Published July 1, 2014 | Version v1
Publication

Feasibility study on estimation of rice weevil quantity in rice stock using near-infrared spectroscopy technique

  • 1. King Mongkut's Institute of Technology Ladkrabang

Description

Thai rice is favored by large numbers of consumers of all continents because of its excellent taste, fragrant aroma and fine texture. Among all Thai rice varieties, Thai Hommali rice is the most preferred. Classification of rice as premium quality requires that almost all grain kernels of the rice be perfectly whole with only a small quantity of foreign particles. Of all the foreign particles found in rice, rice weevils can wreck severest havoc on the quality and quantity of rice such that premium grade rice is transformed into low grade rice. It is widely known that rice millers adopt the "overdose" fumigation practice to control the birth and propagation of rice weevils, the practice of which inevitably gives rise to pesticide residues on rice which end up in the body of consumers. However, if population concentration of rice weevils could be approximated, right amounts of chemicals for fumigation would be applied and thereby no overdose is required. The objective of this study is thus to estimate the quantity of rice weevils in both milled rice and brown rice of Thai Hommali rice variety using the near infrared spectroscopy (NIRS) technique. Fourier transforms near infrared (FT-NIR) spectrometer was used in this research and the near-infrared wavelength range was 780–2500 nm. A total of 20 levels of rice weevil infestation with an increment of 10 from 10 to 200 mature rice weevils were applied to 1680 rice samples. The spectral data and quantity of weevils are analyzed by partial least square regression (PLSR) to establish the model for prediction. The results show that the model is able to estimate the quantity of weevils in milled Hommali rice and brown Hommali rice with high [Formula: see text] of 0.96 and 0.90, high RPD of 6.07 and 3.26 and small bias of 2.93 and 2.94, respectively.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يُفضل الأرز التايلاندي من قبل أعداد كبيرة من المستهلكين من جميع القارات بسبب مذاقه الممتاز ورائحته العطرية وقوامه الناعم. من بين جميع أصناف الأرز التايلاندي، يعتبر الأرز الحومالي التايلاندي هو الأكثر تفضيلاً. يتطلب تصنيف الأرز على أنه عالي الجودة أن تكون جميع حبات الأرز كاملة تمامًا مع كمية صغيرة فقط من الجزيئات الغريبة. من بين جميع الجزيئات الغريبة الموجودة في الأرز، يمكن لسوسة الأرز أن تدمر أشد الخراب على نوعية وكمية الأرز بحيث يتحول الأرز الممتاز إلى أرز منخفض الجودة. من المعروف على نطاق واسع أن مطاحن الأرز تتبنى ممارسة التبخير "بالجرعة الزائدة" للسيطرة على ولادة وانتشار سوسة الأرز، والتي تؤدي ممارستها حتماً إلى ظهور بقايا مبيدات الآفات على الأرز والتي ينتهي بها المطاف في جسم المستهلكين. ومع ذلك، إذا كان من الممكن تقريب التركيز السكاني لسوسة الأرز، فسيتم تطبيق الكميات المناسبة من المواد الكيميائية للتبخير وبالتالي لا يلزم تناول جرعة زائدة. وبالتالي فإن الهدف من هذه الدراسة هو تقدير كمية سوسة الأرز في كل من الأرز المطحون والأرز البني من مجموعة أرز همالي التايلاندي باستخدام تقنية التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRS). تم استخدام مطياف فورييه القريب من الأشعة تحت الحمراء (FT - NIR) في هذا البحث وكان نطاق الطول الموجي القريب من الأشعة تحت الحمراء 780–2500 نانومتر. تم تطبيق ما مجموعه 20 مستوى من الإصابة بسوسة الأرز مع زيادة قدرها 10 من 10 إلى 200 من سوسة الأرز الناضجة على 1680 عينة من الأرز. يتم تحليل البيانات الطيفية وكمية السوس عن طريق الانحدار المربع الأدنى الجزئي (PLSR) لإنشاء نموذج للتنبؤ. تظهر النتائج أن النموذج قادر على تقدير كمية السوس في الأرز الحومالي المطحون والأرز الحومالي البني مع [الصيغة: انظر النص] عالية من 0.96 و 0.90، وارتفاع RPD من 6.07 و 3.26 والتحيز الصغير من 2.93 و 2.94، على التوالي.

Translated Description (French)

Le riz thaïlandais est favorisé par un grand nombre de consommateurs de tous les continents en raison de son excellent goût, de son arôme parfumé et de sa texture fine. Parmi toutes les variétés de riz thaïlandais, le riz thaï Hommali est le plus préféré. La classification du riz en tant que qualité supérieure exige que presque tous les grains du riz soient parfaitement entiers avec seulement une petite quantité de particules étrangères. De toutes les particules étrangères présentes dans le riz, les charançons du riz peuvent faire de graves ravages sur la qualité et la quantité de riz, de sorte que le riz de qualité supérieure est transformé en riz de qualité inférieure. Il est bien connu que les meuniers de riz adoptent la pratique de la fumigation « overdose » pour contrôler la naissance et la propagation des charançons du riz, dont la pratique donne inévitablement lieu à des résidus de pesticides sur le riz qui finissent dans le corps des consommateurs. Cependant, si la concentration de charançons du riz dans la population pouvait être approximée, des quantités appropriées de produits chimiques pour la fumigation seraient appliquées et aucun surdosage n'est donc nécessaire. L'objectif de cette étude est donc d'estimer la quantité de charançons du riz dans le riz blanchi et le riz brun de la variété de riz Thai Hommali en utilisant la technique de spectroscopie proche infrarouge (NIRS). Un spectromètre à transformée de Fourier dans le proche infrarouge (FT-NIR) a été utilisé dans cette recherche et la gamme de longueurs d'onde du proche infrarouge était de 780-2500 nm. Un total de 20 niveaux d'infestation de charançons du riz avec un accroissement de 10 de 10 à 200 charançons du riz matures ont été appliqués à 1680 échantillons de riz. Les données spectrales et la quantité de charançons sont analysées par régression partielle des moindres carrés (PLSR) pour établir le modèle de prédiction. Les résultats montrent que le modèle est capable d'estimer la quantité de charançons dans le riz Hommali blanchi et le riz Hommali brun avec des [Formule : voir texte] élevés de 0,96 et 0,90, des RPD élevés de 6,07 et 3,26 et un faible biais de 2,93 et 2,94, respectivement.

Translated Description (Spanish)

El arroz tailandés es favorecido por un gran número de consumidores de todos los continentes debido a su excelente sabor, aroma fragante y textura fina. Entre todas las variedades de arroz tailandés, el arroz tailandés Hommali es el más preferido. La clasificación del arroz como de calidad superior requiere que casi todos los granos del arroz estén perfectamente enteros con solo una pequeña cantidad de partículas extrañas. De todas las partículas extrañas que se encuentran en el arroz, los gorgojos del arroz pueden causar los estragos más graves en la calidad y cantidad del arroz, de modo que el arroz de calidad superior se transforma en arroz de baja calidad. Es ampliamente conocido que los molineros de arroz adoptan la práctica de fumigación de "sobredosis" para controlar el nacimiento y la propagación de los gorgojos del arroz, cuya práctica inevitablemente da lugar a residuos de plaguicidas en el arroz que terminan en el cuerpo de los consumidores. Sin embargo, si se pudiera aproximar la concentración poblacional de gorgojos del arroz, se aplicarían cantidades adecuadas de productos químicos para la fumigación y, por lo tanto, no se requeriría una sobredosis. Por lo tanto, el objetivo de este estudio es estimar la cantidad de gorgojos del arroz tanto en arroz molido como en arroz integral de la variedad de arroz Thai Hommali utilizando la técnica de espectroscopía de infrarrojo cercano (NIRS). En esta investigación se utilizó el espectrómetro de transformadas de Fourier en el infrarrojo cercano (FT-NIR) y el rango de longitud de onda en el infrarrojo cercano fue de 780–2500 nm. Se aplicaron un total de 20 niveles de infestación de gorgojos del arroz con un incremento de 10 de 10 a 200 gorgojos del arroz maduros a 1680 muestras de arroz. Los datos espectrales y la cantidad de gorgojos se analizan mediante regresión parcial de mínimos cuadrados (PLSR) para establecer el modelo de predicción. Los resultados muestran que el modelo es capaz de estimar la cantidad de gorgojos en arroz Hommali molido y arroz Hommali integral con alto [Fórmula: ver texto] de 0.96 y 0.90, alto RPD de 6.07 y 3.26 y pequeño sesgo de 2.93 y 2.94, respectivamente.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
دراسة جدوى حول تقدير كمية سوسة الأرز في مخزون الأرز باستخدام تقنية التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء القريبة
Translated title (French)
Étude de faisabilité sur l'estimation de la quantité de charançon du riz dans le stock de riz à l'aide de la technique de spectroscopie dans le proche infrarouge
Translated title (Spanish)
Estudio de viabilidad sobre la estimación de la cantidad de gorgojos del arroz en el caldo de arroz utilizando la técnica de espectroscopía de infrarrojo cercano

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2058023873
DOI
10.1142/s1793545814500011

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1963779394
  • https://openalex.org/W2007838376
  • https://openalex.org/W2009362302
  • https://openalex.org/W2019485080
  • https://openalex.org/W2029993363
  • https://openalex.org/W2055647973
  • https://openalex.org/W2061773682
  • https://openalex.org/W2098007548
  • https://openalex.org/W2100505521
  • https://openalex.org/W2140494105
  • https://openalex.org/W2143517703
  • https://openalex.org/W2522809380