水稻檢測(cè)儀器的開發(fā)與利用

日本大約從1980年開始對(duì)大米的食味進(jìn)行研究，在育種、栽培、保管、加工方法等方面做了各種各樣的改良。一般粘性大的米飯比較受人們的歡迎，從品種上來(lái)講，“越光”（Koshihikari）獲得了的評(píng)價(jià)。由于“越光”具有直鏈淀粉及粗蛋白質(zhì)含量較低的特征，因而獲得了較高的食味評(píng)價(jià)，目前其耕作面積占全國(guó)的40％左右。佐竹公司認(rèn)識(shí)到稻米食昧評(píng)價(jià)的重要性，開發(fā)出了食味檢測(cè)儀器并推向市場(chǎng)。目前為了廣大用戶更有效地利用食味檢測(cè)儀器，佐竹公司正在開發(fā)有關(guān)食味評(píng)價(jià)系統(tǒng)。

1大米品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法

    大米的品質(zhì)分為外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)。大米的外觀品質(zhì)主要有外觀、色澤以及是否含有裂紋粒、碎米、未熟粒等；內(nèi)在品質(zhì)表現(xiàn)為品嘗時(shí)的食味。

1．1  外觀品質(zhì)的測(cè)定方法

    （1）目測(cè)：外觀、色澤、裂紋、未熟等。

    （2）外觀檢測(cè)儀器：代替人的目測(cè)可以測(cè)定大米的外觀品質(zhì)項(xiàng)目，主要有顆粒評(píng)定儀（圖1）等。

1．2  內(nèi)在品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法

    （1）感官評(píng)價(jià)：依靠評(píng)價(jià)員品嘗米飯，與對(duì)照米樣比較，進(jìn)行打分。

    （2）食味計(jì)：利用近紅外線分光裝置代替人的感官品嘗，主要有食味計(jì)（米粒食味計(jì)、米飯食味計(jì)）。

1．3感官評(píng)價(jià)法的缺點(diǎn)

    日本的大米食味評(píng)價(jià)是根據(jù)食糧廳制定的《大米食味試驗(yàn)實(shí)施要領(lǐng)》進(jìn)行的。現(xiàn)在，財(cái)團(tuán)法人谷物檢查協(xié)會(huì)通過(guò)感官評(píng)價(jià)每年都發(fā)表全國(guó)各地產(chǎn)的大米食味排列次序。但是，感官評(píng)價(jià)法具有以下的缺點(diǎn)。

    （1）感官評(píng)價(jià)人員需要20～24名；

    （2）耗時(shí)間、費(fèi)用高、需要的試樣量比較多；

    （3）由于人工判斷，很容易受到評(píng)價(jià)人的生理與心理狀況的影響。

2大米食味評(píng)價(jià)系統(tǒng)

2．1食昧計(jì)

2．1．1  米粒食味計(jì)  米粒食味計(jì)適用于測(cè)定糙米與大米。采用近紅外線分光分析法，通過(guò)測(cè)定顆粒大米的直鏈淀粉、蛋白質(zhì)、水分、脂肪酸含量來(lái)推算出大米的食味值。特點(diǎn)是操作方便，適合于農(nóng)場(chǎng)的施肥管理、碾米工廠的配米等。

2．1．2  米飯食味計(jì)  使用可見光·近紅外線分光分析法，通過(guò)測(cè)定米飯來(lái)評(píng)價(jià)原料大米的食味品質(zhì)。米飯食味計(jì)的測(cè)定項(xiàng)目與感官評(píng)價(jià)的項(xiàng)目基本相同，有外觀、硬度、粘度、平衡度及食味值。

2．2測(cè)鮮儀

    用于判定糙米、大米與免淘米的品質(zhì)劣變程度。是將大米的酸化程度用具體的數(shù)字（FD值）來(lái)表示的測(cè)定儀器。

2．3硬度·粘度儀

    蒸煮時(shí)的加水量直接影響到米飯的硬度與粘度，適當(dāng)?shù)募铀磕苷糁蟪鲈摯竺姿钟械?硬度與粘度。所以在評(píng)價(jià)米飯時(shí)測(cè)定米飯的硬度與粘度是有必要的，而硬度·粘度儀就是用來(lái)更地評(píng)價(jià)米飯硬度和粘度的測(cè)定儀器。

2．4食味鑒定團(tuán)

    食味鑒定團(tuán)是由以上列出的米飯食味計(jì)、測(cè)鮮儀及硬度·粘度儀3種儀器組成的，是為了更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)米飯食味的測(cè)定系統(tǒng)。米飯食味計(jì)主要是利用光學(xué)對(duì)米飯的外觀與蒸煮狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)；硬度·粘度儀是從物理角度來(lái)測(cè)定米飯的硬度與粘度；測(cè)鮮儀是測(cè)定蒸煮前的大米品質(zhì)劣變程度。食味鑒定團(tuán)是根據(jù)這些測(cè)定值來(lái)算出食味鑒定值。在該系統(tǒng)出臺(tái)之前，食味是根據(jù)各儀器的測(cè)定值分別分析后再進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)?，F(xiàn)在根據(jù)這個(gè)系統(tǒng)可以輕易地算出食味鑒定值。

3不同用途大米的食味評(píng)價(jià)

3．1  利用自組織映射圖（SOM）進(jìn)行評(píng)價(jià)

    食味計(jì)是將食味評(píng)價(jià)數(shù)值化，數(shù)值越高食味就越好。碾米工廠、大米銷售店根據(jù)不同用途所需求的大米食味當(dāng)然也不同。怎樣選定適合于壽司、雜燴飯、便當(dāng)、飯團(tuán)子、日式飯菜等的大米，到目前為止都是憑經(jīng)驗(yàn)與感覺來(lái)選定的。一般根據(jù)以下的三項(xiàng)進(jìn)行分類：（1）重視外觀與氣味；（2）重視硬度與粘度；（3）比起氣味更重視硬度等。為了讓這些分類更加明了化，利用自組織映射圖（Self Organizing Maps），將原來(lái)單獨(dú)考慮的24個(gè)項(xiàng)目視覺化。利用這種方式，將19種不同用途的大米商品分類，制成的自組織映射圖如圖3所示。

    將“越光”、“秋田小町”、“Kilala397"3種大米按照2種方式保管，利用SOM來(lái)分析各自的品質(zhì)變化。將以上的大米分別在溫度15℃·濕度60％、溫度30℃·濕度60％的環(huán)境下保存l a，每隔2個(gè)月進(jìn)行一次感官評(píng)價(jià)，將得到的39個(gè)米樣感官評(píng)價(jià)分布視覺化后其結(jié)果如圖4所示。從圖中可以看出由于保存引起的品質(zhì)劣變對(duì)食味評(píng)價(jià)的影響顯著。

    將上述各階段的劣變程度用測(cè)鮮儀測(cè)定，得到的結(jié)果如圖5所示?？梢钥闯鰷y(cè)定結(jié)果與感官評(píng)價(jià)的結(jié)果非常接近。

3.2食昧鑒定團(tuán)的利用

    利用食味鑒定團(tuán)對(duì)不同用途的大米進(jìn)行了研討。以往的米飯食味計(jì)只能用食味值來(lái)表示大米的食味高低，而不能明確該大米的用途。利用食味鑒定團(tuán)測(cè)定的結(jié)果通過(guò)SOM將不同用途大米視覺化后如圖6所示，可以得知各大米的*用途以及*的配米方法。事先分別用米飯食味計(jì)、測(cè)鮮儀、硬度·粘度儀測(cè)定每個(gè)大米，再根據(jù)用戶預(yù)先設(shè)定的適合于該用途的數(shù)值，參照?qǐng)D6來(lái)管理各種用途大米，其效果會(huì)更好。

北方水稻2008年第38卷

三上隆司（日本佐竹公司）