一种批量测定稻米胶稠度的制胶装置及方法

本发明涉及稻米品质检测，尤其涉及一种批量测定稻米胶稠度的制胶装置及方法。

背景技术：

1、稻米胶稠度是反映稻米蒸煮食味品质的重要指标，也是稻米品质评价和品种筛选中的常规检测项目。

2、现行国家标准gb/t 22294-2025《粮油检验米类胶稠度的测定》规定，胶稠度测定需将米粉样品经碱液处理后置于沸水浴中加热糊化，加热时间通常为8min，并控制米胶溶液液面保持在试管高度的1/2～2/3，糊化完成后于0℃左右的冰水浴中冷却20min，再测量米胶长度。

3、其中，制胶（糊化）环节直接影响米胶的形成状态和测定结果，是胶稠度检测的关键工序。

4、现有制胶操作大多采用单管或少量试管逐批次放入沸水浴、电炉加热锅或加热板，样品管依靠普通试管架、烧杯或手持方式无序摆放。

5、该方式存在以下三方面突出缺陷：

6、其一，单一样品制备，通量极低：

7、现有操作一次仅能制备一支或少数样品，完成大批量稻米样品的制胶需要反复进行装样、加热、冷却和转移，操作时间长、人工参与环节多，检测通量低，难以满足大批量稻米品质筛查的需求。

8、其二，样品摆放无序，受热不均：

9、样品管在加热装置中的位置、间距和方向缺乏统一约束，管间热对流、沸腾扰动及气泡分布不一致，导致不同样品管受热状态不同，样品糊化程度不均，进而影响胶稠度测定结果的准确性。

10、其三，位置温差导致重复性差、系统误差大：

11、水浴锅、电炉或加热板普遍存在中心区域与边缘区域、不同方位之间的温度差异，样品管处于不同位置时实际受热温度存在系统偏差；同一批次内各样品管受热条件不一致，胶稠度数据重复性差、系统误差大，制约了大批量稻米品质筛查的可靠性。

12、现有技术中虽有水浴锅配合试管盘的制胶装置，但其试管盘孔位多采用单圈或矩形排布，孔位数量少，未形成以加热中心为对称轴的同心多圈层、多孔位均温结构，孔位之间仍存在位置差异；

13、同时，孔位缺少定位标记，样品管在装管和加热过程中容易倾斜、偏移甚至倾倒，无法满足批量同步制胶和国标检测流程对样品稳定性的要求。

14、因此，为解决上述技术问题，提供一种结构对称、孔位均布、单次可批量制胶且全域温场一致的制胶装置是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种批量测定稻米胶稠度的制胶装置及方法，通过同心圆多圈层、多孔位结构化布局，使全部样品管在加热糊化过程中处于对称几何空间和一致的温场环境中，实现了单次40个样品同步制胶，从根本上改善了现有制胶装置通量低、受热不均、位置温差导致系统误差大的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：

3、一种批量测定稻米胶稠度的制胶装置，包括：

4、圆形板体和加热单元；

5、所述圆形板体的外径为210mm，所述圆形板体的中心为板体中心，所述圆形板体上设有贯穿其厚度方向的多个样品管孔；

6、所述多个样品管孔由内向外分为第一圈孔位、第二圈孔位、第三圈孔位和第四圈孔位，所述第一圈孔位、所述第二圈孔位、所述第三圈孔位和所述第四圈孔位分别位于以所述板体中心为圆心的直径为70mm、110mm、150mm和190mm的圆周上；

7、所述第一圈孔位包括4个样品管孔，所述第二圈孔位包括8个样品管孔，所述第三圈孔位包括12个样品管孔，所述第四圈孔位包括16个样品管孔，各圈样品管孔分别沿所在圆周等弧长间隔均布，各圈相邻样品管孔之间的弧长间隔分别为55.0mm、43.2mm、39.3mm和37.3mm；

8、所述加热单元设于所述圆形板体的下方，用于对穿过所述样品管孔的样品管进行加热糊化。

9、优选的，所述样品管孔的孔径为15mm，用于供样品管竖直穿过并对样品管进行限位；

10、所述样品管孔为圆形通孔，各所述样品管孔的轴线相互平行且垂直于所述圆形板体的板面；样品管插入所述样品管孔后由所述样品管孔的孔壁周向限位，保持竖直、稳定、无倾斜、无偏移。

11、优选的，所述第一圈孔位、所述第二圈孔位、所述第三圈孔位和所述第四圈孔位的样品管孔数量之和为40个，所述制胶装置单次同步糊化制胶的样品数量为40个。

12、优选的，所述圆形板体上设有定位标记，所述定位标记用于标识各圈孔位的计数起点；

13、所述定位标记为设于所述圆形板体表面的红色定位标记，所述第一圈孔位、所述第二圈孔位、所述第三圈孔位和所述第四圈孔位各对应设置一个所述定位标记，各所述定位标记分别指向或环绕对应圈层中的一个指定样品管孔，用于标识对应圈层孔位的计数起点。

14、优选的，所述加热单元包括：加热容器、加热器和温控组件；

15、所述加热容器内盛有加热介质，所述加热器设于所述加热容器的底部或侧部，所述温控组件用于控制所述加热介质的温度；

16、所述圆形板体水平设置于所述加热容器的开口处，所述圆形板体中心与所述加热容器的加热区中心同轴设置。

17、优选的，所述加热介质为水；糊化时，所述温控组件控制所述加热介质处于沸腾状态，糊化时间为8min，糊化过程中样品管内的米胶溶液液面保持在样品管高度的1/2～2/3。

18、优选的，所述第四圈孔位所在圆周与所述圆形板体外缘之间的径向距离为10mm，全部所述样品管孔均位于所述圆形板体的外径范围以内。

19、优选的，所述第一圈孔位、所述第二圈孔位、所述第三圈孔位和所述第四圈孔位的样品管孔数量沿径向由内向外按4、8、12、16递增排布，任意相邻两圈孔位的样品管孔数量差为4。

20、优选的，所述圆形板体为板面平整的圆形平板，材质为不锈钢板、铝合金板或耐高温高分子板中的任意一种。

21、一种批量测定稻米胶稠度的制胶方法，包括以下步骤：

22、将圆形板体水平设置于盛有加热介质的加热单元上，使样品管孔位于加热介质液面上方；

23、将40支盛有稻米样品混合液的样品管分别插入40个样品管孔，使样品管竖直设置、下端浸入加热介质，并在样品管管口加盖玻璃球；

24、启动加热单元，使加热介质保持沸腾，对40支样品管内的样品同步糊化制胶；

25、糊化结束后，将所述圆形板体连同样品管整体取出，冷却后测定胶稠度。

26、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

27、（1）实现全域等温场，消除位置温差带来的系统误差：

28、本发明的样品管孔以板体中心为圆心，按四圈同心圆做等弧长间隔对称均匀分布，整体孔阵为中心对称结构；

29、加热过程中，所有样品管所处温场轴向对称、周向温度一致，解决了传统水浴加热与普通加热板存在边缘温差、不同样品受热不一致、糊化程度不均的问题，检测精度和重复性都得到了显著提升；

30、（2）支持单次40孔高通量同步制胶，检测效率大幅提升：

31、本发明的装置一次可以同时完成40个样品管的定位、装管与同步糊化处理，和传统逐批次单样品制备的方式相比，检测通量提升数十倍，大幅提高了稻米胶稠度的检测效率，能够满足大批量稻米品质筛查的使用需求；

32、（3）对称结构实现精准限位，样品放置稳定性强：

33、本发明的样品管孔可对样品管形成周向限位，搭配同心圆多圈层的整体布局，可保证样品管始终竖直直立，不会出现倾倒、位置偏移，样品之间也不会相互干扰，完全适配国标规定的稻米胶稠度检测标准流程；

34、（4）结构设计新颖，实用性高推广性强：

35、本发明的装置仅依靠圆形板体上的同心多圈层孔位布局，就实现了批量均温制胶的功能，整体结构简单，加工制造方便、生产成本低，适合产业化推广，可满足大批量稻米品质检测的使用需求。