试析基于光谱分析的大米加工精度检测方法实验研究

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1、南京农业大学硕士学位论文基于光谱分析的大米加工精度检测方法实验研究姓名：夏建春申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：陈坤杰20060601基于光谱分析的大米加工精度检测方法实验研究{两要大米的加工精度，是评价大米品质的一个重要指标。大米的加工精度越高，不仅其外观品质更好，而且其口感也更佳，更受消费者欢迎．目前，国内外对大米加工精度的检测，基本上采用人工判断。对大米加工精度的控制，通常都是操作人员首先基于对大米加工精度的感观判别，再通过调节碾米机出口压力来实现。这种对大米加工精度的判别方法，不仅存在着

2、很大的主观偏差，而且也难于实现对大米加工过程的自动控制。因此，研究制定一种大米加工精度的客观评定标准以及定量检测方法，是保证大米加工质量、实现大米加工过程自动化的基本要求，对提高我国大米品质、提升我国大米加工业的技术水平具有十分重要的现实意义。对于一个稻米加工企业，其所加工的稻米，在品种和产地来源方面，一般都比较固定，所采用的加工流程也基本固定不变。因此，对于某特定品种的稻米，如果能在加工过程中检测出其表面的营养成分含量，就有可能推断出该稻米当前大致的加工精度。光谱分析技术可以方便快速地对某些物质地化学成分，

3、作定量分析和检测，因此，利用光谱分析技术对大米表面的营养成分含量进行检测和分析，就有可能根据大米表面的营养成分含量，判断出大米的加工精度等级，制定出大米加工精度等级的客观标准，进而实现大米加工精度的在线检浸D。本研究以722型分光光度计为基础，通过一个步进电机、接口电路和微型计算机，组成一套大米表面营养成分测定的光谱分析硬件系统；采用MicrosoftVisualc++6．0编制数据读写、步进电机驱动程序，实现对大米表面营养成分的测定和数据采集传输．以武育粳13号为试验材料，利用小型砻谷机、碾米机等实验室设备

4、，模拟稻米的加工过程，将稻米加工到不同程度的精度等级。采用环己烷、乙醚、三氯化碳、四氯化碳、蒸馏水进行大米表面脂肪、维生素等营养成分的浸出试验，选择进行大米表面营养成分浸出的最佳溶剂，并通过多次重复试验，检验最佳溶剂的稳定性．测定不同加工精度等级稻米营养成分的光谱平滑峰值、基于基线峰值和微分峰值，研究稻米的加工精度与其营养成分光谱峰值之间的关系．试验结果表明，在310nm~324nm的波长范围内，不同加工精度的稻米，其浸出剂营养成分光谱峰值之间具有显著的差异，其中三氯化碳浸出剂的表现最为明显。溶剂的稳定性试验

5、表明，三氯化碳浸出剂具有良好的稳定性，最适于作为大米表面营养成分的浸出剂。对不同加工精度大米的人工染色判断和试验数据l的平滑处理结果表明，大米加工精度等级的国家标准与大米表面营养成分浸出剂的光谱平滑峰值、基于基线峰值和微分峰值之间存在着显著的对应关系．利用大米表面营养成分浸出剂的基于基线峰值，进行大米加工精度的判定，判定的正确率可以达到80％，表明可以利用大米表面营养成分浸出荆的光谱峰值，制定大米加工精度等级的客观判定标准。如果以特定压力下的碾削时间，作为大米加工精度的判断指标，尽管判断的正确率只有53％，但

6、该方法在实现大米加工精度的在线实时检测方面，具有很大的潜力．关键词：稻米；加工精度；在线检测；光谱分析IIEXPRIMENTALRESEARCHONJUDGEMETHODOFRICEMILUNGDEGREEW删SPECTRAI。ANAIYSISABSTRACTThemillingdegreeofriceisanimportantparameterofricequality．Thehi曲ermillingdegreeofriceshowsnotonlybetterappearance，butalsomoreap

7、petizingandmorewelcomebyconsumers．Atpresent，theevaluationofmillingdegreeofriceisconductedbymanualmethodinalmostallcountry．Tocontrolthemillingdegreeofrice，alloperatorusuallyhastofirstlyjudgethemillingdegreebysenseandthenadjusttheoutletpressureofmillingmachin

8、e．Sincethismanualmethodofjudgingmillingdegreeissubjectivebutobjective，itisdifficultytorealizetheautomaticcontrolofricemilling．Therefore，anobjectivestandardandquantificafionalmethodofassessingmillingdeg