CN110361511A - 一种利用sds热溶胀值判断稻米储藏时间的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用SDS热溶胀值判断稻米储藏时间的方法，包括以下步骤：(1)已知储藏时间稻米的SDS热溶胀值的测定；(2)储藏时间与SDS热溶胀值之间标准曲线的建立；(3)方法可靠性验证；(4)测得未知储藏时间稻米样品的SDS热溶胀值，依据标准曲线的线性方程即可计算出未知储藏时间稻米的储藏时间。本发明具有样品用量少、分析速度快、操作方法简单、数据处理容易、不需使用任何贵重仪器、成本低、用途广、效率高的优点，可为稻米及其制品原材料的品质控制、稻米商检、倒库时机判定提供依据。

Description

一种利用SDS热溶胀值判断稻米储藏时间的方法
技术领域
本发明涉及一种稻米新鲜程度检测方法，具体涉及一种利用SDS热溶胀值判断稻米储藏时间的方法。
背景技术
稻米是人们日常食用的主要粮食品种之一。为了满足周年供应和战略储备的要求，稻米常常遭受储藏过程。稻米储藏过程中，在温度、水分和自身生化作用等因素的影响下，经碾磨后所获得的大米的食用品质明显下降，特别是煮出的米饭硬而不粘，有陈米臭，被称为陈化，陈化严重的稻米甚至丧失食用价值。稻米的新鲜程度是人们一直关注的重要问题，与稻米食用品质的优劣密切相关。
现有技术中，对于稻米新鲜度的检测多是采用特殊的仪器设备来检测稻米的陈化程度，比如分光光度计、电导率仪、红外光谱仪，这些方法检测程序繁多或设备价格昂贵或应用范围有限，而且数据处理过程较为复杂。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种利用SDS热溶胀值判断稻米储藏时间的方法。本方法不需专用贵重仪器，通过读取米粉在十二烷基硫酸钠(SDS)和乳酸混合液中的热溶胀值(体积)，用化学计量方法对SDS热溶胀值与稻米储藏时间即新陈度之间进行关联，便可以确定二者之间的定量关系，即定标模型。建立定标模型后，只要测量出未知样品的SDS热溶胀值，根据定标模型就可以确定稻米的储藏时间，即新陈度。该方法样品用量少、快速、高效、成本低、操作简单。
本发明采取的技术方案为：
一种利用SDS热溶胀值判断稻米储藏时间的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)SDS热溶胀值测定：将已知储藏时间的稻米制成精米后粉碎、过筛，将一定量筛下的米粉加入SDS溶液和乳酸溶液的混合溶液，加热使米粉溶胀，读取SDS热溶胀值；
(2)构建标准曲线：以SDS热溶胀值作因变量，稻米储藏时间作自变量，用线性回归分析的方法，建立SDS热溶胀值与储藏时间之间的标准曲线得到线性方程；
(3)所述方法可靠性验证：取一组已知储藏时间的稻米样品作为验证集，重复步骤⑴，根据步骤⑵已建立的标准曲线的线性方程计算稻米样品的储藏时间，对计算出的预测值与实际值进行相关性分析，计算相关系数和方差，评价所述方法的可靠性；
(4)未知样品储藏时间的测定：按步骤(1)所述的方法测得未知储藏时间稻米样品的SDS热溶胀值，依据步骤(2)中的线性方程即可计算出未知稻米样品的储藏时间。
步骤(1)中，需要在加热条件下溶胀，所述的加热条件为50～70℃下加热溶胀3～30min，优选为60℃下加热溶胀10min。
步骤(1)中，所述SDS溶液的质量浓度为0.1～1.8％，优选为1.5％；所述乳酸溶液的质量浓度为1.0～3.0％，优选为2.5％。
步骤(1)中，所述混合溶液中，SDS溶液与乳酸溶液的体积之比为5～25:1，优选为24:1。
步骤(1)中，所述米粉相对于SDS溶液和乳酸溶液的混合溶液的量为1g：5～10mL，优秀为1g：8mL。
步骤(1)中，所述过筛为过20～120目筛，优选为过60目筛。
进一步地，所述步骤(1)中，米粉在混合溶液中加热溶胀之前还包括在溴酚蓝水溶液中浸泡的步骤。
所述米粉与溴酚蓝水溶液的质量体积之比为1g：5～10mL，优选为1g：8mL；所述溴酚蓝水溶液与所述SDS溶液和乳酸溶液的混合溶液的体积之比为1:0.5～1.5，优选为1:1。
所述溴酚蓝水溶液的体积浓度为0.01g/L，所述米粉在溴酚蓝水溶液中的浸泡时间为2～10min；优选为4min。
所述稻米的储藏形式可以是精白米、糙米或稻谷；所述稻米测定的形式为米粉。
所述稻米的储藏时间以“月”表示。
本发明公开的利用SDS热溶胀值判断稻米储藏时间的原理是：稻米中蛋白质的性质与淀粉的热溶胀程度有显著的相关性。SDS可使蛋白质发生水合作用膨胀溶出，而蛋白质在稻米储藏中发生了明显的变化，使水合溶胀能力明显降低，通过加热可使蛋白质在储藏中发生的变化部分恢复(氢键部分被破坏)，其恢复的程度取决于储藏中发生的变化程度，变化越大，恢复越难。
当米粉在加热溶胀时，淀粉吸水溶胀，溶胀的程度取决于米粉中蛋白质的性质，蛋白质的存在限制了淀粉的溶胀，储藏时间短或陈化程度低的米粉有更大的溶胀能力。但是，陈化程度不同的稻米，其米粉溶胀特性的差异是很小的，不容易度量。因此加入SDS改变蛋白质的性质，从而促进淀粉的溶胀，使不同储藏时间的稻米在溶胀特性上的差异得以放大，便于比较。同时，加入少量的乳酸溶液可以让SDS的区分效果更加明显，从而达到更好的判定效果。
应用化学计量方法对稻米SDS热溶胀值与稻米储藏时间即新陈度进行关联，便可以确定二者之间的定量关系，即定标模型。建立定标模型后，只要测量出未知样品的SDS热溶胀值，根据定标模型就可以确定稻米的储藏时间。
本发明是在研究不同新陈度稻米SDS热溶胀值基础上，建立的基于SDS热溶胀值的稻米新陈度快速检测方法。这种检测方法具有样品用量少、快速、高效、廉价、不使用任何贵重专用仪器等优点，可快速的检测出未知稻米样品的储藏时间，结果准确可靠，可为稻米及其制品原材料的品质控制、稻米商检、倒库时机判定提供依据。
附图说明
图1是判断稻米储藏时间建立的标准曲线；
图2是判断稻米储藏时间方法的验证相关性曲线；
图3是米粉分别在水、SDS溶液、SDS和乳酸的混合溶液中的溶胀曲线图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种利用SDS热溶胀值判断稻米储藏时间的方法，包括以下步骤：
(1)SDS热溶胀值的测定：取储藏时间1～11个月的稻米样品。稻米样品用粉碎机粉碎至98％过60目筛，将筛下米粉混合均匀，取0.300±0.010g米粉进行试验。
首先在2.4mL体积浓度为0.01g/L的溴酚蓝水溶液中充分水和，放在60℃的水浴锅中加热，每隔2min振荡一次，4min后再加入2.4mL的质量浓度为1.5％的SDS溶液与质量浓度为2.5％的乳酸溶液的混合溶液使之在加热条件下溶胀，SDS溶液与乳酸溶液体积之比为24：1，10min后从水浴锅中取出在室温下静置10min后读取絮状沉淀物的体积，即得SDS热溶胀值。为减少误差，每个样品平行测定3次，取3次试验的SDS热溶胀值的平均值，作为建立新陈度定标模型的样本数据集；
(2)构建标准曲线：以稻米储藏时间“月”数即新陈度为“定标值”，将SDS热溶胀值作为因变量y，“定标值”作为自变量x，建立二者之间的对应关系，并进行标准曲线的拟合得出线性方程y＝-0.062x+2.4642，其线性相关系数R2＝0.987，所述标准曲线见图1；
(3)方法的可靠性验证：取已知新陈度的稻米样品按照步骤(1)所述的方法测定其SDS热溶胀值，根据步骤(2)中的线性方程计算储藏时间，对计算出的预测值与真实值进行相关性分析，计算相关系数和方差，评价方法的可靠性，结果如表1、表2和图2所示。
具体为：采用步骤(1)中的方法对10个不同已知储藏期的稻米样品的SDS热溶胀值进行测定；根据步骤(2)中已建立的定标模型的标准曲线的线性方程，利用上述测得的SDS热溶胀值计算出稻米样品的储藏时间即为预测值，结果如表1和图2所示。并对预测值与真实值进行配对t-检验，结果如表2所示，结果表明两者差异均不显著(P＞0.05)，可见此方法的测定结果准确可靠。
表1稻米储藏时间(月)即新陈度的预测值(Pre.)与真实值(Ref.)的比较
表2稻米储藏时间预测值与真实值的t检验
相关系数 t值 差异显著性P
0.997 0.888 0.398
(4)未知样品储藏时间的测定：按步骤(1)所述的方法测得未知储藏时间稻米样品的SDS热溶胀值，依据步骤(2)中的线性方程即可计算出未知稻米样品的储藏时间。
比较例1
利用SDS热溶胀值判断稻米储藏时间的方法的比较实验：
取已知新陈度的稻米样本，检验本发明实施例1中提供的利用SDS热溶胀值判断稻米储藏时间的方法的优越性，将检验样本按照实施例1中步骤⑴所述的方法测定其热溶胀值，但是不加SDS和乳酸及只加SDS但不加乳酸。
即首先将米粉在2.4mL体积浓度为0.01g/L的溴酚蓝水溶液中充分水和，放在60℃的水浴锅中加热，每隔2min振荡一次，但4min后加入的是2.4mL的水、或者质量浓度为1.5％的SDS溶液，使之在60℃加热条件下溶胀，10min后从水浴锅中取出，在室温下静置10min后读取絮状沉淀物的体积，即得热溶胀值，从而比较米粉分别在水、SDS溶液及前述SDS和乳酸的混合溶液中的溶胀效果，进而评价本发明方法的优越性，结果如图3所示。
由图3可见，SDS的加入显著提高了热溶胀值，具有放大效应，使曲线向上大幅偏移，降低了因读数过小带来的误差，但SDS对不同储藏时间样品热溶胀值提高的程度不同。乳酸的加入使相互间差异更大，变化趋势更加陡峭。
上述参照实施例对一种利用SDS热溶胀值判断稻米储藏时间的方法进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种利用SDS热溶胀值判断稻米储藏时间的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)SDS热溶胀值测定：将已知储藏时间的稻米制成精米后粉碎、过筛，将一定量筛下的米粉加入SDS溶液和乳酸溶液的混合溶液，加热使米粉溶胀，读取SDS热溶胀值；
(2)构建标准曲线：以SDS热溶胀值作因变量，稻米储藏时间作自变量，用线性回归分析的方法，建立SDS热溶胀值与储藏时间之间的标准曲线，得到线性方程；
(3)所述方法可靠性验证：取一组已知储藏时间的稻米样品作为验证集，重复步骤⑴，根据步骤⑵已建立的标准曲线的线性方程计算稻米样品的储藏时间，对计算出的预测值与实际值进行相关性分析，计算相关系数和方差，评价所述方法的可靠性；
(4)未知样品储藏时间的测定：按步骤⑴所述的方法测得未知储藏时间稻米样品的SDS热溶胀值，依据步骤(2)中的线性方程即可计算出未知储藏时间稻米的储藏时间。
2.根据权利要求1所述的利用SDS热溶胀值判断稻米储藏时间的方法，其特征在于：步骤(1)中，需要在加热条件下溶胀，所述的加热条件为50～70℃，加热溶胀3～30min。
3.根据权利要求1或2所述的利用SDS热溶胀值判断稻米储藏时间的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述SDS溶液的质量浓度为0.1～1.8％。
4.根据权利要求1或2所述的利用SDS热溶胀值判断稻米储藏时间的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述混合溶液中，SDS溶液与乳酸溶液的体积之比为5～25:1。
5.根据权利要求1或2所述的利用SDS热溶胀值判断稻米储藏时间的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述米粉相对于SDS溶液和乳酸溶液的混合溶液的量为1g：5～10mL。
6.根据权利要求1或2所述的利用SDS热溶胀值判断稻米储藏时间的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述过筛为过20～120目筛。
7.根据权利要求1所述的利用SDS热溶胀值判断稻米储藏时间的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，米粉在混合溶液中加热溶胀之前还包括在溴酚蓝水溶液中浸泡的步骤。
8.根据权利要求7所述的利用SDS热溶胀值判断稻米储藏时间的方法，其特征在于：所述米粉与溴酚蓝水溶液的质量体积之比为1g：5～10mL；所述溴酚蓝水溶液与所述SDS溶液和乳酸溶液的混合溶液的体积之比为1：0.5～1.5，优选为1:1。
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