CN104404123A - 一种检测破壁干燥果蔬和五谷杂粮原料中的细胞破壁率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于食品检测方法技术领域，公开了一种检测破壁干燥果蔬和五谷杂粮原料细胞破壁率的方法。该方法为取干燥果蔬或五谷杂粮原料粉碎过筛；精密称取1g能过40目筛网但不能过60目筛网的粉碎原料加入溶剂制成完整细胞测试液；精密称取1g经过破壁加工技术处理的待测原料加入溶剂制成破壁细胞测试液；取样和装片后将血球计数板玻片置于显微镜下观察；在显微视野下，选择适宜的显微特征物作为细胞破壁率测定的典型显微特征物并进行计数；按以下公式计算细胞破壁率：细胞破壁率(％)＝(完整细胞测试液中典型显微特征物数量-破壁细胞测试液中典型显微特征物数量)/完整细胞测试液中典型显微特征物数量×100％。

Description

一种检测破壁干燥果蔬和五谷杂粮原料中的细胞破壁率的方法

技术领域

本发明属于食品检测方法技术领域，特别涉及一种检测破壁干燥果蔬和五谷杂粮原料中的细胞破壁率的方法。

背景技术

植物细胞是植物生命活动结构与功能的基本单位，由原生质体和细胞壁两部分组成，所有营养、功能成分均包含在原生质体内。人体在食用植物性食材时，由于细胞壁的存在，在一定程度上影响了人体对食材中营养功能成分的快速吸收。因此，在人体食用前采用各种“破壁技术”打破食材中植物细胞的细胞壁，可以提高人体对营养功能成分的吸收效率和吸收速度。

“破壁技术”是一种常用的食品加工技术。按照是否存在外加作用力，可分为机械法和非机械法；按照物理和非物理方法可分为物理法和化学法。物理方法中根据破壁温度又可分为低温物理破壁，超低温物理破壁；根据用力情况也可分为高速撞击破壁、剪切力破壁等，非物理方法主要有化学试剂法及生物酶解法。目前，食品加工过程中常用的一些操作方式如搅拌、打浆、粉碎、挤压等均属于破壁技术中的一种。市场上售卖的各种各样的搅拌机、打浆机实际上就是一种细胞破壁机，其主要原理就是采用一些新型材料、通过设计不同的刀片形状、增加电机马力加大转速等办法将搅拌、打浆、粉碎等技术集合一起，使原料在短时间内达到高破壁率的效果。为衡量某种设备或某种技术的功能作用大小，我们常常需要利用原料处理前后破壁细胞的数量多少(即细胞破壁率的高低)来作比较，因此针对不同原料制定细胞破壁率的检测方法是非常重要的。

目前，最成熟的检测方法就是针对花粉和孢子类原料制定的细胞破壁率的检测方法，国家也有相关标准(如NY/T 1677-2008破壁灵芝孢子粉破壁率的测定)，因为可以将破壁前后的原料加入某种合适溶剂制成相同浓度的均匀悬浮液，然后通过制片，在显微镜下(带血球计数板)直接观察并统计出具有完整细胞壁的花粉或孢子的数量，以此计算细胞破壁率。另外，就干燥的中草药原料而言，应用超细粉碎技术对细胞破壁率的影响研究方面也有论文发表(主要为湖南中医药大学超微工程技术研究中心发表的论文)，其中也涉及到细胞破壁率的计算方法，但其中一个明显的缺陷就是用细粉(100目)中的显微特征物的数量作为细胞未破碎的基数以此计算细胞破壁率，最后得出的破壁率明显超高，数据不准确，方法也难以令人信服。

就干燥的五谷杂粮和果蔬如大米、小麦、薏米、红薯干、荔枝干、白菜干等原料而言，由于没办法将破壁前的原料直接用合适的溶剂进行溶解来计算一定质量或一定体积中未破壁的细胞数，也就是说，既要保证原料中的细胞得到有效分离，又要保证细胞尽量不破壁，因此也没有办法检测这一类原料使用破壁加工技术之后的细胞破壁率的大小，即目前没办法比较某种破壁加工技术或某种破壁加工设备对此类原料的作用大小。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足和缺点，本发明的目的在于提供一种检测破壁干燥果蔬和五谷杂粮原料中的细胞破壁率的方法。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种检测破壁干燥果蔬和五谷杂粮原料中的细胞破壁率的方法，按照以下操作步骤：

(1)制备完整细胞测试液：取干燥果蔬或干燥五谷杂粮原料用普通粉碎机粉碎5～10分钟，先将粉碎物过40目筛网，然后取过40目筛网的粉碎物再过60目筛网；精密称取1.00g上述能过40目筛网但不能过60目筛网的粉碎原料，加入50.00ml溶剂，搅拌制成悬浮液，此悬浮液即为完整细胞测试液；

(2)制备破壁细胞测试液：精密称取1.00g经过破壁加工技术处理的待测干燥果蔬或干燥五谷杂粮原料，加入50.00ml溶剂，搅拌制成悬浮液，此悬浮液即为破壁细胞测试液；

(3)细胞破壁率的检测：

a、准备能够应用血球计数板进行计数的显微镜和血球计数板；

b、分别摇匀或用玻棒搅匀上述完整细胞测试液和破壁细胞测试液后立即进行取样和装片处理，装片时要使测试液布满血球计数板上的整个玻片；取样体积为0.5μl；

c、装片后将玻片置于显微镜下观察，调整显微镜焦距，确定合适的观察倍数；

d、在显微视野下，根据原料的不同，选择适宜的显微特征物作为细胞破壁率测定的典型显微特征物并进行计数。

e、按以下公式计算细胞破壁率：细胞破壁率(％)＝(完整细胞测试液中典型显微特征物数量-破壁细胞测试液中典型显微特征物数量)/完整细胞测试液中典型显微特征物数量×100％。

步骤(1)所述干燥果蔬或干燥五谷杂粮原料在粉碎之前视原料的实际尺寸大小确定是否先用剪刀将原料的各个部分剪碎成长×宽为0.1cm×0.1cm，再混匀后然后进行粉碎；所述筛网为不锈钢筛网。

步骤(1)所述干燥果蔬原料为通过各种干燥方法获得的所有果蔬原料，如荔枝干、龙眼干、干白菜、干豆角等，原料的干燥程度为原料本身能够通过普通粉碎机进行粉碎而获得至少能过40目筛网的粉碎原料的干燥程度；所述干燥五谷杂粮原料为通过各种干燥方法获得的所有五谷杂粮原料，如稻谷、小麦、薏米、玉米、小米、高梁等，原料的干燥程度为原料本身能够通过普通粉碎机进行粉碎而获得至少能过40目筛网的粉碎原料的干燥程度。

步骤(2)所述经过破壁加工技术处理的待测干燥果蔬或干燥五谷杂粮原料是指已经经过普通粉碎、超微粉碎、纳米技术、搅拌破壁加工技术处理的，可以直接用水或溶剂进行配制成悬浮液的干燥粉状原料。

步骤(1)和(2)所述溶剂是纯净水、甘油、水合氯醛或者质量比为1：1的硫酸锌与乙醇液混合液，优选为纯净水。这些溶剂能将制备完整细胞测试液和制备破壁细胞测试液的原料制备成悬浮液的溶剂。

步骤d所述典型显微特征物为植物细胞中的石细胞、厚壁细胞、淀粉粒、油脂滴或长纤维细胞等在显微镜视野中可观察到的、最明显的、最方便计数的特征物，不同原料中的典型显微特征物可以相同也可以不相同。

本发明的原理是来源于在差相荧光倒置显微镜下对不同目数原料中的显微特征细胞进行观察的结果。

实验以薏米20目(能过20目不能过40目的粉末，以下同)、40目(能过40目不能过60目的粉末，以下同)、60目(能过60目不能过80目的粉末，以下同)、80目(能过80目不能过100目的粉末，以下同)和100目(能过100目不能过200目的粉末，以下同)粉末以50倍纯净水配制的稀释悬浮液，在差相荧光倒置显微镜下进行显微观察(显微倍数为10×20倍)，显微特征细胞均为薏米中的淀粉粒。观察结果如图1所示。

由图1可以看出，20目的粉末稀释液中，薏米显微特征细胞没有得到很好分离，部分细胞呈现堆状，难以计数；40目和60目的粉末稀释液中，薏米显微特征细胞得到较好分离，但60目中的部分显微特征细胞开始出现碎片；80目和100目的粉末稀释液中的显微特征细胞出现碎片的比例越来越多。因此，实验中以40目粉末(能过40目不能过60目的粉末)、50倍纯净水稀释液中的显微特征细胞(淀粉粒)的数量作为细胞破壁率的基数(即完整细胞测试液中典型显微特征物数量)进行计算是可行的。具体见说明书附图1所示。

本发明相对于现有技术具备如下的突出优点和效果：(1)解决了破壁干燥果蔬和五谷杂粮原料原料细胞破壁率测定没有检测方法的问题；(2)本发明适合于所有的干燥果蔬和五谷杂粮原料，只要原料干燥程度能够用普通粉碎机粉碎获得40目以上粉末即可适合，适应范围广；(3)选用能过40目不能过60目的原料粉末制备的悬浮液中细胞分离度高且破壁细胞数量少，最终数据误差小。

附图说明

图1为薏米粉末稀释悬浮液在差相荧光倒置显微镜下的显微观察图，其中A、B、C、D和E分别为薏米20目、40目、60目、80目和100目粉末稀释悬浮液在差相荧光倒置显微镜下的显微观察图，显微倍数为10×20倍。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：检测普通小麦面粉中的细胞破壁率

1、取50g干燥小麦，用普通粉碎机粉碎5分钟，先将小麦粉碎物过40目不锈钢筛网，然后取过40目不锈钢筛网的小麦粉碎物再过60目不锈钢筛网。精密称取1.00g上述能过40目筛网但不能过60筛网的小麦粉碎原料置于100ml容量瓶中，加入50.00ml纯净水，用玻棒搅拌制成悬浮液，此悬浮液即为小麦完整细胞测试液。

2、精密称取1.00g待测的小麦面粉置于100ml容量瓶中，加入50.00ml纯净水，用玻棒搅拌制成悬浮液，此悬浮液即为小麦破壁细胞测试液。

3、细胞破壁率的检测

a、准备能够应用血球计数板进行计数的显微镜和血球计数板；

b、分别摇匀或用玻棒搅匀上述小麦完整细胞测试液和小麦破壁细胞测试液后立即进行取样和装片处理，装片时要使测试液布满血球计数板上的整个玻片；取样体积为0.5μl；

c、装片后将玻片置于显微镜下观察，调整显微镜焦距，确定合适的观察倍数为10×20倍；

d、在显微视野下，选择小麦面粉中的淀粉粒作为典型显微特征物进行计数。

e、按以下公式计算细胞破壁率：细胞破壁率(％)＝(小麦完整细胞测试液中典型显微特征物数量-小麦破壁细胞测试液中典型显微特征物数量)/小麦完整细胞测试液中典型显微特征物数量×100％。本实施例观察到小麦完整细胞测试液中完整淀粉粒个数为50个，小麦破壁细胞测试液中完整淀粉粒个数为5个，细胞破壁率为(50-5)/50×﹪＝90％。

实施例2：检测用KPS祈和牌谷蔬调理搅拌机(广州市祈和电器有限公司，KS-1060型)处理干燥黄豆后的细胞破壁率

1、取50g干燥黄豆，用普通粉碎机粉碎10分钟，先将黄豆粉碎物过40目不锈钢筛网，然后取过40目不锈钢筛网的黄豆粉碎物再过60目不锈钢筛网。精密称取1.00g上述能过40目筛网但不能过60筛网的黄豆粉碎原料置于100ml容量瓶中，加入50.00ml纯净水，用玻棒搅拌制成悬浮液，此悬浮液即为黄豆完整细胞测试液。

2、精密称取10.00g干燥黄豆置于KPS祈和牌谷蔬调理搅拌机的调理杯中，同时在调理杯中加入500ml纯净水，按“五谷”键开始打浆，搅拌机自动停止为止，调理杯中的液体即为干燥黄豆破壁细胞测试液。

3、细胞破壁率的检测

a、准备能够应用血球计数板进行计数的显微镜和血球计数板；

b、分别摇匀或用玻棒搅匀上述黄豆完整细胞测试液和黄豆破壁细胞测试液后立即进行取样和装片处理，装片时要使测试液布满血球计数板上的整个玻片；取样体积为0.5μl；

c、装片后将玻片置于显微镜下观察，调整显微镜焦距，确定合适的观察倍数10×20倍；

d、在显微视野下，选择黄豆细胞中的油脂滴作为典型显微特征物进行计数。

e、按以下公式计算细胞破壁率：细胞破壁率(％)＝(黄豆完整细胞测试液中典型显微特征物数量-黄豆破壁细胞测试液中典型显微特征物数量)/黄豆完整细胞测试液中典型显微特征物数量×100％。本实施例观察到黄豆完整细胞测试液中完整油脂滴个数为30个，KPS祈和牌谷蔬调理搅拌机打浆的黄豆破壁细胞测试液中完整油脂滴个数为2个，细胞破壁率为(30-2)/30×﹪＝93.3％。

实施例3：检测白菜干经超微粉碎机处理10分钟后的细胞破壁率

1、取50g白菜干，用普通粉碎机粉碎10分钟，先将白菜干粉碎物过40目不锈钢筛网，然后取过40目不锈钢筛网的白菜干粉碎物再过60目不锈钢筛网。精密称取1.00g上述能过40目筛网但不能过60筛网的白菜干粉碎原料置于100ml容量瓶中，加入50.00ml水合氯醛溶液，用玻棒搅拌制成悬浮液，此悬浮液即为白菜干完整细胞测试液。

2、取200g白菜干，用超微粉碎机粉碎10分钟。之后精密称取1.00g经上述超微粉碎机粉碎10分钟之后的白菜干粉末，置于100ml容量瓶中，加入50.00ml水合氯醛溶液，用玻棒搅拌制成悬浮液，此悬浮液即为白菜干破壁细胞测试液。

3、细胞破壁率的检测

a、准备能够应用血球计数板进行计数的显微镜和血球计数板；

b、分别摇匀或用玻棒搅匀上述白菜干完整细胞测试液和白菜干破壁细胞测试液后立即进行取样和装片处理，装片时要使测试液布满血球计数板上的整个玻片；取样体积为0.5μl；

c、装片后将玻片置于显微镜下观察，调整显微镜焦距，确定合适的观察倍数10×20倍；

d、在显微视野下，选择显微视野中的厚壁细胞作为典型显微特征物进行计数。

e、按以下公式计算细胞破壁率：细胞破壁率(％)＝(白菜干完整细胞测试液中典型显微特征物数量-白菜干破壁细胞测试液中典型显微特征物数量)/白菜干完整细胞测试液中典型显微特征物数量×100％。本实施例观察到白菜干完整细胞测试液中完整厚壁细胞个数为30个，白菜干破壁细胞测试液中的完整厚壁细胞个数为3个，细胞破壁率为(30-3)/30×﹪＝90.0％。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种检测破壁干燥果蔬和五谷杂粮原料中的细胞破壁率的方法，其特征在于按照以下操作步骤：

(1)制备完整细胞测试液：取干燥果蔬或干燥五谷杂粮原料用普通粉碎机粉碎5～10分钟，先将粉碎物过40目筛网，然后取过40目筛网的粉碎物再过60目筛网；精密称取1.00g上述能过40目筛网但不能过60目筛网的粉碎原料，加入50.00ml溶剂，搅拌制成悬浮液，此悬浮液即为完整细胞测试液；

(2)制备破壁细胞测试液：精密称取1.00g经过破壁加工技术处理的待测干燥果蔬或干燥五谷杂粮原料，加入50.00ml溶剂，搅拌制成悬浮液，此悬浮液即为破壁细胞测试液；

(3)细胞破壁率的检测：

a、准备能够应用血球计数板进行计数的显微镜和血球计数板；

b、分别摇匀或用玻棒搅匀上述完整细胞测试液和破壁细胞测试液后立即进行取样和装片处理，装片时要使测试液布满血球计数板上的整个玻片；取样体积为0.5μl；

c、装片后将玻片置于显微镜下观察，调整显微镜焦距，确定合适的观察倍数；

d、在显微视野下，根据原料的不同，选择适宜的显微特征物作为细胞破壁率测定的典型显微特征物并进行计数；

e、按以下公式计算细胞破壁率：细胞破壁率(％)＝(完整细胞测试液中典型显微特征物数量-破壁细胞测试液中典型显微特征物数量)/完整细胞测试液中典型显微特征物数量×100％。

2.根据权利要求1所述的一种检测破壁干燥果蔬和五谷杂粮原料细胞破壁率的方法，其特征在于：步骤(1)所述干燥果蔬或干燥五谷杂粮原料在粉碎之前视原料的实际尺寸大小确定是否先用剪刀将原料的各个部分剪碎成长×宽为0.1cm×0.1cm，再混匀后然后进行粉碎；所述筛网为不锈钢筛网。

3.根据权利要求1所述的一种检测破壁干燥果蔬和五谷杂粮原料细胞破壁率的方法，其特征在于：步骤(2)所述经过破壁加工技术处理的待测干燥果蔬或干燥五谷杂粮原料是指已经经过普通粉碎、超微粉碎、纳米技术、搅拌破壁加工技术处理的，可以直接用水或溶剂进行配制成悬浮液的干燥粉状原料。

4.根据权利要求1所述的一种检测破壁干燥果蔬和五谷杂粮原料细胞破壁率的方法，其特征在于：步骤(1)和(2)所述溶剂是纯净水、甘油、水合氯醛或者质量比为1：1的硫酸锌与乙醇液混合液。

5.根据权利要求1所述的一种检测破壁干燥果蔬和五谷杂粮原料细胞破壁率的方法，其特征在于：步骤(1)和(2)所述溶剂是纯净水。

6.根据权利要求1所述的一种检测破壁干燥果蔬和五谷杂粮原料细胞破壁率的方法，其特征在于：步骤d所述典型显微特征物为植物细胞中的石细胞、厚壁细胞、淀粉粒、油脂滴或长纤维细胞。