基于近红外光谱和深度学习数据增强的大米品种检测

近红外光谱和深度学习结合的思路是大米品种检测的重要研究方向,其准确检测模型的建立依赖大规模的样本数据,然而采集和预处理样本耗时巨大,对准确性的提升造成限制。为解决上述不足,便于深入探究近红外光谱结合深度学习方法在大米品种检测领域应用的可行性,该研究提出基于近红外光谱结合改进型深度卷积生成式对抗神经网络(deep convolutional generative adversarial network,DCGAN)数据增强的大米品种检测方法。首先,在相同环境下采集4种大米品种的近红外光谱并对原始光谱数据进行预处理,使用去趋势校正(detrend correction,DC)和无信息变量消除算法(uninformative variable elimination,UVE)消除无用光谱特征点。然后,建立改进型DCGAN模型对预处理后的光谱数据进行数据增强,对比试验结果表明,改进型DCGAN相比与传统数据增强方法,改进型DCGAN生成数据的结构相似性指标更优。最后,研究不同数据增强方法结合不同分类方法建立大米品种分类模型的性能,对比试验结果表明,改进型DCGAN数据增强结合一维卷积神经网络(one-dimensional convolution neural network,1D-CNN)分类算法所建模型面向测试集的准确率最高,为98.21%,为简便准确的大米品种检测方案提供了新思路。

基于太赫兹时域光谱的大米品种识别研究

为实现大米品种的准确鉴别,提出一种基于太赫兹时域光谱(Terahertz Time-Domain Spectroscopy, THzTDS)技术的大米品种识别方法。利用标准差(Standard Deviation, SD)和区间偏最小二乘(Interval Partial Least Square, iPLS)选取0.53~1.21 THz波段的吸收光谱信息作为分类模型的输入数据,再采用决策树模型(Decision Tree, DT)对四种大米吸收光谱进行分类识别,并在模型训练过程中结合网格搜索算法寻找模型最优参数。为增加实验对比度,分别使用逻辑回归模型和支持向量机模型进行对比实验,其模型分类准确率分别为80.75%和88.75%。实验结果表明,太赫兹时域光谱技术结合SD、iPLS和DT方法可以实现大米品种的准确识别,准确率可达95%,为农产品品种识别提供了一种新的鉴别方法。

皖南烟区优质粳稻大米品种筛选试验

从区域优势及人们饮食习惯出发,进行皖南烟区优质粳稻大米品种开发,以青香软粳和嘉58为供试材料,以人工移栽方式种植,经过取样、蒸煮、检测,发现2种大米直链淀粉含量较低,低于10%,大米食味品质较好,产量较高,胶稠度达到国家标准中一等粳稻谷标准,较适合供给江浙沪大米市场开发。

不同品种大米发酵紫色红曲霉产色素的特性分析

该研究以一株色素产量稳定的紫色红曲菌为试验菌株,采用不同品种的大米(粳米、籼米、糯米)作为基质进行液态摇瓶发酵,通过测定生物量、葡萄糖含量、大米成分,分析红曲霉生长状况,借助高效液相色谱、薄层色谱和色差仪对发酵所产红曲色素的颜色特性及安全性进行评价。结果表明:粳米发酵的胞外色价最高,于505 nm处最高可达19.07 U/mL,是籼米的2.28倍,糯米的2.53倍;发酵3~4 d籼米的红曲菌胞内色价可达947.46 U/g(505 nm),分别是糯米的1.24倍和粳米的1.33倍;发酵6~7 d粳米的胞内色价较高,于505 nm处可达1762.80 U/g,分别是籼米的1.41倍和糯米的1.86倍,粳米的后期发酵更利于M9的色素累积。HPLC分析六种主要红曲色素产量表明,籼米和糯米发酵显著促进了两种橙色素O1、O2在胞内积累,发酵第7 d的产量分别是粳米的5.00倍和6.31倍,粳米发酵更有利于红色素(R1、R2)及黄色素(Y1、Y2)产生;三种大米相比,粳米发酵所产桔霉素最低,安全性更高。总体而言,以粳米为基质发酵更利于M9产红、黄色素,而糯米和籼米更利于红曲菌M9产橙色素。

不同种类大米黄酒酿造的差异性分析

为探究不同种类大米的酿酒特性,以粳糯米、籼糯米、粳米和籼米4种大米为原料,采用绍兴工艺进行了酿酒实验,监测发酵过程中基本理化指标(乙醇体积分数、还原糖、总酸等)的动态变化,并对发酵液中醇、醛、酸、酯类挥发性风味物质的质量浓度进行分析。结果表明,采用粳糯米进行酿酒时易糖化,发酵速度较快,产乙醇速率高,后酵结束时醪液乙醇体积分数达到18%,且残糖质量浓度相对较高。发酵结束时,不同种类大米原料黄酒发酵液中的氨基酸主要是甜味氨基酸和苦味氨基酸,甜、苦、鲜、涩氨基酸质量浓度均存在显著性差异(p<0.01);籼米发酵液中氨基酸质量浓度最高,其次是粳糯米;粳糯米发酵液的挥发性风味物质的质量浓度及醇类化合物质量浓度上有明显优势,而籼糯米酿造原酒的酯类化合物质量浓度最高。

大米在啤酒工业的应用

本文主要介绍了啤酒工业选用大米和鉴别判断大米的方法；选择大米糊化工艺和判断糊化效果。

不同抗老化剂对方便米饭回生及品质影响的研究

以大米为原料,研究大米品种、抗老化剂对方便米饭回生及品质的影响。考察市售大米(籼米4种、粳米3种)中直链淀粉含量,以及制成方便米饭后质构、感官等指标,结果表明,普康5号大米较适宜制作方便米饭。在4℃贮藏条件下,以未处理组米饭为对照,考察海藻糖和蔗糖酯对方便米饭在储藏过程中回生的影响。添加0.8%海藻糖的方便米饭在4℃储藏10 d,其回生焓值比对照组降低39.6%;添加0.8%蔗糖酯的在4℃储藏10 d,其回生焓值比对照组降低33%。结果表明,海藻糖和蔗糖酯均显著(p<0.05)减缓米饭的回生进程,改善米饭的质构和感官评定,延长米饭的储藏期,其中添加海藻糖组效果更显著。