快速鉴别小麦品种纯度的方法和系统
成果类型:: 新技术
发布时间: 2022-11-16 17:33:41
本发明公开了一种快速鉴别小麦品种纯度的方法,包括以下步骤:采集已知品种的小麦籽粒图像;提取已知品种小麦籽粒图像的图像信息;在已知品种小麦籽粒图像的图像信息中提取该已知品种小麦籽粒图像特征;根据已知品种小麦籽粒图像特征,建立已知品种小麦籽粒的特征集;采集未知品种的若干颗小麦籽粒的小麦籽粒图像;提取未知品种小麦籽粒图像的图像信息;在未知品种小麦籽粒图像的图像信息中提取每颗未知品种小麦籽粒图像特征;根据每颗未知品种小麦籽粒图像特征与已知品种小麦籽粒的特征集计算判定每颗未知品种小麦籽粒是否属于已知品种。
设备采用近红外检测方式,一台设备就可以解决小麦在各种环节,处于各种物态(颗粒状、粉末状、副产品),各种环境下的的检测需求。同时,由于仪器基于光学照射原理,所有检测样品都不再需要复杂预处理过程,也无需使用化学试剂,并可以一次性完成水分、蛋白质、湿面筋等多个指标的检测。本发明的方法简单、方便、可操作性强,准确率高。
小麦是我国第三大粮食作物,其产量丰欠关系国计民生。小麦种子的纯度直接关系到小麦的产量与加工品质,如果小麦种子中混杂掺假,将极大损害国家和农民的利益。因此,小麦品种的鉴别对粮食生产与加工意义重大。目前,小麦品种鉴别的方法包括:化学鉴定法、形态学鉴定、蛋白质电泳指纹图谱鉴别法、DNA指纹图谱鉴别法、近红外光谱法等。化学鉴定法在大多数情况下只能把种子分成几类,再与其他方法结合使,而且这类方法应用范围较窄;形态学方法鉴定品种的形态特征非常有限,并且这些性状也只适用于其品种间差异明显的样品鉴定;蛋白质电泳指纹图谱鉴定法、DNA指纹图谱鉴定法鉴别精度高,但所需的时间很长,而且鉴别过程繁琐,对操作人员技术要求较高,成本高,不适宜对样品进行批量分析和无损在线监测;近红外光谱、高光谱鉴别的稳定性还有待提高。目前生产中主要采用形态学鉴定法,主要依靠人的感官从外形、色泽等方面进行综合评价,存在方法繁琐、主观性强、效率低等缺点,增加了小麦品种分类的不确定性。故需一种快速、有效、稳定的小麦品种鉴别方法。本发明提供一种快速鉴别小麦品种纯度的方法和系统,基于图像识别技术,通过提取样本的特征部位信息进行建模而实现品种纯度判别。该方法简单、方便、可操作性强,具有快速、经济、实用的优点。
本成果开发团队包括张波、孟昂、郭波莉、张影全、李明 孙倩倩、巨明月。农产品加工研究所建有加工工程、贮藏、保鲜与物流、质量安全、营养与健康等四大学科,建有谷物加工与品质调控、植物蛋白结构与功能调控、肉品加工与品质调控、果蔬加工与品质调控、薯类加工与品质调控、农产品生物毒素与过敏原防控、中式食品加工与装备、食品营养与功能因子利用和食品酶工程等9个院级创新团队和农产品加工质量安全防控、植物化学组分与组学研究、乳品加工与品质调控、农产品保鲜与物流创新团队等4个所级团队,是国家农产品技术研发中心、农业农村部农产品加工综合性重点实验室、农业农村部农产品质量安全风险评估实验室(北京)等11个国家、省部级科研平台的依托单位。
不论是小麦生产企业,还是作坊式工厂,再或是小麦农户和小麦收购商,为取得符合产品标准的小麦,其检验项目繁复,如按标准做全项检验会导致检验费用剧增,且检验周期长。这些都是不好解决的难题。而采用近红外检测方式,一台设备就可以解决小麦在各种环节,处于各种物态(颗粒状、粉末状、副产品),各种环境下的的检测需求。同时,由于仪器基于光学照射原理,所有检测样品都不再需要复杂预处理过程,也无需使用化学试剂,并可以一次性完成水分、蛋白质、湿面筋等多个指标的检测,所以采用近红外检测,所涉及的检测成本仅为电费、人员工资等,仅从试剂一项每年就可帮助企业节省数万乃至数十万元的检测成本。
按照经济效益(净利)可提高16%以上,按平均方法预算,转化所需资金为2000万元。