从感官检验到仪器化检验

马亮

很长一段时间，我国棉花检验都在使用品级制度，依赖人工检验。不但速度慢，而且对检验人员的经验要求高。如何实现仪器化检验成为检验人员面前的一个大问题。

中国纤维检验局等单位完成的《中国棉花色特征图研究》荣获2015年度质检总局“科技兴检奖”，这一研究填补了国内空白，处于国际领先地位，对仪器化检验的实现做出突出贡献。

目标：全面仪器化

“在2004年，国务院批复了棉花质量检验体制改革方案，通过改革，我国棉花质量检验体制将逐步向国际通用的先进做法学习并接轨，逐步建立适合我国国情的棉花质量检验新体制。改革方案明确提出了建立中国棉花色特征图和色特征分级体系。从那时起，中国纤维检验局就开始筹划如何改革品级制度，建立我国的色特征分级体系了。2007年，经国家质检总局批准，《中国棉花色特征图研究》纳入了质检公益性行业科研专项项目，研究工作得以顺利开展。”河北省纤维检验局王扬告诉记者。

过去的棉花检验使用品级制度，通过成熟程度、色泽特征及轧工质量综合评定棉花品级，其中，棉纤维的色泽是评定棉花品质的重要因素。而色泽需要人的主观判断，人为操作不可避免带来了误差。

对棉农来说，品级制度在棉花由计划经济向市场化过渡以来，尤其是棉花收购全面放开以后，并没有形成优质优价的贸易结算体系，挫伤了棉农传统“四分”摘售棉花的积极性。不但如此，在品级制度实行时，全国各地都有最高品级的棉花，但由于光照、水土和气候的原因，棉花质量并不均衡，各省份高品级棉花价格并不统一，主要依靠市场进行调节，这也给用棉企业采购棉花带来不便，更容易造成贸易纠纷。

为了提高检验的准确性，推动棉花质量检验与国际接轨，保护棉农的利益，中国纤维检验局早早开始了色特征图研究的准备。

要实现这一目标，前面有大量的困难。

“色特征图的研究和推广，最主要有三个难点。”王扬解释说，“首先就是色特征图研究是国内首创，没有成熟的经验可以借鉴，需要通过大量的试验和探索依靠创新来实现；其次要实现品级改革过渡期平稳过渡，在色特征级划分的原则上，要兼顾各省份棉花质量的合理分布，要保持现有主流棉花的比例大体相当；最后就是整体涉棉企业和检验技术人员的接受度问题，要完成感官检验技术的一次变革。”

我国棉花的种植范围广，棉花品种多、杂，国家区域试验的新品种达到近千种，其中推荐生产的也超过了三分之一，而这些品种根据其生育期可分为中熟棉、中早熟棉和早熟棉三种类型。根据育种方法又可分为转基因棉品种、杂交棉品种及常规棉品种，而根据品种的抗逆性还可分为耐盐、抗旱、抗虫、抗病等。在这些大的品种当中又分为了许多小的品种。品种太多、适应环境及个性特点不同使得色特征图库在多样性和采集样本上存在一定难度。

除此之外，棉花种植分散、生产集约化程度不高。棉花收购流动性大也给色特征级的建立带来很大困难。

为了解决这些难题，中纤局在研究过程中不断试错，调整研究方法。在2007年，课题组先根据检验数据分析和制图原则，初步形成了色特征图的基本原型，依据色特征图研制实物标准加以验证。后来发现，这一方法并不合适，便更改为先研制实物标准，在实物标准基础上完善色特征图，但也存在一些问题。

“一直到2010年，在国家发改委的政策推动和经费支持下，研究终于有了突破进展，以实物标准为基础，经农业、供销、纺织和纤检四个方面的检验代表同时确认后，将实物标准发放到各个试点单位，经过大量比对试验后，通过检验数据调整色特征图，再根据色特征图相应的微调实物标准，达到图和标准的相对一致。”王扬回忆道。

色特征图的研究能够成功，还与纤检机构公证检验数据积累息息相关。王扬介绍，近年来随着国家棉花临时收储政策的实施，棉花公检数量基本实现了全面覆盖，多的时候每年为课题组带来了3000多万条试验数据，5年来积累了上亿条检验数据，为研究打下了坚实的基础。

未来：助力产业发展

2013年，棉花颜色级标准得到了全面推广。在推广过程中，为了提高各方对标准的接受程度，中纤局在培训方面下了大力气。那就是分层次、分需求、分时期进行培训。按照企业不同层次的人员、培训人员对标准的接受程度以及培训人员对标准的需求进行划分，使标准培训更加切合实际。

“除此之外，还要分时期培训。不是一期培训完就结束了，而是反复学习反复交流，不断强化培训人员对新的颜色分级标准的认知和理解，从感官检验技术方面达到实际应用的能力。”王扬补充道。

据了解，2013年以来，中国纤维检验局加大了对全国涉棉企业的培训力度，开展了全国标准宣贯师资培训，黄河流域、长江流域、西北内陆棉区标准宣贯动员，大型棉话流通企业专题培训等各类培训，全国各级专业纤检机构在各省（区）范围内会同棉花协会、棉纺协会共同举办“棉花新标准宣贯班暨棉花颜色级感官检验技术培训”，累计培训企业共3800余家，培训人数达到了5000余人，覆盖面差不多可以达到100%。

一位多次参加培训的学员表示，培训加深了企业对新标准和棉花实物标准的理解，对当年棉花加工企业的生产有很大帮助。

《中国棉花色特征图研究》项目分析了我国棉花色特征分布规律，建立了棉花色特征图和棉花色特征分类分级方程，并研制了棉花色特征实物标准，通过利用仪器测量棉花的色特征指标，在色特征图上直观确定棉花的色特征级，进而取代采用人工感官检验的品级。

这一研究的成功，对于提高棉花质量检验速度，大幅度提高检测结果的重复性和再现性，减少贸易争端，促进纺织配棉的自动化和精细化，实现棉花资源的高效配置，具有重要的现实意义。以上科研成果填补了国内空白，处于国际领先地位，为提升我国天然纤维检测能力做出了重要贡献，故此，这一研究成果才能够荣获2015年度质检总局“科技兴检奖”。

据了解，色特征图研究并没有止步于此，课题组未来还将根据后期收集到的数据，不断进行微调，以更加适合我国棉花生产现状，推动棉花产业发展。