CN106771008B - 小麦粉溶剂保持力测定仪及戊聚糖指数测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小麦粉溶剂保持力测定仪及戊聚糖指数测定方法，包括专用测试管、精确定量加液系统、试管快速加塞机构、自动控制垂直振荡和离心组合机构、控制系统、数据处理系统，专用测试管设在自动控制垂直振荡和离心组合机构上，精确定量加液系统位于专用测试管上方，自动控制垂直振荡和离心组合机构上设有试管快速加塞机构，精确定量加液系统、自动控制垂直振荡和离心组合机构和数据处理系统均与控制系统相连接。本发明测试速度快、准确度高，测试装置智能化、标准化。特别适合于小麦育种研究，以及面粉行业，根据SRC值配麦配粉，达到快速控制产品技术指标，优化润麦和控制面粉质量。

Description

小麦粉溶剂保持力测定仪及戊聚糖指数测定方法

技术领域

本发明涉及一种全自动小麦粉理化特性检测装置，具体来说涉及一种小麦粉溶剂保持力测定仪及戊聚糖指数测定方法。

背景技术

二十世纪八九十年代，小麦品质性状的遗传研究有所加强，但主要集中在蛋白质和淀粉等主要组分上，忽视了含量较少而对品质有重要影响的组分，戊聚糖(pentosans)就是其中之一(Rouau X, Moreau D. Effect of an enzyme preparation containingpentosans on the bread-making quality of flours in relation to changes inpentosan properties. J Cereal Sci,1994,19: 259-272)。不同小麦品种间戊聚糖含量存在显著差异，胚乳中的戊聚糖与蛋白质、造粉质体等物质相互作用，影响小麦籽粒质地和面粉特性。所有的流变学仪器都是测定面粉三个功能性成分（淀粉、蛋白、戊聚糖）的协同作用结果。

溶剂保持力(Solvent Retention Capacity, SRC)是近几年发展起来的预测软质小麦品质的新方法，该方法首先是由Nabisco饼干公司的Slade和Levine（Slade L，LevineH. Structure-function relationships of cookie and cracker ingredients[A].In:The science of cookie and cracker production[C]. H. Faridi，ed. Chapman &Hall/AVI，New York，1994.23~14）应用于软质小麦面粉品质的预测和评估中，并于1999年通过了美国谷物化学协会(American Association of Cereal Chemists AACC)的认定，编号为AACC56-11。近几年来，Kweon等(Kweon M, Slade L, Levine H. Solvent retentioncapacity testing of wheat flour：principles and value in predicting flourfunctionality in different wheat-based food processes, as well as in wheatbreeding: a review[J]. Cereal Chem. 2011, 88:537-552)指出SRC除可以预测软质小麦面粉品质和烘焙特性外，还能评价硬质小麦的品质特性，是评价小麦品质的有效指标。

AACC56-11方法规定采用50mL聚丙烯锥形底带螺盖的离心管，称量 5.000±0.050g小麦粉放入其中，然后加入25.00± 0.05g的相应溶剂(5%碳酸钠、50%蔗糖、5%乳酸和去离子水等4种溶剂)，加入溶剂开始计时，旋紧离心管盖并猛力振动使小麦粉悬浊（约5秒），待溶涨20min后开始离心，期间每隔5min振荡一次(约5s)。最后一次振荡后迅速将离心管置于离心机中，在1000g的重力加速度下离心15分钟。所有的离心在没有减速制动下结束。轻轻倒出上清液并在纸巾上保持90度角控干离心管，称量并按计算公式计算SRC值。%SRC=[（凝胶体重/小麦粉重）*（86/（100-%面粉水分））-1]×100，并特别指出离心管种类和大小是数据的重现性和准确性的关键。

但因育种早代单株种子量有限，难以获得5 g面粉进行SRC检测，为使该方法能够在育种低世代早期选择中发挥作用，许多育种研究者对标准的5 g面粉检测方法进行了改良研究，在改良方法中检测样品用量分别为1 g全麦粉、1 g面粉（有的研究者采用15 mL离心管，置于沉降摇床；有的研究者采用10 mL离心管）、0.5 g面粉（采用5 mL离心管手摇）和0.2 g全麦粉（采用2 mL离心管，置于旋涡震荡器），对比检测结果表明，只有1 g面粉（采用10 mL离心管置于沉降摇床）与5 g面粉标准检测结果各项指标间极显著正相关，相关系数为 0.97(P<0.02)，其它微量检测法与5 g面粉标准检测结果相关系数为0.78~0.99(P<0.05)，说明 SRC 微量检测法在小麦品质育种过程中完全可对单株等种子量较少的材料进行较早世代的选择，但实验室检测细节很重要。同时应当指出由于全麦粉中存在麸皮，从而可能影响了小麦粉对不同溶剂的吸收率，违背了AACC56-11方法对粉样制备的要求。此外，许多研究者对SRC的作用机理尚不清楚。

国内外研究表明：溶剂保持力与面粉多项品质参数极显著或显著相关，其中水保持力(WSRC)值反映所有面粉组分的综合影响；碳酸钠保持力(SCSRC)值直接反映损伤淀粉含量，间接反映籽粒硬度特性；乳酸保持力(LASRC)值反映面粉的面筋特性；蔗糖保持力(SUSRC)反映戊聚糖含量和醇溶性蛋白特性。通过测定小麦粉的溶剂保持率能够快速评估该品种小麦的加工和烘焙特性。4种SRC值共同构成了面粉质量功能特性评价体系，例如，饼干粉适宜值：WSRC≤51%，SUSRC≤89%，LASRC≥87%，SCSRC≤64%。蛋糕粉适宜值：WSRC≤57%，SUSRC≤96%，LASRC≥100%，SCSRC≤72%。然而，不同面粉SRC值的微小变化会将导致烘焙产品的符合性的提高。

不论是AACC56-11的5g面粉标准检测法，还是1 g 和0.5 g面粉的微量检测法，国内外研究者均采用手摇、倾角振摇器或旋涡震荡器振摇，且离心管种类和大小也不同，所用离心机离心力和时间也不统一。这些方法受设备和人工操作因素影响多，一个样品不同实验室不同人测定结果偏差大，因而小麦粉溶剂保持力的没有得到小麦育种工作者广泛应用。特别是作为育种工作者对早代材料筛选时品种多、样品量少（一种品种只有几克），无法用粉质仪来测定小麦粉质量，而用近红外光谱快速检测仪只能粗略测得小麦品质。不利于育种品质的判断。因此实现小麦粉溶剂保持力检测自动化、精确化迫在眉睫。

发明内容

小麦粉溶剂保持力的测定目前通用的AACC56-11方法和改良的微量检测法，都是沿用经典手摇或振摇器加离心机法，由于用粉样量多，由人工直接定量加溶剂，每次只能单个完成，而且精确度不高，效率不高，不能同时短时间内完成多个测试管的加液要求。手人操作步骤多，样品间测定过程难保持一致，而且受室温及其它很多人为因素的影响，同一样品不同实验室测定结果有较大偏差。最大的误差来源于手工振摇，需要极强的专业技能。为了标准化小麦粉溶剂保持力操作，减少影响因素，同时缩短检测时间，提高测量速度与精度，我们发明了全自动小麦粉溶剂保持力测定仪，可同时检测小麦粉的水保持力(WSRC)值、碳酸钠保持力(SCSRC)值、乳酸保持力(LASRC)值和蔗糖保持力(SUSRC)值，同时还可计算出与小麦蛋白质聚合体关系密切的面筋特性指数（GPI）和谷蛋白溶涨指数（SIG），改进操作方法、提高精度，同时加液、同时振荡、同时静置，同时离心，自动称量、自动计算结果，使AACC56-11手工操作方法完全自动化，使大批量的育种筛选工作变得快捷，使测定变得容易了，并且提出了与面粉吸水性关系密切的戊聚糖指数的计算公式。

本发明采用以下技术方案：小麦粉溶剂保持力测定仪，包括专用测试管、精确定量加液系统、试管快速加塞机构、自动控制垂直振荡和离心组合机构、控制系统、数据处理系统，专用测试管设在自动控制垂直振荡和离心组合机构上，精确定量加液系统位于专用测试管上方，自动控制垂直振荡和离心组合机构上设有试管快速加塞机构，精确定量加液系统、自动控制垂直振荡和离心组合机构以及数据处理系统均与控制系统相连接，数据处理系统为称量数据处理系统或非称量数据处理系统。

所述专用测试管为8～16个，专用测试管为50mL玻璃锥形底的离心管或透明塑料圆形底的测试管，或者10ml玻璃锥形底的测试管或透明塑料圆形底的测试管，或者5ml玻璃锥形底的测试管或透明塑料圆形底的测试管。

所述精确定量加液系统由贮液瓶、电磁阀、蠕动泵和加液管组成，蠕动泵上设有12个滚轮，蠕动泵两侧设有8~16个加液管，蠕动泵一侧加液管均连接汇集管，汇集管上设有1~3个电磁阀，贮液瓶为4个，每个贮液瓶均通过出液管与汇集管连接，每个贮液瓶的出液管上分别设有1个电磁阀，加液管位于专用测试管上方。

所述精确定量加液系统由贮液瓶、电磁阀、蠕动泵、加液管和分液盘组成，蠕动泵上设有12个滚轮，蠕动泵两侧设有4个加液管，贮液瓶为4个，贮液瓶通过出液管与加液管连接，每个贮液瓶的出液管上分别设有1个电磁阀，4个加液管均与分液盘连接，分液盘上设有8~16个出液嘴，出液嘴位于专用测试管上方。

所述自动控制垂直振荡和离心组合机构由测试管固定圆盘、轴承、主机体、套筒、主轴、机架、花键轴轴承、花键轴、从动轮、传动带、旋转电机支架、主动轮、旋转电机、机壳、齿轮和步进电机组成，机壳上设有门盖，机壳底部通过底脚支撑，机壳内设有主机体和机架，机壳内底部设有底板，机架固定在底板上，机架上设有弹性减震套，主机体通过螺栓固定在机架上，主机体内设有主轴和套筒，主轴通过轴承安装在套筒内，主轴上端为圆锥结构，主轴上端固定连接测试管固定圆盘，测试管固定圆盘为锥形结构，测试管固定圆盘上端设有盘状凹槽，测试管固定圆盘上沿盘状凹槽周侧均布倾斜设有8~16个试管安装孔，专用测试管安装在试管安装孔内，测试管固定圆盘上端设有试管快速加塞机构，主轴下端为花键结构，主轴下端连接与花键结构相配合的花键轴，主轴能够在花键轴内上下移动，花键轴与主机体之间通过花键轴轴承连接，主轴下端和花键轴从主机体下部伸出，花键轴外侧连接从动轮，主机体下部固定连接有旋转电机机架，旋转电机机架上安装有旋转电机，旋转电机输出轴上设有主动轮，主动轮与从动轮之间通过传动带连接，套筒外表面设有条形齿，条形齿与齿轮啮合，齿轮连接步进电机。

所述试管快速加塞机构由快速锁紧螺母、密封盘和粘贴在密封盘外表面的密封垫组成，密封盘安装在测试管固定圆盘上端，密封盘底部与测试管固定圆盘的盘状凹槽相配合，密封盘中间设有圆孔，主轴上端穿过圆孔，主轴上端连接锁紧螺母。

所述称量数据处理系统由100g/0.001g电子天平、数据处理器、打印系统、数据处理寄存器和仪器面板组成，100g/0.001g电子天平、打印系统、仪器面板和数据处理寄存器分别连接数据处理器，打印系统连接仪器面板，仪器面板上设有功能键，功能键包括日期/水分键、校正/去皮键、上键、下键、联机键、走纸键、模式/清单打印键和结果键。

所述非称量数据处理系统由CCD线阵扫描器或CCD数码相机、信号采集系统、分析处理系统和数据结果存储系统组成，信号采集系统连接和分析处理系统分别与CCD线阵扫描器或CCD数码相机连接，信号采集系统和分析处理系统连接，分析处理系统连接数据结果存储系统。

所述非称量数据处理系统由固定红外线发射—接收装置、运动线圈发电发光管号块、信号处理系统、数据结果存储系统组成，运动线圈发电发光管号块设在测试管固定圆盘外侧，运动线圈发电发光管号块包括运动线圈和LED管号灯，固定红外线发射—接收装置与信号处理系统连接，信号处理系统与数据结果存储系统连接，固定红外线发射—接收装置包括上下设置的两组红外线接收器和固定红外线发射管。

所述控制系统由可编程序控制器、存储器、温度控制系统、门盖保护开关、测试管光电计数器、触摸液晶显示屏和打印机组成，存储器、温度控制系统、门盖保护开关、测试管光电计数器、触摸液晶显示屏和打印机均与可编程序控制器连接，可编程序控制器分别连接旋转电机、步进电机、电磁阀、蠕动泵和数据处理系统。

一种基于小麦粉溶剂保持力测定仪的戊聚糖指数测定方法，包括以下步骤：

（1）取2~16个专用测试管，每个专用测试管内加入一定量的小麦粉，将专用测试管放在测试管固定圆盘上；

（2）取两个贮液瓶，一个贮液瓶内放入一定量的50%蔗糖溶液，另一个贮液瓶内放入一定量的5%乳酸溶液，通过蠕动泵将两个贮液瓶内的溶液分别加入到专用测试管内；

（3）通过自动控制垂直振荡和离心组合机构对专用测试管进行振动和离心处理；

（4）将2~16个专用测试管内的上清液倒出，通过称量数据处理系统得出专用测试管内的凝胶体重，或者通过非称量数据处理系统得出专用测试管内的凝胶体高度，再将凝胶体高度转换为凝胶体重，然后通过溶剂保持力测定计算公式：%SRC=[（凝胶体重/小麦粉重）*（86/（100-%小麦粉水分））-1]×100，分别计算出SUSRC（蔗糖保持力）和LASRC（乳酸保持力）；

（5）通过戊聚糖指数计算公式：戊聚糖指数=（SUSRC-LASRC）×R，计算出戊聚糖指数，其中R=0.02~0.08。

本发明具有操作简单、规范、人为因素干扰少、能自动恒温操作对溶剂保持力测定结果的影响，提高了小麦粉溶剂保持力的检测精确度，测定快速，不仅能够用于在小麦育种中早代的筛选，也可用于面粉行业的优化润麦和控制面粉质量，根据SRC值配麦配粉，达到产品技术指标，因此，具有广泛的适用性。

附图说明

图1是本发明的结构框图。

图2是自动控制垂直振荡和离心组合机构的结构示意图。

图3是精确定量加液系统的结构示意图1。

图4是精确定量加液系统的结构示意图2。

图5是试管快速加塞机构的结构示意图。

图6是非称量数据处理系统的结构示意图1。

图7是非称量数据处理系统的结构示意图2。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1～图7所示的小麦粉溶剂保持力测定仪，包括专用测试管5、精确定量加液系统、试管快速加塞机构、自动控制垂直振荡和离心组合机构、控制系统、数据处理系统，专用测试管5设在自动控制垂直振荡和离心组合机构上，精确定量加液系统位于专用测试管5上方，自动控制垂直振荡和离心组合机构上设有试管快速加塞机构，精确定量加液系统、自动控制垂直振荡和离心组合机构以及数据处理系统均与控制系统相连接，数据处理系统为称量数据处理系统或非称量数据处理系统。

所述专用测试管5为8～16个，专用测试管5为5ml或10ml或50mL，50mL的专用测试管为50mL玻璃锥形底的离心管或透明塑料圆形底的测试管，在标准测定方法中使用50mL的专用测试管；10ml的专用测试管为玻璃锥形底的测试管或透明塑料圆形底的测试管，在1g微量测定法中使用10ml的专用测试管；5mL的专用测试管为5ml玻璃锥形底的测试管或透明塑料圆形底的测试管，在0.5g微量测定法中使用5ml的专用测试管。

所述精确定量加液系统由贮液瓶25、电磁阀26、蠕动泵27和加液管组成，蠕动泵27上设有12个滚轮，蠕动泵27两侧设有8~16个加液管，蠕动泵27一侧加液管均连接汇集管1-2，蠕动泵27由高细分步进电机驱动，每微步注射量0.2uL(Φ0.3mm管口)，精度达到0.625ul，满足绝大多数的实验室要求；在蠕动泵27加液管的尾端有一固定段磨砂嘴瓶盖式加液头1-1，以防潜出；贮液瓶25为4个，4个贮液瓶25中分别装纯净水、5%碳酸钠溶液、5%乳酸溶液和50%蔗糖溶液，每个贮液瓶25通过出液管与汇集管1-2连接，每个贮液瓶25的出液管上分别设有1个电磁阀26，控制出液，加液管位于专用测试管5上方，开始加液时的前2~4秒以最大流速加液，快接近加液量时以最小流速加液，这样就消除了脉动因素，提高了加液速度，并使加液系统获得更高的精度；汇集管1-2上设有1~3个电磁阀1-2，将8~16个加液管分为2～4组，能够实现同时测定四种溶剂保持力；当贮液瓶25中药液液位低时能够自动关闭泵并发出声光警示。

另一种精确定量加液系统由贮液瓶25、电磁阀26、蠕动泵27、加液管和分液盘2组成，蠕动泵27上设有12个滚轮，蠕动泵27两侧设有4个加液管，贮液瓶25为4个，贮液瓶25通过出液管与加液管连接，每个贮液瓶25的出液管上分别设有1个电磁阀26，4个加液管均与分液盘2连接，分液盘2上设有8~16个出液嘴，出液嘴位于专用测试管5上方。精确定量加液系统一次只能测定一种溶剂保持力，能够避免溶剂交叉污染的产生。

所述自动控制垂直振荡和离心组合机构由测试管固定圆盘4、轴承6、主机体7、套筒8、主轴9、机架12、花键轴轴承15、花键轴16、从动轮17、传动带18、旋转电机支架19、主动轮20、旋转电机21、机壳22、齿轮23和步进电机24组成，机壳22底部通过底脚14支撑，机壳22上设有门盖1，机壳22内设有主机体7和机架12，机壳22内底部设有底板13，机架12固定在底板13上，机架12上设有弹性减震套11，主机体7通过螺栓10固定在机架12上，主机体7内设有主轴9和套筒8，主轴9通过轴承6安装在套筒8内，主轴9上端固定连接测试管固定圆盘4，主轴9上端为圆锥结构，有利于测试管固定圆盘4的固定，测试管固定圆盘4为锥形结构，测试管固定圆盘4上端设有盘状凹槽，测试管固定圆盘4上沿盘状凹槽周侧均布倾斜设有8~16个试管安装孔，专用测试管5安装在试管安装孔内，测试管固定圆盘4上端设有试管快速加塞机构，主轴9下端为花键结构，主轴9下端连接与花键结构相配合的花键轴16，主轴9能够在花键轴16内上下移动，花键轴16与主机体7之间通过花键轴轴承15连接，主轴9下端和花键轴16从主机体7下部伸出，花键轴16外侧连接从动轮17，主机体7下部固定连接有旋转电机支架19，旋转电机支架19上安装有旋转电机21，旋转电机21输出轴上设有主动轮20，主动轮20与从动轮17之间通过传动带18连接，旋转电机21带动花键轴16转动，花键轴16带动主轴9转动，从而使得测试管固定圆盘4作旋转运动，从而对专用测试管5进行离心处理；套筒8外表面设有条形齿，条形齿与齿轮23啮合，齿轮23连接步进电机24，步进电机24通过齿轮23带动套筒8和主轴9作上下往复直线运动，从而使得测试管固定圆盘4作上下往复运动，从而对专用测试管5进行振荡处理；步进电机24连接控制系统，控制系统控制步进电机24旋转一定时间后改变旋转方向再旋转一定时间，运动时间和停歇时间均由控制系统控制，采用电机转向变换来实现上下往复运动，运动噪声低。

所述试管快速加塞机构由快速锁紧螺母2-1、密封盘3和粘贴在密封盘外表面的密封垫2-2组成，密封盘3安装在测试管固定圆盘4上端，密封盘3底部与测试管固定圆盘4的盘状凹槽相配合，密封盘3中间设有圆孔，主轴9上端穿过圆孔，主轴9上端连接锁紧螺母2-1。

所述称量数据处理系统由100g/0.001g电子天平、数据处理器、打印系统、数据处理寄存器和仪器面板组成，100g/0.001g电子天平、打印系统、仪器面板和数据处理寄存器分别连接数据处理器，打印系统连接仪器面板，仪器面板上设有功能键，功能键包括日期/水分键、校正/去皮键、上键、下键、联机键、走纸键、模式/清单打印键和结果键。

称量数据处理系统在初次使用时，需对日期、时间进行设定。测试样品水分的输入，按日期/水分键进入水分设定状态，显示“水分00.0％”，按上键或按下键，输入小麦样品的水分，再按结果键即可退出水分设定状态，恢复原始称量状态，即可称样；称样时，先将空测试管放于电子天平的称盘上，按去皮键，使天平回零，然后再将待测小麦粉样品加入到空测试管，称第一个自动显示1号管，称第二个自动显示2号管，依次类推，此时天平显示的结果即为小麦粉的净重。将测试管从称盘上取下，则以负值显示皮重（即测试管的质量），这些数值均自动存入数据处理寄存器中。

测定中称量数据处理系统按联机键，自动得知加液种类。振荡离心结束后，取出测试管轻轻倒出上清液，并在纸巾上保持90度角控干测试管，然后将带有胶体的测试管放于称量数据处理系统的电子天平上，从1号管到最后一个管依次称量，即得测试管中胶体的重量，称量完毕按结果键，由各溶剂的SRC值计算公式自动计算出各测试管样品的溶剂保持力。

SRC值计算公式：%SRC=[（凝胶体重/小麦粉重）*（86/（100-%小麦粉水分））-1]×100

打开秤量数据处理系统右侧的电源开关时，面板右上方指示灯亮，数据处理器与打印机连接。按模式/清单打印键，右上方指示灯熄灭，数据处理器与打印机断开连接。这时按走纸键，打印机走纸，需停止走纸时，再次按走纸键，再按模式/清单打印键，右上方指示灯亮，秤量数据处理系统恢复与打印机连接工作状态。

称量数据处理系统可存储200次测定结果，在未满200次存储的情况下，可查询打印以往数天的单日全部测定结果或单日某次的测定结果。

按住清单打印键10s后松开，称量数据处理系统将显示日期，并在右上角显示当日所测定的样品编号总数；按上键和下键可调节日期，并显示该日所测定的最后一个样品编号，如不调节该日所测定样品编号数，按结果键可打印出所选日期的全部打印清单；若调节该日测定样品编号数，按结果键可打印出所选日期的此次编号的测定结果。

所述非称量数据处理系统由CCD线阵扫描器或CCD数码相机、信号采集系统、分析处理系统和数据结果存储系统组成，信号采集系统连接和分析处理系统分别与CCD线阵扫描器或CCD数码相机连接，信号采集系统和分析处理系统连接，分析处理系统连接数据结果存储系统。离心结束后由CCD线阵扫描器或CCD数码相机扫描得测试管中凝胶体高度和管号，再将凝胶体高度转换为凝胶体重，小麦粉水凝胶体、碳酸钠凝胶体、乳酸凝胶体和蔗糖凝胶体的比重是不同的，因此，凝胶体高度与凝胶体重的转换时所乘系数不同，最后再由各溶剂的SRC值计算公式计算出各测试管样品的溶剂保持力，并将结果保存到数据结果存储系统；CCD线阵扫描器或CCD数码相机扫描可以达到0.01mm精度，自动化程度高。

另一种非称量数据处理系统由固定红外线发射—接收装置、运动线圈发电发光管号块3-4、信号处理系统、数据结果存储系统组成，运动线圈发电发光管号块3-4设在测试管固定圆盘4外侧，运动线圈发电发光管号块3-4包括运动线圈和LED管号灯，固定红外线发射—接收装置与信号处理系统连接，信号处理系统与数据结果存储系统连接，固定红外线发射—接收装置包括上下设置的两组红外线接收器和固定红外线发射管3-1。测试管5随测试管固定圆盘4转动时，测试管固定圆盘4外侧上相应位置的运动线圈发电发光管号块3-4中的运动线圈转动切割磁芯线发电，使LED管号灯亮，由位于上方的一组红外线接收器3-3接收识别管号，位于下方的一组红外线接收器3-2接收固定红外线发射管3-1发出的红外线，如果红外线不能到达接收器，说明红外线被高密度的离心沉降物阻挡，一旦红外线能穿过测试管上清液到达接收器，接收器的信号就引导信号处理系统计算凝胶体的高度，再将凝胶体高度转换为凝胶体重，小麦粉水凝胶体、碳酸钠凝胶体、乳酸凝胶体和蔗糖凝胶体的比重是不同的，因此，凝胶体高度与凝胶体重的转换时所乘系数不同，最后是由公式计算出溶剂保持力(SRC)值，并将结果保存到数据结果存储系统。

所述控制系统由可编程序控制器、存储器、温度控制系统、门盖保护开关、测试管光电计数器、触摸液晶显示屏和打印机组成，存储器、温度控制系统、门盖保护开关、测试管光电计数器、触摸液晶显示屏和打印机均与可编程序控制器连接，可编程序控制器分别连接旋转电机、步进电机、电磁阀、蠕动泵和数据处理系统，通过可编程序控制器来实现整个系统的控制及检测过程的自动化，温度控制系统使测试工作在恒温下进行。

控制系统工作过程为：称好样品的测试管5放入测试管固定圆盘4，测试管光电计数器检测到测试管固定圆盘4的所有测试管位都已放入测试管5时，操作触摸屏上测试管由白色变为绿色，可以按开始加液；若门盖1未盖上，门盖指示灯为红色，当门盖1盖好时，门盖指示灯为绿色；加液有四个选择：W、SC、LA和SU，分别对应水、碳酸钠溶液、乳酸溶液和蔗糖溶液，不论选择四个中的任一个，步进电机工作，将测试管固定圆盘4上升到最高点，上端接近开关得到信号后延时2秒即开始加液；如选“W”，贮液瓶25为水的管道上的电磁阀26自动开启，同时蠕动泵27也开启，向测试管5加液，加完液后触摸屏上显示“加密封盘并紧锁！”这时打开门盖1，将密封盘3放入，用快速锁紧螺母2-1将其锁紧，关好门盖1，程序进入上下振荡子程序，同时恒温模块开始工作，振荡子程序设置为快速振荡5秒，从加液开始计时到5，10，15和20分钟时分别振荡5秒钟，20分钟时振荡5秒，结束后，步进电机工作，将测试管固定圆盘4下降到最低点，下端接近开关得到信号后延时2秒即开始离心，在1000g的重力加速度下离心15分钟，在没有减速制动下停下来，触摸屏上显示“离心完成”，这时打开门盖1，松开快速锁紧螺母2-1，取出密封盘3，再取出测试管5，轻轻倒出上清液并在纸巾上保持90度角控干离心管，放于称量数据处理系统的称盘上称量，计算得SRC值，或者由非称量数据处理系统得到SRC值，测试数据的保存、处理由存储器完成；打印机可选择打印保存的结果。

一种基于小麦粉溶剂保持力测定仪的戊聚糖指数测定方法，包括以下步骤：

（1）取2~16个专用测试管，每个专用测试管内加入一定量的小麦粉，将专用测试管放在测试管固定圆盘上；

（2）取两个贮液瓶，一个贮液瓶内放入一定量的50%蔗糖溶液，另一个贮液瓶内放入一定量的5%乳酸溶液，通过蠕动泵将两个贮液瓶内的溶液分别加入到专用测试管内；

（3）通过自动控制垂直振荡和离心组合机构对专用测试管进行振动和离心处理；

（4）将2~16个专用测试管内的上清液倒出，通过称量数据处理系统得出专用测试管内的凝胶体重，或者通过非称量数据处理系统得出专用测试管内的凝胶体高度，再将凝胶体高度转换为凝胶体重，然后通过溶剂保持力测定计算公式：%SRC=[（凝胶体重/小麦粉重）*（86/（100-%小麦粉水分））-1]×100，分别计算出SUSRC（蔗糖保持力）和LASRC（乳酸保持力）；

（5）通过戊聚糖指数计算公式：戊聚糖指数=（SUSRC-LASRC）×R，计算出戊聚糖指数，其中R=0.02~0.08。

Claims (11)

1.小麦粉溶剂保持力测定仪，其特征在于：包括专用测试管、精确定量加液系统、试管快速加塞机构、自动控制垂直振荡和离心组合机构、控制系统、数据处理系统，专用测试管设在自动控制垂直振荡和离心组合机构上，精确定量加液系统位于专用测试管上方，自动控制垂直振荡和离心组合机构上设有试管快速加塞机构，精确定量加液系统、自动控制垂直振荡和离心组合机构以及数据处理系统均与控制系统相连接，数据处理系统为称量数据处理系统或非称量数据处理系统。

2.根据权利要求1所述的小麦粉溶剂保持力测定仪，其特征在于：所述专用测试管为8～16个，专用测试管为50mL玻璃锥形底的离心管或透明塑料圆形底的测试管，或者10ml玻璃锥形底的测试管或透明塑料圆形底的测试管，或者5ml玻璃锥形底的测试管或透明塑料圆形底的测试管。

3.根据权利要求1所述的小麦粉溶剂保持力测定仪，其特征在于：所述精确定量加液系统由贮液瓶、电磁阀、蠕动泵和加液管组成，蠕动泵上设有12个滚轮，蠕动泵两侧设有8~16个加液管，蠕动泵一侧加液管均连接汇集管，汇集管上设有1~3个电磁阀，贮液瓶为4个，每个贮液瓶均通过出液管与汇集管连接，每个贮液瓶的出液管上分别设有1个电磁阀，加液管位于专用测试管上方。

4.根据权利要求1所述的小麦粉溶剂保持力测定仪，其特征在于：所述精确定量加液系统由贮液瓶、电磁阀、蠕动泵、加液管和分液盘组成，蠕动泵上设有12个滚轮，蠕动泵两侧设有4个加液管，贮液瓶为4个，贮液瓶通过出液管与加液管连接，每个贮液瓶的出液管上分别设有1个电磁阀，4个加液管均与分液盘连接，分液盘上设有8~16个出液嘴，出液嘴位于专用测试管上方。

5.根据权利要求1所述的小麦粉溶剂保持力测定仪，其特征在于：所述自动控制垂直振荡和离心组合机构由测试管固定圆盘、轴承、主机体、套筒、主轴、机架、花键轴轴承、花键轴、从动轮、传动带、旋转电机支架、主动轮、旋转电机、机壳、齿轮和步进电机组成，机壳上设有门盖，机壳底部通过底脚支撑，机壳内设有主机体和机架，机壳内底部设有底板，机架固定在底板上，机架上设有弹性减震套，主机体通过螺栓固定在机架上，主机体内设有主轴和套筒，主轴通过轴承安装在套筒内，主轴上端为圆锥结构，主轴上端固定连接测试管固定圆盘，测试管固定圆盘为锥形结构，测试管固定圆盘上端设有盘状凹槽，测试管固定圆盘上沿盘状凹槽周侧均布倾斜设有8~16个试管安装孔，专用测试管安装在试管安装孔内，测试管固定圆盘上端设有试管快速加塞机构，主轴下端为花键结构，主轴下端连接与花键结构相配合的花键轴，主轴能够在花键轴内上下移动，花键轴与主机体之间通过花键轴轴承连接，主轴下端和花键轴从主机体下部伸出，花键轴外侧连接从动轮，主机体下部固定连接有旋转电机机架，旋转电机机架上安装有旋转电机，旋转电机输出轴上设有主动轮，主动轮与从动轮之间通过传动带连接，套筒外表面设有条形齿，条形齿与齿轮啮合，齿轮连接步进电机。

6.根据权利要求5所述的小麦粉溶剂保持力测定仪，其特征在于：所述试管快速加塞机构由快速锁紧螺母、密封盘和粘贴在密封盘外表面的密封垫组成，密封盘安装在测试管固定圆盘上端，密封盘底部与测试管固定圆盘的盘状凹槽相配合，密封盘中间设有圆孔，主轴上端穿过圆孔，主轴上端连接锁紧螺母。

7.根据权利要求1所述的小麦粉溶剂保持力测定仪，其特征在于：所述称量数据处理系统由100g/0.001g电子天平、数据处理器、打印系统、数据处理寄存器和仪器面板组成，100g/0.001g电子天平、打印系统、仪器面板和数据处理寄存器分别连接数据处理器，打印系统连接仪器面板，仪器面板上设有功能键，功能键包括日期/水分键、校正/去皮键、上键、下键、联机键、走纸键、模式/清单打印键和结果键。

8.根据权利要求1所述的小麦粉溶剂保持力测定仪，其特征在于：所述非称量数据处理系统由CCD线阵扫描器或CCD数码相机、信号采集系统、分析处理系统和数据结果存储系统组成，信号采集系统连接和分析处理系统分别与CCD线阵扫描器或CCD数码相机连接，信号采集系统和分析处理系统连接，分析处理系统连接数据结果存储系统。

9.根据权利要求5所述的小麦粉溶剂保持力测定仪，其特征在于：所述非称量数据处理系统由固定红外线发射—接收装置、运动线圈发电发光管号块、信号处理系统、数据结果存储系统组成，运动线圈发电发光管号块设在测试管固定圆盘外侧，运动线圈发电发光管号块包括运动线圈和LED管号灯，固定红外线发射—接收装置与信号处理系统连接，信号处理系统与数据结果存储系统连接，固定红外线发射—接收装置包括上下设置的两组红外线接收器和固定红外线发射管。

10.根据权利要求1或3或4或5所述的小麦粉溶剂保持力测定仪，其特征在于：所述控制系统由可编程序控制器、存储器、温度控制系统、门盖保护开关、测试管光电计数器、触摸液晶显示屏和打印机组成，存储器、温度控制系统、门盖保护开关、测试管光电计数器、触摸液晶显示屏和打印机均与可编程序控制器连接，可编程序控制器分别连接旋转电机、步进电机、电磁阀、蠕动泵和数据处理系统。

11.一种基于小麦粉溶剂保持力测定仪的戊聚糖指数测定方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）取2~16个专用测试管，每个专用测试管内加入一定量的小麦粉，将专用测试管放在测试管固定圆盘上；

（2）取两个贮液瓶，一个贮液瓶内放入一定量的50%蔗糖溶液，另一个贮液瓶内放入一定量的5%乳酸溶液，通过蠕动泵将两个贮液瓶内的溶液分别加入到专用测试管内；

（3）通过自动控制垂直振荡和离心组合机构对专用测试管进行振动和离心处理；

（4）将2~16个专用测试管内的上清液倒出，通过称量数据处理系统得出专用测试管内的凝胶体重，或者通过非称量数据处理系统得出专用测试管内的凝胶体高度，再将凝胶体高度转换为凝胶体重，然后通过溶剂保持力测定计算公式：%SRC=[（凝胶体重/小麦粉重）*（86/（100-%小麦粉水分））-1]×100，分别计算出SUSRC（蔗糖保持力）和LASRC（乳酸保持力）；

所述称量数据处理系统由100g/0.001g电子天平、数据处理器、打印系统、数据处理寄存器和仪器面板组成，100g/0.001g电子天平、打印系统、仪器面板和数据处理寄存器分别连接数据处理器，打印系统连接仪器面板，仪器面板上设有功能键，功能键包括日期/水分键、校正/去皮键、上键、下键、联机键、走纸键、模式/清单打印键和结果键；

所述非称量数据处理系统由CCD线阵扫描器或CCD数码相机、信号采集系统、分析处理系统和数据结果存储系统组成，信号采集系统连接和分析处理系统分别与CCD线阵扫描器或CCD数码相机连接，信号采集系统和分析处理系统连接，分析处理系统连接数据结果存储系统或非称量数据处理系统由固定红外线发射—接收装置、运动线圈发电发光管号块、信号处理系统、数据结果存储系统组成，运动线圈发电发光管号块设在测试管固定圆盘外侧，运动线圈发电发光管号块包括运动线圈和LED管号灯，固定红外线发射—接收装置与信号处理系统连接，信号处理系统与数据结果存储系统连接，固定红外线发射—接收装置包括上下设置的两组红外线接收器和固定红外线发射管；

（5）通过戊聚糖指数计算公式：戊聚糖指数=（SUSRC-LASRC）×R，计算出戊聚糖指数，其中R=0.02~0.08。