科技日報記者 張曄
雖然天氣炎熱，但在山東濱州市鄒平市，農民售糧卻很輕松。
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今年新投入使用的快速篩查檢測設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。
8月25日，山東美正生物科技公司產品創新中心總經理王劍青向記者介紹，他們與南京財經大學“江蘇高校現代糧食流通與安全協同創新中心（以下簡稱中心）”合作，開發的糧食安全檢測設備推廣到全國，成為守護國民糧食安全的“火眼金睛”。
江蘇高校現代糧食流通與安全協同創新中心自進入第三期建設以來，創新構建了“一主線三一流”的發展模式，建立了“五元協同”創新機制，為區域糧食安全和行業高質量發展貢獻力量。近年來，該中心累計發表高水平學術論文300余篇，授權國際、國家發明專利60余件，為企業創造經濟效益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，年產量約1.3億噸。每年五六月，是長江中下游的江淮麥區小麥收獲的時節。近年來，許多農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。
據統計，2010年以來，我國小麥赤霉病頻繁發生。尤其在長江中下游麥區，該病重發頻發，每年造成的直接經濟損失超百億元，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，甚至絕收，鐮刀菌還會產生嘔吐毒素、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—質譜聯用設備，并與鐮刀菌毒素的標準物質進行比對，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。“我們調研發現，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，經過簡單培訓，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，在前人基礎上，我們開發出一種近紅外圖像無損檢測技術及裝備。”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果。
中心組織協同單位開展聯合攻關，構建了真菌毒素光學成像和生化識別的基礎理論體系，開創了“無損篩查—精準識別—綠色防控”的技術新模式，開發了便攜式膠體金讀數儀、高通量光電檢測儀等專用儀器設備12臺（套），牽頭制定真菌毒素檢測及防控標準等7項。技術成果在我國農業質檢機構和大型糧油企業產業化應用，創造了12億元以上的經濟價值，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，實現了我國糧油真菌毒素多場景綠色管控。
“智慧糧庫”早期預警儲糧害蟲
我國不僅糧食產量是世界之最，每年的糧食儲藏更是占全球儲量的50%以上。
每年，我國在儲藏環節損失糧食約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”。儲糧害蟲的發生不僅對糧食數量造成直接損失，而且導致糧食出現霉變；此外，害蟲的排泄物、蟲蛻會為糧食增添有機雜質和微生物，導致糧食的食用品質下降。
為保證農民兄弟辛苦耕種的糧食顆粒歸倉，自2009年以來，南京財經大學唐培安教授團隊一直致力于儲糧害蟲防治技術研究，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突破。
為解決害蟲監測問題，科研團隊成功開發了儲糧害蟲實時監測預警系統。該系統基于二氧化碳積累速率的儲糧害蟲實時監測技術和基于特征揮發物的儲糧害蟲嗅覺檢測技術組成，能夠對糧堆中儲糧害蟲進行“定量”和“定性”分析，解決儲糧害蟲難以全蟲態監測的難題，從幼蟲階段即可“早發現”“早預防”，解決了儲糧害蟲難以實時精準監測和早期預警的問題。
“我們以儲糧微環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，還可實時監測糧堆中儲糧害蟲發生種類、種群規模、生命狀態等，并發出預警和處置建議。經過實踐檢驗，該監測預警系統的準確率達到85%以上。
目前，中心在國內首創糧食太陽能—熱泵多能互補聯合干燥技術、紅外輻照穩定化和環壁冷卻通風低溫保鮮儲藏等重大關鍵技術，顯著提升糧食儲運過程中的質量穩定性，并成功應用于江蘇省糧食集團等全國200余個糧食儲備庫以及相關企業，合計新增銷售額超10億元。
谷物深加工延伸產業鏈條
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？
在江蘇農墾集團，記者見到一包包加工好的大米正在裝車發往全國各地。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與口感結合度是最佳的。”馮儒告訴記者，這項成果已經在集團公司的10家分子公司轉化落地。科學化和數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，中心整合中國農科院農產品加工所、國家糧食和物資儲備局科學研究院等協同單位優勢，針對糧油加工食品健康升級的關鍵共性技術問題，依托科技創新勾畫的糧食加工高質量版圖。
中心構建了糧油加工全過程組分解析與營養健康功能調控理論技術體系，創新了全谷物食品的穩定加工、活性物質保持及食用品質改良等技術。
中心開發的互穿網絡型全蕎麥擠壓面條、雜糧豆掛面、全谷物速食粥等高品質全谷物加工產品，解決了營養全谷物高纖維、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線設備，結合世界一流的面粉加工工藝和完善的品控管理，自主研發的優質健康新產品獲批了“中國好糧油”稱號。
據悉，相關技術成果在江蘇省糧食集團、江蘇省農墾米業集團有限公司等10余家糧油加工企業轉化應用，新增銷售超10億元，并與安井、豐禾等多家國內食品加工企業達成戰略性合作。
（受訪者供圖）
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