科技日報記者 張曄
雖然天氣炎熱，但在山東濱州市鄒平市，農(nóng)民售糧卻很輕松。
今年新投入使用的快速篩查檢測設(shè)備和多毒素檢測試紙條，讓整個售糧過程有條不紊。過去檢查最快也要2小時，而如今售糧人員等上幾分鐘就能過檢。
【資料圖】
8月25日，山東美正生物科技公司產(chǎn)品創(chuàng)新中心總經(jīng)理王劍青向記者介紹，他們與南京財經(jīng)大學“江蘇高校現(xiàn)代糧食流通與安全協(xié)同創(chuàng)新中心（以下簡稱中心）”合作，開發(fā)的糧食安全檢測設(shè)備推廣到全國，成為守護國民糧食安全的“火眼金睛”。
江蘇高校現(xiàn)代糧食流通與安全協(xié)同創(chuàng)新中心自進入第三期建設(shè)以來，創(chuàng)新構(gòu)建了“一主線三一流”的發(fā)展模式，建立了“五元協(xié)同”創(chuàng)新機制，為區(qū)域糧食安全和行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展貢獻力量。近年來，該中心累計發(fā)表高水平學術(shù)論文300余篇，授權(quán)國際、國家發(fā)明專利60余件，為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟效益30多億元。
精準防控助力糧油脫毒
小麥是我國重要的糧食作物，年產(chǎn)量約1.3億噸。每年五六月，是長江中下游的江淮麥區(qū)小麥收獲的時節(jié)。近年來，許多農(nóng)民收獲的小麥麥穗干枯、籽粒空癟，這就是被稱為小麥“癌癥”的世界性真菌病害——赤霉病。
據(jù)統(tǒng)計，2010年以來，我國小麥赤霉病頻繁發(fā)生。尤其在長江中下游麥區(qū)，該病重發(fā)頻發(fā)，每年造成的直接經(jīng)濟損失超百億元，已嚴重影響到我國糧食安全和人畜食用安全。
南京財經(jīng)大學食品科學與工程學院教授方勇介紹，小麥赤霉病是由鐮刀菌侵害引起的一種病癥。染病小麥不僅大幅減產(chǎn)，甚至絕收，鐮刀菌還會產(chǎn)生嘔吐毒素、玉米赤霉烯酮、伏馬毒素等160余種毒素。
以前，檢測染病小麥需要從樣本中提取毒素，利用液相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用設(shè)備，并與鐮刀菌毒素的標準物質(zhì)進行比對，才能判斷樣本中含有哪些毒素，有多大含量。這樣不僅費時費力，還嚴重影響夏糧收儲進度。
2012年起，方勇教授團隊開始著手解決快速檢測毒素的難題。“我們調(diào)研發(fā)現(xiàn)，隨著食品安全標準愈加嚴格，單一毒素檢測并不能滿足需要。”方勇說，他們團隊研發(fā)的五合一膠體金法檢測試紙條，可以檢測多種毒素，如嘔吐毒素、玉米赤霉烯酮等，還能檢測重金屬是否超標，經(jīng)過簡單培訓(xùn)，種糧大戶在田間地頭就能進行快速準確的檢測。
到了糧食收儲高峰，檢測試紙條也跟不上糧食收儲的進度。“我們學院早在20世紀80年代就開展糧食檢測儀器的研發(fā)，在前人基礎(chǔ)上，我們開發(fā)出一種近紅外圖像無損檢測技術(shù)及裝備。”方勇介紹，只需抽取糧食樣品，用光譜照射，就可以快速篩查毒素含量的大致水平，最快十幾秒就能出結(jié)果。
中心組織協(xié)同單位開展聯(lián)合攻關(guān)，構(gòu)建了真菌毒素光學成像和生化識別的基礎(chǔ)理論體系，開創(chuàng)了“無損篩查—精準識別—綠色防控”的技術(shù)新模式，開發(fā)了便攜式膠體金讀數(shù)儀、高通量光電檢測儀等專用儀器設(shè)備12臺（套），牽頭制定真菌毒素檢測及防控標準等7項。技術(shù)成果在我國農(nóng)業(yè)質(zhì)檢機構(gòu)和大型糧油企業(yè)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，創(chuàng)造了12億元以上的經(jīng)濟價值，解決了大批量糧油收儲運真菌毒素全程快速篩查瓶頸問題，實現(xiàn)了我國糧油真菌毒素多場景綠色管控。
“智慧糧庫”早期預(yù)警儲糧害蟲
我國不僅糧食產(chǎn)量是世界之最，每年的糧食儲藏更是占全球儲量的50%以上。
每年，我國在儲藏環(huán)節(jié)損失糧食約2000萬-3000萬噸，其中蟲害是造成損失最主要的原因，挽回這些損失相當于開墾千萬畝“無形良田”。儲糧害蟲的發(fā)生不僅對糧食數(shù)量造成直接損失，而且導(dǎo)致糧食出現(xiàn)霉變；此外，害蟲的排泄物、蟲蛻會為糧食增添有機雜質(zhì)和微生物，導(dǎo)致糧食的食用品質(zhì)下降。
為保證農(nóng)民兄弟辛苦耕種的糧食顆粒歸倉，自2009年以來，南京財經(jīng)大學唐培安教授團隊一直致力于儲糧害蟲防治技術(shù)研究，以保障國家糧食安全視為己任，將研究目標對準糧食儲藏中儲糧害蟲防治的問題，并取得了一系列技術(shù)突破。
為解決害蟲監(jiān)測問題，科研團隊成功開發(fā)了儲糧害蟲實時監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于二氧化碳積累速率的儲糧害蟲實時監(jiān)測技術(shù)和基于特征揮發(fā)物的儲糧害蟲嗅覺檢測技術(shù)組成，能夠?qū)Z堆中儲糧害蟲進行“定量”和“定性”分析，解決儲糧害蟲難以全蟲態(tài)監(jiān)測的難題，從幼蟲階段即可“早發(fā)現(xiàn)”“早預(yù)防”，解決了儲糧害蟲難以實時精準監(jiān)測和早期預(yù)警的問題。
“我們以儲糧微環(huán)境二氧化碳累積速率為特征指標，建立精確耦合模型，通過對糧堆中二氧化碳積累速率的實時采集，即得到害蟲的發(fā)生情況。”唐培安介紹。
此外，他們通過破譯儲糧害蟲信息交流、種群繁殖等的特征化合物，還可實時監(jiān)測糧堆中儲糧害蟲發(fā)生種類、種群規(guī)模、生命狀態(tài)等，并發(fā)出預(yù)警和處置建議。經(jīng)過實踐檢驗，該監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的準確率達到85%以上。
目前，中心在國內(nèi)首創(chuàng)糧食太陽能—熱泵多能互補聯(lián)合干燥技術(shù)、紅外輻照穩(wěn)定化和環(huán)壁冷卻通風低溫保鮮儲藏等重大關(guān)鍵技術(shù)，顯著提升糧食儲運過程中的質(zhì)量穩(wěn)定性，并成功應(yīng)用于江蘇省糧食集團等全國200余個糧食儲備庫以及相關(guān)企業(yè)，合計新增銷售額超10億元。
谷物深加工延伸產(chǎn)業(yè)鏈條
什么樣的大米最好吃？是精加工的大米，還是適度加工的大米？
在江蘇農(nóng)墾集團，記者見到一包包加工好的大米正在裝車發(fā)往全國各地。但是，這些大米的色澤看起來并沒有市場常見的大米那么精、白、亮。
“這是我們與國家糧食和物資儲備局科學研究院共同研究的‘糙出白92%’的大米，這個加工精度大米的營養(yǎng)與口感結(jié)合度是最佳的。”馮儒告訴記者，這項成果已經(jīng)在集團公司的10家分子公司轉(zhuǎn)化落地。科學化和數(shù)字化的適度加工不僅提高了大米的出米率和口感，還有力支撐了蘇墾大米品牌的打造。
近年來，中心整合中國農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工所、國家糧食和物資儲備局科學研究院等協(xié)同單位優(yōu)勢，針對糧油加工食品健康升級的關(guān)鍵共性技術(shù)問題，依托科技創(chuàng)新勾畫的糧食加工高質(zhì)量版圖。
中心構(gòu)建了糧油加工全過程組分解析與營養(yǎng)健康功能調(diào)控理論技術(shù)體系，創(chuàng)新了全谷物食品的穩(wěn)定加工、活性物質(zhì)保持及食用品質(zhì)改良等技術(shù)。
中心開發(fā)的互穿網(wǎng)絡(luò)型全蕎麥擠壓面條、雜糧豆掛面、全谷物速食粥等高品質(zhì)全谷物加工產(chǎn)品，解決了營養(yǎng)全谷物高纖維、高灰分等組分對面筋形成和淀粉凝膠體系具有較強破壞作用等問題；打造的蘇三零品牌面粉通過引進先進生產(chǎn)線設(shè)備，結(jié)合世界一流的面粉加工工藝和完善的品控管理，自主研發(fā)的優(yōu)質(zhì)健康新產(chǎn)品獲批了“中國好糧油”稱號。
據(jù)悉，相關(guān)技術(shù)成果在江蘇省糧食集團、江蘇省農(nóng)墾米業(yè)集團有限公司等10余家糧油加工企業(yè)轉(zhuǎn)化應(yīng)用，新增銷售超10億元，并與安井、豐禾等多家國內(nèi)食品加工企業(yè)達成戰(zhàn)略性合作。
（受訪者供圖）
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