智能技术撑起“活米产业集群”
近日，在哈尔滨工程北米科技有限公司建设的国内首个稻米适度加工示范园区生产车间，活性留胚米智能加工生产线正在紧张作业。“国内十余个知名品牌的有机胚芽米都是在这里生产的。”董事长李冰告诉记者，这条生产线是工程北米承担的黑龙江省首批重大科技成果转化项目“活性留胚米智能加工技术产业化初始阶段建设”成果。
日前，该项目通过省科技厅组织的专家验收。项目实现稻谷留胚率95%，达到国际先进水平。依托该项目成果，工程北米还开创了以其为核心的中国“活米产业集群”。
加工“营养黄金” 技术国际先进
这条活性留胚米智能加工生产线有40米长，外观看似寻常，却内藏玄机。“稻米进入这里，经过7道核心工序和20多道辅助工序，生产出的胚芽米可以实现95%的留胚率，远超日本80%留胚率的标准。”李冰介绍。
留胚米也称胚芽米，是指通过现代加工工艺，保留胚芽部分的精制大米。胚芽只有整个大米重量的2%~3%，却包含大米66%以上的营养物质，被誉为“营养黄金”。日本从上世纪二三十年代开始吃胚芽米，其留胚加工技术可使稻米留胚率达到80%，全球领先。然而由于胚芽十分微小，一般生产工艺难以识别和剥离，使得中国市场少有真正的胚芽米大量销售。
李冰在2012年开展水稻育种机自动化改造项目时首次听说了留胚米这个新事物。“当时只有日本有相关加工设备，国内还处于概念阶段，加工设备更是空白，因此我想打造出中国人自己的留胚米机。”李冰说。于是，身为哈尔滨工程大学智能科学与工程学院教授的他，成立了哈尔滨工程北米科技有限公司。
万事开头难，研发缺少资金，公司举步维艰。“2015年团队获得省科技厅支持初创企业的30万元‘风投’，使公司在最艰难的时候活了下来。”李冰回忆道。他带领团队在国内首次将人工智能、大数据、视觉识别和工业互联网技术应用于水稻加工领域，历经10年科技研发，突破了粗纤维精确剥离技术、胚芽智能识别技术和加工数据与加工工艺精确匹配技术等一系列关键技术。
通过与华为紧密合作，团队成功将人工智能研究成果应用于稻米加工检测，研制的活性留胚米智能加工生产线实现加工减损5%的突破。经权威机构鉴定为：已达到国内领先、国际先进水平。产品获得黑龙江省重点领域首台（套）创新产品奖励，获得华为在水稻加工领域的首个技术认证，并成为华为昇腾万里和鲲鹏展翅计划合作伙伴。
促进减损增效 让饭碗更有保障
粮食加工减损是全球各国关注的重要问题，促进粮食加工减损增效是保障粮食安全的重要途径。
“传统水稻加工原理是刚性挤压层叠碾磨，米粒在相互作用力下实现去皮碾白。这一过程造成了5%的损失，我们要做的就是在去除糙米皮层的同时，将胚芽最大完整度地保留。”李冰表示。
团队基于胚芽特征，研发米粒实时检测技术，其视觉检测准确率达到97.2%。针对加工过程中不同米种、米型掺杂在一起形成的密集粘连问题，团队摸索搭建出分割模型，实现单米粒的检测提取，让每一粒米都能被“看得见”。在此基础上，团队研究个性化碾磨程序，使每一粒米经过多道数百次的轻柔碾磨，最终达到了留胚率及胚芽完整度95%以上。目前，公司已获得相关知识产权70余项。
李冰表示，活性留胚米智能加工生产线可实现加工减损3%~5%，新技术的应用可为全国水稻每年在加工环节减损59亿斤，相当于600万人一年的口粮，助力国家粮食安全。
革命性技术 撑起新产业集群
2023年5月，工程北米与哈尔滨市方正县共建的国内首个稻米适度加工示范园区投产，引来了众多婴幼儿辅食品牌。目前，工程北米已为“秋田满满”“米小芽”等国内十余个品牌代加工有机胚芽米，2023年加工量超过3000吨。
作为我省专注于水稻加工高端装备的国家高新技术企业，工程北米获批建设“黑龙江省工程北米水稻适度加工智能科技技术创新中心”和“黑龙江省水稻适度加工产业技术研究院”，形成了集技术研发、设备研发、活米生产、品牌运营、基地建设于一体的运营模式，开创了以工程北米为核心的中国“活米产业集群”。
目前，工程北米与中国供销社和北大荒集团合作，使胚芽米数字化加工新技术逐步覆盖全省主要水稻主产区。2023年公司为用户实现经济效益超5亿元。
“从最初的一个念头，到现在技术产品实现量产转化，公司成长的每一步都离不开省里的大力扶持。”李冰说。2018年在获得省重大科技成果转化项目立项后，公司获得了黑龙江省新产业投资集团青睐并获得850万元投资，使处于发展关键阶段的工程北米获得“火箭助推”，技术得以快速转化，产品也得到了行业认可。公司相继获得了省技术创新示范企业、省专利优势示范企业、省专精特新企业、省数字化标杆企业等荣誉。
李冰透露，目前产业园年加工能力为2万吨，今年，业务将从代加工胚芽米，拓展到用胚芽米加工速食米饭、速食米粥和婴幼儿米粉等系列产品，提升稻米加工产品附加值。
李冰表示，未来，工程北米将立足龙江，面向全国，大力开展水稻适度加工科技创新、技术服务、人才培养和高新技术产业化，为我国粮食安全贡献科技力量。