淀粉中品质分析检测方案

Buy Now $29.95( Word Converter - 未注册 ) http：//www.word-converter.net 连续流动分析仪测定稻米直链淀粉含量的方法研究 刘卫国1，余泓洁1，姚江华2，李正强2，杨文钰1* (1.四川农业大学农学院，四川雅安 625014；2深圳市一正科技有限公司，法国爱利安斯中国技术服务中心，深圳518034) 摘要：应用连续流动分析仪，通过最佳测定方法优化，研究稻米直链淀粉快速、准确的测定方法。结果表明，在检测波长620nm，分析速度45样/小时，取样时间45s，冲洗时间35s的条件下，测得5个水稻品种直链淀粉含量标准差为0.0419~0.1050，平均为0.0821，变异系数为0.20%~0.76%，平均为0.49%，与国标法测定结果无显著差异，表明连续流动分析仪用于测定稻米中直链淀粉的含量样品用量少，简便快捷，精确度高，，可普遍用于稻米品种分析。 关键词：连续流动分析仪；直链淀粉含量(AC)；稻米 Determination of Amylose Content in Rice byContinual Flow Analyzer ( CFA) LIU Wei-guo et al(Agronomy college of Sichuan Agricultural University，Yaan，Sichuan 625014) Abstract ： A method for determination of amylose content in rice was established and validatedby using Continuous Flow Analyzer.The results showed that the detection wavelength at 600nm，analysis of the speed of 45 samples per hour， that is， injection time 45 seconds， rinse time 35seconds under the conditions measured five varieties of rice amylose content of the standarddeviation of 0.0419 to 0.1050， with an average of 0.0821， the coefficient of variation was from 0.20 to 0.76 percent， with an average of 0.49% with the national standard method no significantdifference between the results. Amylose content in rice measured by CFA is feasible and theoperations are more convenient and rapid than national standard method methods. Key words ： Continuous Flow Analysis ； amylose content ； rice 直链淀粉含量是决定稻米蒸煮食味品质优劣的重要指标[1][2]。稻米直链淀粉含量的测定方法主要有碘比色法、电流滴定法、电压滴定法和凝胶过滤法等[3-5]。目前国内外的稻米品质分析实验室多数采用经国际水稻所改进的简易淀粉-碘蓝比色法(常量法)进 行测定[5]，该方法因样品量需100mg以上，不适用进行小样或单粒的分析。 基金项目四川主要粮食作物丰产科技工程项目(2006BAD02A05) 作者简介刘卫国，1979年生，四川中江人，在读博士，讲师，从事作物生理及品质研究.*通讯作者。 连续流动分析技术 (Continual Flow Analyzer，简称CFA)具有快速、精度高、灵活性强的优点，目前在土壤、植物、烟草、水质、化肥、食品、饲料和酒类等检测领域广泛应用[6]，但用于稻米直链淀粉分析鲜见报道。 本研究以碘比色法为基础、国标法[7为参照，对连续流动分析法测定稻米直链淀粉含量的最佳分析速度、稳定性、准确度、精密度和重复性等方面进行了研究，为稻米品质鉴定及遗传分析研究提供精确、智能化、自动化的直链淀粉微量分析方法。 1材料和方法 1.1仪器与试剂 FUTURA II全自动连续流动分析仪(法国Alliance公司)； TU-1901紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器公司)。 氢氧化钠、乙醇、碘、碘化钾、乙酸等试剂均为分析纯。 1.2实验材料 标准样品：4个稻米标样的直链淀粉含量分别为：J：11.5%，9.2%，117.1%，26.0%，均由中国水稻所分析测试中心提供； 供试样品为5个包含低、中、高不同直链淀粉含量的水稻品种：泰隆Ⅱ号，绵香576，菲优188，冈优305，K优AG。 1.3实验方法 1.3.1样品的前处理 (1)国标法：供试样品经出糙、精白和磨粉后过60目筛后得到精米粉，与标准样品同室放置48h以平衡水分。称取100mg样品或标准样品，装入15mL具盖刻度试管中，用移液管加入1mL无水乙醇以充分分润样品，再用移液管加入9mL 1 mol/L氢氧化钠溶液，摇匀。在沸水浴中分散10 min， 迅速冷却，用蒸馏水定容至100ml，摇匀，4000转离心10min，上清液即为分散液。空白为不加稻米粉的分散液。 (2)流动分析法：称取经水分平衡后的样品或标准样品10mg，装入15mL具盖刻度试管中，用移液管加入0.1mL无水乙醇以充分湿润样品，再用移液管加入0.9mL 1 mol/L氢氧化钠溶液，摇匀。在沸水浴中分散10 min， 迅速冷却，准确加入9ml蒸馏水，摇匀，4000转离心10min，上清液即为分散液。空白为不加稻米粉的分散液。 1.3.2含量分析 (1)国标法：按国家标准GB-T 15683-1995稻米直链淀粉含量的测定方法进行L习，从定容的100 mL 分散液中准确吸取5mL样品液于100 mL容量瓶中，加入约50 mL蒸馏水后，再加入1mL 1mol/L 乙酸溶液及2 mL 碘试剂，定容后摇匀。显色20 min 后，利用紫外分光光度计在620 nm 处读取吸光度。标准水稻样品同法操作建立标准曲线，根据待测样本吸光值计算其直链淀粉含量。 (2)流动分析法：经反调试，最终优化形成如图1所示的方法模块流路图。主要配件为880流通池，620nm滤光片、各种不同内径的泵管，开机并设置好各项参数后，机器调试运约20min后，基线平稳，可开始测定。以标准样品的分散液中直链粉含量(mg/ml) 为横坐标，吸收峰高为纵座标，，得标准曲线，计算待测样本的直链淀粉含量。 2空气20T 10T废液 流通池 //// /// 1试剂R1(检测) (混合) (混合) 3样品4 试剂R25空气加压管 注：1.泵管1(绿/绿)R1：乙酸；泵管2(橙/蓝)空气；泵管3(橙/黄)样品；泵管4(红/红)R2： I2/KI溶液；泵管5橙/白空气加压管 2.““T”为混合圈 图1FUTURA全自动连续流动分析仪流路图 2结果与分析 2.1样品稳定性实验结果 得到分散液后，用连续流动分析仪在0，2，4，12，24，48h以30样/h速度测样品的吸光度。结果(表1)表明，5个稻米样品的分散液的标准差为0.0004~0.0008，平均值为0.0005；变异系数为0.24%~0.71%，平均值为0.34，，说明分散液在室温条件下48h内具有较好的稳定性。 表1样品稳定性实验结果 品种名称 Oh 2h 4h 12h 24h 48h 平均值 标准差 CV(% ) 泰隆1号 0. 0.1135 0.1110 0.1129 0.1119 0.1124 0.1122 0.0008 0.71 1114 冈优305 0. 0.1565 0.1563 0.1552 0.1562 0.1555 0.1559 0.0004 0.27 1558 绵香576 0. 0.1084 0.1088 0.1098 0.1091 0.1096 0.1092 0.0004 0.40 1093 K优AG 0. 0.1540 0.1548 0.1548 0.1552 0.1550 0.1548 0.0004 0.24 1551 0. 0.1650 0.1639 0.1646 0.1647 0.1644 0.1647 0.0004 0.25 菲优188 1653 2..2最佳分析速度试验 以K优AG材料为样品，实验设计25样/h，30样/h，35样/h，40样/h，445样/h， 50样/h，55样/h，60样/h，优化分析速度，重复5次。在分析速度为25样/h~50样/h时，重复间变异系数比较稳定(图2，图3)，当分析速度为55样/h~60样/h时，变异系数有增大趋势。同时，从峰形来看，在分析速度为25样/h~45样/h时，峰形较好，且两峰达到基线分离，说明冲洗时间充足，管道内无残留；当分析速度增加到50样/h 以后，峰与峰之间的分离效果差，不能达到基线分离，，而且基线发生轻微漂移(图4)，说明由于进样速度过快，导致清洗时间减少，管道内仍有残留物，所得结果准确性较差，若不进行基线调整，则测得值偏高。 0.14150.1413 0.1421 0.14190.142770.1429 图2进样速度45样/h分析图 图3进样速度50样/h分析图 基线漂移示意图 图4基线漂移示意图 进样速度 (样/h) 5次重复测的吸光度 平均值 标准差 CV(% ) 25 0.1446 0.1450 0.1444 0.1448 0.1452 0.1448 0.0003 0.20 30 0.1451 0.1443 0.1448 0.1449 0.1451 0.1448 0.0003 0.20 35 0.1445 0.1450 0.1451 0.1453 0.1445 0.1449 0.0003 0.22 40 0.1456 0.1449 0.1450 0.1447 0.1450 0.1450 0.0003 0.21 45 0.1451 0.1453 0.1446 0.1453 0.1447 0.1450 0.0003 0.20 50 0.1456 0.1449 0.1457 0.1450 0.1455 0.1453 0.0003 0.22 55 0.1450 0.1455 0.1456 0.1459 0.1460 0.1456 0.0004 0.24 60 0.1460 0.1454 0.1464 0.1456 0.1465 0.1460 0.0004 0.30 表2不同进样速度测的吸光值 2..3精确度试验 准确称取5份已磨制成精米粉的菲优188，经样品分散处理后，检测其吸光度，重复3次。结果如表3所示，测得的吸光度标准差为0.0003~0.0004，平均值为0.0004；变异系数为0.17%~0.24%，平均值为0.20%，表明连续流动分析仪的精密度能够达到测定稻米直链淀粉含量的水平。 表35份菲优188的吸光光度值 $29.95( Word Converter - 未注册) http：//www.word-converter. net 1 0.1738 0.1729 0.1733 0.1733 0.0004 0.21 2 0.1740 0.1731 0.1735 0.1735 0.0004 0.21 3 0.1737 0.1730 0.1733 0.1733 0.0003 0.17 4 0.1734 0.1740 0.1732 0.1735 0.0003 0. 20 5 0.1729 0.1735 0.1739 0.1734 0.0004 0.24 2.4流动分析法与国标法的比较 2.4.1重复性比较 利用水稻标准样品建立的直链淀粉含量标准曲线。分别用常规法和连续流动分析法测定5个样品直链淀粉含量，每个样品重复五次。结果比较分析如表4。表4表明，两种方法测定结果的平均标准偏差为0.1077，变异系数为0.61%，测得的直链淀粉含量无显著性差异，均能得到准确的结果。 表4两种方法测定稻米直链淀粉含量的重复性结果比较(N=10) 品种名称 直链淀粉含量(%) 两种方法测得值 标准差 CV(%) 平均CV(% 流动分析法 国标法 总平均值(%) ) 绵香576 13.64-13.88 13.57-13.88 13.73 0.1164 0.85 泰隆1号 14.05-14.28 14.10-14.32 14.21 0.1009 0.71 K优AG 20.41-20.58 20.35-20.60 20.48 0.0943 0.46 0.61 冈优305 20.69-20.79 20.52-20.76 20.69 0.0988 0.48 菲优188 21.93-22.15 22.06-22.36 22.12 0.128 0.58 2.4.1测试结果分析 采用两种不同分析方法分别对5个供试样品进行5次重复测试，结果(表5)表明，连续流动分析法和国标法测定的稻米直链淀粉含量标准偏差分别为0.0419~0.1050(平均值为0.0821)和0.0974~0.1296(平均值为0.1119)，变异系数平均值分别为0.49和0.64。说明两种方法5次重复测试结果都具有较好的重现性。但连续流动分析法与国标法相比具有更好的重复性。 表5两种方法测得的稻米直链淀粉含量结果比较分析(N=5) 品种名称 流动分析法 国标法 幅度(%) 平均(% ) 标准差 CV(% 幅度(%) 平均(% 标准差 CV (% 绵香576 13.68-13. 13.73 0. 0.76 13.62-13. 13.72 0. 0.92 88 1050 88 1266 泰隆1号 14.05-14. 14.18 0. 0.67 14.10-14. 14.24 0. 0.68 28 0953 32 0974 K优AG 20.41-20. 58 20.51 0. 0726 0.35 20.35-20. 60 20.46 0. 1053 0.51 冈优305 20.69-20. 79 20.75 0. 0419 0.20 20.52-20. 76 20.62 0. 1008 0.49 菲优188 22.11-21. 93 22.06 0. 0957 0.43 22.06-22. 29 22.18 0. 1296 0.58 3.结论 国内外学者在稻米直链淀粉含量与测定方面作了大量的研究工作，制定了标准的测定方法，测定对象仅限于稳定的品种或品系。我国国家标准中的改良碘比色法测定过程烦琐，而新近发展起来的近红外分析仪虽可对稻米进行单粒无损害检测，但设备昂贵，且对仪器适用范围较小，定标难度大，难以在短期普及[3]。FUTURA全自动连续流动分析仪虽价格较贵，但其适用范围广泛，，可用于直链淀粉、氨态氮、总氮、还原糖、总糖、纤维素、磷酸盐、硝酸/亚硝酸盐钾、钙、镁、氯化物、L-乳酸、L-苹果酸、α-淀粉酶、β-葡聚糖等物质的测定[7]，能广泛运用于农业、林业、食品科学以及其他相关行业。 FUTURA全自动连续流动分析仪配有自动进样器，可一次性进行多达240个样本的连续分析，检测结果由分析软件自动计算，1个样本的检测时间仅需要90s，本文将其用于稻米直链淀粉含量的检测，简化了国标法烦琐的操作过程，降低了检测人员操作技术对测试结果的影响程度。省去了人工移液，添加指示剂、乙酸、蒸馏水，定容摇匀，分光光度计下的比色和数据计算过程，减少了试剂和试样的消耗量，实现了显色、比色和数据处理同时进行，可节约大量的人力成本和时间，同时克服了常规测试方法在微量测试时，由于样本量少而使定容比色难于操作和不能进行平行测试的缺点，可减少操作误差，提高测试准确度，是一种快速、准确，重现性好的测定稻米直链淀粉含量的较理想方法。用于大批量样本和样本量非常少的珍稀样本测定，更显示了常规法无法比拟的优越性，为稻米品质研究提供了便利技术。 ( 参考文献 ) ( [1] 万向元，胡培松，王海莲，等.水稻品种直链淀粉含量、糊化温度和蛋白质含量的稳 定性分析[J].中 国 农业科学，2005，38(1)：1-6 ) ( [2]肖文.直链淀粉的含量决定淀粉的用途[].农产品加工，2009，2：22 ) ( [3]明东风，马均，马文波，等.稻米直链淀粉及其含量研究进展[J].中国农学通报，2003， 19(1)：68-71 ) ( [41 杨洁，余绍金，汪莲爱，马云峰.应用流动注射法测定稻米的直链淀粉含量[J].湖北 农业科学，2007，9：828-830 ) ( [5]王仪春，张小明，石春海.稻米直链淀粉含量测定方法的探讨[J].中国农学通报，2001 1， 17(5)：30-32. ) ( [6]法国Alliance公司.FUTURA全自动流动分析仪操作手册[M]，2008 ) [7]GB-T 15683-1995《稻米直链淀粉含量的测定》