優(yōu)質(zhì)小麥在收購(gòu)過(guò)程中的快速鑒定

◎ 錢立鵬，董曉偉，張來(lái)林，謝宗林，牛青源

（1.中糧貿(mào)易有限公司，北京 100005；2.河南省豫糧糧食集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 450046；3.河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001；4.中糧貿(mào)易安徽有限公司，安徽 合肥 230000）

小麥在我國(guó)種植面積廣泛，2017年全國(guó)產(chǎn)量約1.3億t，占糧食總產(chǎn)量的21%左右[1]。小麥磨制成面粉后可制作各種食品，但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平提高，居民對(duì)優(yōu)質(zhì)糧油產(chǎn)品需求增加，消費(fèi)習(xí)慣也由購(gòu)買面粉轉(zhuǎn)變?yōu)橥赓?gòu)面食半成品。因此，食品加工企業(yè)對(duì)專用粉的需求增強(qiáng)，致使市場(chǎng)對(duì)優(yōu)質(zhì)小麥的需求也逐年增長(zhǎng)[2]。優(yōu)質(zhì)小麥的鑒定及收購(gòu)是加工專用粉的基礎(chǔ)，在收購(gòu)中快速鑒定優(yōu)質(zhì)小麥顯得尤為重要。

1 優(yōu)質(zhì)小麥的分類

根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)質(zhì)小麥可分為優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥和優(yōu)質(zhì)弱筋小麥[3-4]。優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥的角質(zhì)率不低于70%，優(yōu)質(zhì)弱筋小麥的粉質(zhì)率不低于70%。其各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)，見(jiàn)表1。

表1 優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥和優(yōu)質(zhì)弱筋小麥的品質(zhì)指標(biāo)表

從表1可以看出，優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥等級(jí)分為兩等，容重均≥770 g/L，不完善?！?%，符合GB 1351-2008《小麥》中規(guī)定的二等小麥要求。優(yōu)質(zhì)弱筋小麥容重≥750 g/L，不完善?！?%，較GB 1351-2008《小麥》中三等小麥的規(guī)定有所嚴(yán)格。在水分、雜質(zhì)、礦物質(zhì)、色澤、氣味、降落數(shù)值方面，優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥和優(yōu)質(zhì)弱筋小麥要求一致。

在粗蛋白質(zhì)、濕面筋、面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間方面，優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥要求品質(zhì)指標(biāo)越高越好，優(yōu)質(zhì)弱筋小麥則反之。這些指標(biāo)主要反映小麥加工特性與蛋白質(zhì)含量等內(nèi)在品質(zhì)，使不同品質(zhì)的小麥在食品加工中各有所長(zhǎng)。如優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥適合制作面包等對(duì)面筋含量要求較高的食品；而優(yōu)質(zhì)弱筋小麥則適合制作面筋含量要求較低的食品，如蛋糕和酥性餅干等。

2 優(yōu)質(zhì)小麥?zhǔn)召?gòu)中存在的問(wèn)題

優(yōu)質(zhì)小麥檢測(cè)指標(biāo)較多，且國(guó)標(biāo)中規(guī)定：面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間、濕面筋含量、粗蛋白質(zhì)含量、降落數(shù)值必須達(dá)到表1中規(guī)定的質(zhì)量指標(biāo)，若有一項(xiàng)不合格，則不能作為優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋或優(yōu)質(zhì)弱筋小麥。以上指標(biāo)測(cè)定需要使用粉質(zhì)儀、面筋洗滌儀、凱氏定氮儀、降落數(shù)值儀等，且儀器價(jià)格較為昂貴。

在收購(gòu)期間，基層庫(kù)點(diǎn)往往面臨樣品數(shù)量較多、大型儀器配備不足、人員操作技能有限、全項(xiàng)目檢驗(yàn)耗時(shí)較長(zhǎng)等問(wèn)題，收購(gòu)過(guò)程中一般不能采用全項(xiàng)目檢驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)質(zhì)小麥的鑒定。

3 優(yōu)質(zhì)小麥的快速鑒定方法

對(duì)收購(gòu)庫(kù)點(diǎn)而言，優(yōu)質(zhì)小麥的快速鑒定急需解決。在收購(gòu)前，對(duì)區(qū)域內(nèi)的優(yōu)質(zhì)小麥進(jìn)行調(diào)研，確定本年度收購(gòu)的品種，搜集該品種標(biāo)準(zhǔn)樣品并分辨其外觀特征。收購(gòu)時(shí)以品種純度作為判定標(biāo)準(zhǔn)，參考部分品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行輔助判定，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)小麥的快速鑒定。同時(shí)，要定期扦取綜合樣品進(jìn)行全項(xiàng)目品質(zhì)檢驗(yàn)，及時(shí)掌握收購(gòu)情況。

3.1 收購(gòu)前期調(diào)研

優(yōu)質(zhì)小麥通常與小麥品種有關(guān)，普通小麥難以同時(shí)達(dá)到優(yōu)質(zhì)小麥的各項(xiàng)指標(biāo)。因此，在收購(gòu)優(yōu)質(zhì)小麥之前，需要對(duì)區(qū)域內(nèi)小麥品種及種植面積等進(jìn)行充分了解。

根據(jù)我國(guó)小麥種植區(qū)域，優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥主要分布于河南北部、河北、山東等華北地區(qū)，主要品種有新麥26、鄭麥366、西農(nóng)979、藁優(yōu)9415等。優(yōu)質(zhì)弱筋小麥主要分布于長(zhǎng)江中下游和西南秋播麥區(qū)[5]，主要品種包括楊麥13、寧麥9號(hào)、皖麥48等。目前，國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)小麥品種種植分散，未能實(shí)現(xiàn)規(guī)?；N植[6]，且各地區(qū)情況差異較大。應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況確定收購(gòu)品種和區(qū)域，做好收購(gòu)前期調(diào)研，同時(shí)與農(nóng)戶和糧食經(jīng)紀(jì)人做好溝通，避免盲目收購(gòu)造成損失。

3.2 外觀鑒定及品種純度計(jì)算

確定收購(gòu)品種后，通過(guò)分析不同品種優(yōu)質(zhì)小麥的形態(tài)特征，掌握感官鑒定關(guān)鍵點(diǎn)，在收購(gòu)時(shí)進(jìn)行快速鑒定[7]。如新麥26籽粒側(cè)面觀察呈三角形，腹溝開(kāi)闊，背脊末端下凹；西農(nóng)979籽粒細(xì)長(zhǎng)，粗細(xì)均勻，兩端粗細(xì)略同，背面中部隆起；藁優(yōu)9415籽粒瘦小，色澤發(fā)黑紅，兩端略尖，粒中至麥毛處有雙棱。檢化驗(yàn)人員對(duì)優(yōu)質(zhì)小麥品種的感官經(jīng)驗(yàn)積累，能夠提高鑒定的準(zhǔn)確性。小麥外觀形態(tài)特征，見(jiàn)表2。

表2 小麥外觀形態(tài)特征表

隨機(jī)從樣品中分取50 g左右的凈小麥，根據(jù)優(yōu)質(zhì)小麥品種外觀形態(tài)特征，挑選出異品種小麥，計(jì)算出小麥品種純度，計(jì)算公式如下：

（1）中：m1為樣品中異品種小麥重量；m為凈小麥樣品總重量。

純度測(cè)定須設(shè)置重復(fù)實(shí)驗(yàn)，提高檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。同時(shí)，收購(gòu)點(diǎn)須備有標(biāo)準(zhǔn)樣品、鑒定圖片和有關(guān)資料等。由于小麥在生長(zhǎng)期間可能存在混入異種小麥植株或受到異種小麥花粉污染等，收獲期間在存放、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中也可能有其他糧?；烊?，以及收購(gòu)期間檢化驗(yàn)人員感官鑒定存在誤差等情況，收購(gòu)時(shí)品種純度通常達(dá)不到100%。應(yīng)根據(jù)小麥品種特性及客戶采購(gòu)需求，確定某區(qū)域、某品種純度收購(gòu)指標(biāo)，一般建議品種純度應(yīng)在90%左右，具體按照實(shí)際情況執(zhí)行，且收購(gòu)期間要做到分品種存放。

3.3 其他參考指標(biāo)

除計(jì)算優(yōu)質(zhì)小麥品種純度外，還可根據(jù)小麥的某些質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行輔助判定。由于不同品種小麥在外觀形態(tài)特征、化學(xué)組成比例、物質(zhì)結(jié)合緊密程度等有所差異。通常情況下，同一年度、同一區(qū)域、同一品種優(yōu)質(zhì)小麥在容重、硬度指數(shù)、濕面筋含量等方面，檢測(cè)數(shù)值基本相近，如果偏離平均值，可能存在混入其他小麥品種的可能性。

3.4 扦取綜合樣品檢驗(yàn)

收購(gòu)庫(kù)點(diǎn)應(yīng)在收購(gòu)一定數(shù)量?jī)?yōu)質(zhì)小麥后，扦取該批次綜合樣品送到大型檢驗(yàn)室進(jìn)行全項(xiàng)目檢測(cè)，掌握收購(gòu)小麥的各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和調(diào)整收購(gòu)方案。2018年，安陽(yáng)區(qū)域新麥26優(yōu)質(zhì)小麥，在收購(gòu)過(guò)程中綜合樣品檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 新麥26綜合樣品檢驗(yàn)結(jié)果表

從表3可看出，品種純度90%左右的新麥26綜合樣品，在粗蛋白質(zhì)、濕面筋、面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間方面均能滿足二等優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥的要求。由于新麥26品種特性，小麥容重普遍偏低，可見(jiàn)并非容重越高加工品質(zhì)越好，而是與小麥品種有關(guān)。通過(guò)計(jì)算小麥品種純度進(jìn)行鑒定優(yōu)質(zhì)小麥，在庫(kù)點(diǎn)實(shí)際收購(gòu)中具有較強(qiáng)的可操作性。

4 目前研究進(jìn)展

隨著圖像處理技術(shù)的迅速發(fā)展，通過(guò)圖像采集、圖像預(yù)處理、識(shí)別標(biāo)記對(duì)象、計(jì)算參數(shù)、輸出數(shù)據(jù)等程序，將圖像轉(zhuǎn)換成相關(guān)參數(shù)，以參數(shù)的形式描述小麥籽粒的形態(tài)、顏色和紋理特征[8]。張浩等利用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)，能夠快速、準(zhǔn)確測(cè)定小麥投影面積、等效直徑、橢圓度、長(zhǎng)軸、短軸等形態(tài)參數(shù)，精確描述小麥形態(tài)特征[9]。樊超等對(duì)4個(gè)品種的小麥，基于圖像處理提取小麥形態(tài)、顏色、紋理3個(gè)特征參數(shù)，選用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為分類器，品種識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到93.13%[10]。

圖像處理技術(shù)在小麥品種檢測(cè)中的研究取得了一定進(jìn)展，但其研究成果離大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用仍有一定距離。在小麥品種特征差異顯著時(shí)能較好的識(shí)別，而對(duì)特征差異不顯著的樣品識(shí)別率則不太理想[11]。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)圖像處理技術(shù)分辨小麥品種的方法具有較好的應(yīng)用前景，但在實(shí)際收購(gòu)應(yīng)用中該技術(shù)尚不成熟，需要進(jìn)一步研究。通過(guò)感官鑒定優(yōu)質(zhì)小麥外觀特征，計(jì)算小麥品種純度的方法在收購(gòu)時(shí)具有較強(qiáng)的可操作性，但是該方法具有一定的主觀性，需要在收購(gòu)前加強(qiáng)對(duì)檢驗(yàn)員的培訓(xùn)，避免因判斷失誤造成損失。優(yōu)質(zhì)小麥的品質(zhì)要求較高，檢驗(yàn)較普通小麥復(fù)雜，各地應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行鑒定和收購(gòu)。