油質量檢測是保障食品安全的重要技術支撐和手段。檢測結果的準確與否，取決于檢測方法的選擇和有效實施。當前，自動扦樣器、硬度指數儀、面筋儀已經逐步取代人工扦樣、軟硬質小麥判定和手洗面筋，而在糧食收購及儲存檢驗過程中，只有不完善粒檢測的機械化程度較低。另外，在檢驗中，由于不同檢驗員對不完善粒定義的理解的準確性和把握尺度不同，檢測結果相差較大，甚至同一檢驗員的雙實驗結果由于視覺疲勞等原因，也常出現超出允許誤差范圍的現象，為此，國標檢測法在統一檢驗尺度，縮小個體檢測差異方面有待改進。隨著智能機器時代的到來，順應時代的發(fā)展，采用先進的科學技術和設備取代落后的人工檢測必然成為發(fā)展的方向。

小麥不完善粒主要包括蟲蝕粒、病斑粒、破損粒、生芽粒和生霉粒。這幾種籽粒在顏色上與正常籽粒均有不同程度的色差，基于色選機對顏色識別的超強能力和穩(wěn)定的技術指標，經過長時間的實驗，我們認為運用色選機根據不完善粒與完好籽粒存在的色差對其進行分離，取代人工挑選，只要設置參數合理，操作將會更加簡便、可控，檢測的精密度和工作效率將會提升，它在不完善粒檢測中的應用將會成為檢測技術發(fā)展的必然趨勢。

本文介紹了小麥不完善粒檢驗方法的改進方法，針對原檢測方法在實際操作中存在的難點和問題，將色選機引入，對相關技術的運用方式和操作方法進行改進，并對改進的效果對比驗證，保證檢測方法的實用性和結果的準確性?，F將研究中的一些探索思路和檢測經驗作一總結，不當之處，請同行指正。

1 色選機簡介

1.1 色選機的工作原理

被選物從頂部的料斗進入機器，通過振動器裝置的振動，被選物料沿通道下滑，加速下落進入分選室內的觀察區(qū)，并從傳感器和背景板間穿過。在光源的作用下，根據光的強弱及顏色變化，使系統產生輸出信號驅動電磁閥工作吹出異色顆粒吹至接料斗的廢料腔內，而好的被選物料繼續(xù)下落至接料斗成品腔內，從而達到選別的目的。

1.2 色選機的技術要點

①采用遠距離高清攝像頭，專用大視野鏡頭，高端彩色高精度CCD傳感器，配備高穩(wěn)定性長壽命特殊光源，能夠識別細微的顏色變化；

②配備高質量的圖像處理系統，集色選、形選功能于一體；

③智能系統，帶自學功能，簡單的液晶觸摸屏，完善的操作系統。

1.3 色選機的特性

對顏色識別精準、穩(wěn)定；不受外界因素影響，不存在個體差異；不同方向同時識別，避免漏檢現象；與人工識別相比識別度提高，速度快，效率高。

如果將色選機引入不完善粒檢驗，可以通過設置參數多角度一次完成檢測。經過反復測試，發(fā)現只要把色選精度調高，雖然帶出比有所增加，需人工將少量完善粒挑出，但工作量已減少至原來的十分之一。還可以進行反復多次檢測，每次檢測時間僅是人工檢測的二十分之一，所以仍會節(jié)約大量時間。

2 小麥不完善粒的檢驗方法

2.1 原料

硬質白麥（5份）、硬質紅麥（5份）：來源于內蒙古呼倫貝爾地區(qū)當年收購的地產小麥及庫存小麥；

硬質紅麥（4份）：來源于某質檢中心比對試驗的小麥樣品；

硬質紅麥（4份）：來源于質檢中心對某直屬庫整倉驗收扦取的小麥樣品（用于驗證試驗）；

硬質紅麥（4份）：選取呼倫貝爾地區(qū)當年收獲的不完善粒含量在不同等級要求范圍的小麥樣品（用于驗證試驗）。

2.2 儀器與設備

RSW系列小麥色選機：合肥美亞光電技術股份有限公司生產；谷物選篩：杭州大吉光電儀器有限公司（4.5mm和1.5mm篩）。

2.3 檢驗方法

實驗采用2種檢驗方法，加以對比分析。

2.3.1 國標法

采用小麥不完善粒國標檢測方法GB/T5494—2008《糧油檢驗 糧食、油料的雜質、不完善粒檢驗》進行檢測，簡稱國標法。

①按質量標準中規(guī)定的篩層套好（大孔4.5mm篩在上，小孔篩1.5mm在下，套上篩底），將分取的約500g的小麥分兩次放入篩上，蓋上篩蓋。

②選用電動篩選器或手篩法，按順時針和逆時針方向各篩動1min。速度保持在110r/min至120r/min。

③將篩上物和篩下物分別倒入分析盤內，卡在篩孔中間的顆粒屬于篩上物。檢出篩上大型雜質和篩下物合并稱重，計算出大樣雜質含量。

④從檢驗過大樣雜質的試樣中分取約50g的小樣倒入分析盤中，按質量標準的規(guī)定檢出不完善粒，稱重，計算不完善粒含量。

2.3.2 色選機法

對揀出方式進行改變，采用色選機輔助國標檢測方法檢測小麥不完善粒的方法，簡稱色選機法。

①按上述《檢驗方法》2.3.1國標法中①、②、③的方法順序同樣操作。

②將撿驗過大樣雜質的約500g的小麥試樣全部倒入已經設定好參數的色選機通道中進行色選。

③將廢料出口的篩下物倒入分析盤內，從篩下物中檢出雜質。稱重，計算不完善粒含量。

2.4 色選機參數調整

分別選取質量為500g已知小麥不完善粒含量的硬質白麥和硬質紅麥各5份，通過調節(jié)色選機的相關參數（色選機的流量和顏色識別度等）。記錄在不同流量下選出各種小麥不完善粒的質量，與使用國標小麥不完善粒檢測法檢測出的不完善粒進行對比。

由于色選機具有記憶顏色的功能，將所有需要檢出的不完善分品種，每個品種至少三粒，放入色選機逐粒在儀器上拍照，讓色選機反復記憶。再配合顏色調整，經過多次實驗，找到了儀器相對最佳顏色配比，達到選出的不完善粒接近化驗員用國標方法檢測的小麥不完善粒含量。調整色選機參數后，兩種方法不完善粒含量檢測結果對比。

接下來，將質檢中心比對試驗的4個小麥樣品作為試樣，通過使用色選機檢測與不同實驗室參比人員不完善粒檢測的結果進行對比。

在測定小麥不完善粒含量的過程中，對兩種方法的檢測時間、存疑粒及同一實驗室不同檢驗員之間和兩個不同實驗室檢驗員之間的雙實驗差也進行了對比；為進一步縮小差距，優(yōu)化結果，又將只含生霉粒和只含生芽粒的小麥樣品（不完善粒全部檢出后，將檢出的生霉粒和生芽粒分別放入完善粒中，作為樣品），再通過色選機進行單項不完善粒的對比檢測，分析檢測結果。

3 結果與分析

3.1 檢測結果

①三名化驗員使用國標法和色選機參數未調整到最佳前的色選機法，對5份硬質白小麥和5份硬質紅小麥分別進行檢驗，將其結果取不超差的平均值，兩種方法檢測不完善粒結果的對比如表1所示。

表1 未調整前不同品種小麥的不完善粒兩種檢測法對比%

表2 參數調整后不同品種小麥的不完善粒兩種檢測法對比%

③質檢中心比對試驗的4個小麥樣品作為試樣，使用色選機法檢測和不同實驗室檢測人員使用國標法檢測的結果，與質檢中心檢測的結果（給定值）進行對比，如表3所示。

④色選機法與國標法在檢測時間、存疑粒以及同一實驗室不同檢驗員之間和不同實驗室檢驗員之間的雙實驗差對比，如表4所示。

⑤將只含生霉粒和生芽粒的小麥樣品通過色選機檢測，多次實驗結果表明：只含有生霉粒的小麥在經過色選機篩選檢測的結果由于誤將浮霉粒檢出比實際值平均高了0．3%左右；芽萌動粒的顏色與正常麥粒顏色差距不是太顯著，色選機在篩選過程中，易將芽萌動粒識別成正常粒未分離出去，實驗結果結果比實際值平均低了0．25%左右。

表3 色選機、不同實驗室人員與質檢中心的檢測結果對比

表4 改進方法前后的對比

3.2 結果分析

綜合分析上述4個表中的數據：從表1數據分析可以看出檢測結果與國標法有較大差異。表2數據的檢測效果是通過對色選機的參數多次調整后，兩種方法檢測結果的對比，絕對差值小于0．2%，檢測結果與國標法具有較高的一致性，差值在國標允許范圍內。由表3看出色選機法所測不完善粒的4個測定結果與給定值的絕對差值均小于0．5%，符合GB/T5494—2008對重復性的要求。表明色選機法測得結果準確可靠，通過與參比人員數據對比可以看出儀器檢測不完善粒方法優(yōu)于原國標方法。通過對表4的分析可以看出，用色選機法檢測所用檢測時間遠低于國標法，采用此法將節(jié)約大量時間。存疑粒（由于對不完善粒概念理解差異而有爭議的不完善粒）和雙實驗差均低于國標法，進一步說明此法具有一定的優(yōu)越性。色選機分離小麥不完善粒檢測結果與國標法仍存在一定偏差，從前面的實驗對比可以看出差距主要來自生霉粒和生芽粒中的芽萌動粒。但是這兩種不完善粒的數值偏差不同向，數值相近，幾乎抵消。使得色選機法與國標法檢測結果更加接近。由于白麥不完善粒色差比紅麥明顯，同等條件下檢出不完善粒與給定值更接近一些。

3.3 方法驗證

3．3．1 驗證的方法依據

不完善粒的檢測屬于物理檢驗，國標對不完善?？偭坎煌燃売邢鄳臉藴?，現行國標該方法對測定結果僅有在重復性條件下，獲得的兩次獨立測試結果的絕對差值不大于0.5%的要求?？紤]以上要求和實際條件，只選擇獨立測試結果的絕對差值，對改進方法進行了驗證。

3.3.2 驗證的實驗方案

通過對色選機法與國標法的測定結果的準確性、一致性等指標比較，驗證本方法的可靠性。方案如下：一是通過對不同的檢驗員不完善粒檢測結果、色選機法檢測結果與質檢中心檢測結果進行對比分析。二是以本實驗室同一檢驗員對多個樣品使用原方法和改進方法的檢測結果進行對比分析。

3.3.3 驗證的結果與分析

以質檢中心對某直屬庫整倉驗收的4個小麥樣品作為試樣，使用色選機檢測和不同檢驗員使用國標法檢測的結果，與質檢中心檢測的結果進行對比，如表5所示。

表5 色選機、實驗室人員與質檢中心的檢測結果對比%

以上色選機所測不完善粒的4個測定結果與質檢中心的檢測結果的絕對差值均小于0.5%，符合國標方法對重復性的要求。表明改進方法檢測結果準確可靠，通過與檢驗員檢測的數據對比可以看出改進方法優(yōu)于原方法，操作可行。

同一實驗室同一檢驗員運用兩種方法對呼倫貝爾地區(qū)當年收獲的不完善粒含量在不同等級要求范圍的小麥樣品檢測不完善粒的結果對比，如表6所示。

表6 同一檢驗員用兩種檢測法的檢測結果對比%

以上是通過對色選機的參數多次調整后，使用國標法和色選機法檢測結果的對比，絕對差值不大于0.2%，檢測結果與國標方法具有較高的一致性，在消除人為因素的前提下，檢測結果可靠。

4 結論

本方案針對原不完善粒的檢測方法，通過對揀出方式的改變，建立用色選機輔助檢測的改進方法。由于原理的合理運用，儀器的合理選擇，小麥流速和顏色識別度的合理調整，使檢測過程得到優(yōu)化，檢測結果的精密度得到改善。硬質白麥檢出不完善粒含量與硬質紅麥相比更接近于人工檢出的含量值；影響存疑值的是生霉粒和芽萌動粒，由于生霉粒的檢出量偏高和芽萌動粒的檢出量偏低，兩數值的絕對值相近，使得最終結果對檢定結果影響不大。本方案從過程上保證了原方法檢測質量的可靠性，同時使操作智能化，實驗效率提高，是對原方法的進一步完善，具有一定參考作用。

由于色選機在國內運用的時間短，效果及穩(wěn)定性有待進一步驗證。本實驗室所有數據的積累均來自于大型生產設備，小型試驗儀器尚未生產。兩種機型存在的差異還需在具體的試驗儀器使用過程中對有效數據長期積累。另外現使用的色選機只能對小麥外部顏色準確識別，對于小麥內部變化難以判斷，對蟲蝕粒的揀出有局限性，本實驗所用的樣品均來自北方，蟲蝕粒含量非常低，若用于檢測南方小麥準確度要重新驗證。如果能將紅外等光譜技術與色選技術相結合，將儀器功能進一步完善，檢測結果將更加精準可靠。

本方案限于自身條件，在供試材料、儀器等方面還有欠缺，因此實驗數據有限，驗證指標不全，需在后續(xù)實驗中進一步改進與完善。

[1]國娜.糧油質量檢驗[J].北京：化學工業(yè)出版社，2011

[2]林家永.我國糧油檢測方法標準體系的發(fā)展現狀與對策[J].中國糧油學報，2006，21（3）：225-228

[3]GB/T1531—2008小麥[S].北京：中國標準出版社，2008

[4]GB/T5494—2008糧油檢驗 糧食、油料的雜質、不完善粒檢驗[S].北京：中國標準出版社，2009

[5]何中虎，林作楫，王龍俊，等.中國小麥品質區(qū)劃的研究[J].中國農業(yè)科學，2002，35（4）：359-364

[6]張麟，張小燕.色選機光學檢測系統的原理及結構[J].糧食與飼料工業(yè)，1997（4）：18-21

[7]趙增寶，殷樹清，常大理，等.小麥不完善粒的成因及解決辦法[J].糧食流通技術，2009（5）