CN110411895A - 马铃薯容重测定方法及其在快速测定马铃薯淀粉含量和干物质含量中的应用 - Google Patents

马铃薯容重测定方法及其在快速测定马铃薯淀粉含量和干物质含量中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了马铃薯容重测定方法，包括以下步骤：切取马铃薯块茎成固定形状的样品，通过电子天平测定样品重量，根据样品的重量和体积，计算出样品的容重；并公开了其在快速测定马铃薯淀粉含量和干物质含量中的应用。本发明的有益效果为：利用马铃薯块茎容重，快速测定出马铃薯块茎的淀粉含量及干物质含量，块茎伤害程度较轻可继续当作种薯使用，测定过程涉及的工具较少，操作简单方便，省工省力省时，受外界环境因素较小，可广泛用于淀粉加工对原料薯淀粉含量评价、马铃薯育种早期世代淀粉含量评价、马铃薯高淀粉品种筛选以及分析研究领域。

Description

马铃薯容重测定方法及其在快速测定马铃薯淀粉含量和干物 质含量中的应用
技术领域
本发明涉及农业技术领域，具体涉及马铃薯容重测定方法及其在快速测定马铃薯淀粉含量和干物质含量中的应用。
背景技术
马铃薯淀粉加工是马铃薯产业发展的重要方向，也是提高马铃薯附加值的有效措施，但是由于马铃薯淀粉含量易受品种或外界环境的影响，选择淀粉含量高的原料薯一直困扰着淀粉加工，培育高淀粉马铃薯品种也成为育种、栽培方面的研究重点。目前，在选择高淀粉原料薯和培育高淀粉品种过程中，常规测定淀粉含量的旋光法和酸水解法造成马铃薯块茎破碎且花费的时间较长，且实验条件要求较高，很难快速地开展大量样品淀粉含量的测定与评价；经典测定淀粉含量的比重法尽管可以保持马铃薯块茎的完整性，但要求在测定之前清洗、晾干马铃薯块茎，且马铃薯块茎的样品质量不低于5公斤、水温保持在17.5℃，而且测定过程占用时间较长，效率不高，而关于快速测定马铃薯淀粉含量的研究和专利较少，且通过马铃薯容重测定马铃薯淀粉含量的方法的专利未见公布。
发明内容
本发明的目的就是针对上述现有技术中的缺陷，提供了马铃薯容重测定方法及其在快速测定马铃薯淀粉含量和干物质含量中的应用。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：马铃薯容重测定方法，包括以下步骤：
1)用刀具切取马铃薯块茎成固定形状的样品，得到马铃薯样品块；
2)将步骤1)得到的马铃薯样品块，通过电子天平立即测定样品质量；确保样品在称取之前表面水分不散失；
3)根据样品的质量和体积，计算出样品的容重。
进一步的，上述的马铃薯容重测定方法，所述步骤1)中，马铃薯样品块的形状为圆柱体、长方体或正方体。规避块茎不规则问题。
进一步的，上述的马铃薯容重测定方法，所述步骤1)中，马铃薯样品块的体积为10-40cm3。体积过小会降低测定的准确程度，体积过大会造成取样困难或损伤块茎。
进一步的，上述的马铃薯容重测定方法，所述步骤2)中，电子天平精度要求为大于等于0.01g。精度过低会降低测定的准确程度。
本发明的第二个目的是提供了上述马铃薯容重测定方法在快速测定马铃薯淀粉含量中的应用，是以马铃薯容重，通过以下公式计算得到马铃薯淀粉含量：
马铃薯淀粉含量(％)＝48.667×容重-42.307。
本发明的第三个目的是提供了上述马铃薯容重测定方法在测定马铃薯干物质含量中的应用，根据大量数据分析，马铃薯干物质含量与比重呈线性关系，本发明是以马铃薯容重，通过以下公式计算得到马铃薯干物质含量：
马铃薯干物质含量(％)＝60.834×容重-52.883。
本发明的有益效果为：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)操作简单，高效低成本。相对于常规测定淀粉含量的旋光法和酸水解法造成马铃薯块茎破碎且花费的时间较长、实验条件要求较高，测定过程不使用化学试剂和专业仪器设备，取样后直接称取特定形状样品的鲜重，花费时间少，短时间内可以测定大量样品的淀粉含量。同时对马铃薯块茎损伤较小，剩余样品可以用于播种或其他用途。
(2)对环境要求低，样品需要数量少，容易测定。相对于比重法测定马铃薯淀粉含量，本发明可以在室内、室外均可开展马铃薯淀粉含量的测定，不易受外界环境影响，且需要的样品数量少，单独1个块茎也可以进行测定。
综合比较，本发明操作简单，对环境要求低，效率高，对马铃薯块茎损伤较小，剩余样品可以用于播种或其他用途，适用于淀粉加工筛选原料和育种、栽培研究领域对大量品种和种质资源的筛选评价，有着广泛的市场前景。
附图说明
图1为本发明实施例与传统方法测定马铃薯淀粉含量结果示意图。
图2为本发明实施例与传统传统测定马铃薯淀粉含量样品需求数量示意图。
图3为本发明实施例与传统传统测定马铃薯淀粉含量耗费时长示意图。
图4为本发明实施例与传统传统测定马铃薯淀粉含量成本示意图。
具体实施方式
实施例1-实施例3：
马铃薯容重测定方法，包括以下步骤：
1)用刀具切取马铃薯块茎成固定形状的样品，得到马铃薯样品块，马铃薯样品块的形状为圆柱体、长方体或正方体，马铃薯样品块的体积为10-40cm3；
2)将步骤1)得到的马铃薯样品块，通过电子天平立即测定样品质量；确保样品在称取之前表面水分不散失，电子天平精度要求为大于等于0.01g，精度过低会降低测定的准确程度；
3)根据样品的质量和体积，计算出样品的容重。
快速测定马铃薯淀粉含量的方法，是以马铃薯容重，通过以下公式计算得到马铃薯淀粉含量：
马铃薯淀粉含量(％)＝48.667×容重-42.307。
测定马铃薯干物质含量的方法，根据大量数据分析，马铃薯干物质含量与比重呈线性关系，本发明是以马铃薯容重，通过以下公式计算得到马铃薯干物质含量：
马铃薯干物质含量(％)＝60.834×容重-52.883。
实施例1-3所提供的具体方法为：
(1)试验材料
2018年将试验材料统一种植在甘肃省渭源县会川镇甘肃省农业科学院会川马铃薯育种试验站，参试材料为12个马铃薯品种(系)，收获后测定马铃薯淀粉含量。
(2)测定淀粉含量
分别通过国家标准旋光法(对照1)、比重法(对照2)、本发明方法(实施例1、实施例2、实施例3)测定马铃薯块茎淀粉含量。
表1实施例1-3与对照1-2测定淀粉含量步骤
(3)数据处理
常规数据处理和作图在Excel2010中进行，散点图和线性回归分析、相关性分析均通过SPSS20.0完成。
表2实施例1-3与对照1-2测定淀粉含量条件
表3实施例1-3与对照1-2马铃薯块茎淀粉含量(％)
品种代码 实施例1 实施例2 实施例3 对照1(旋光法) 对照2(比重法)
V1 18.81 17.78 18.64 16.72 14.99
V2 16.91 16.57 17.06 15.82 14.55
V3 19.04 18.12 19.02 17.67 15.33
V4 16.69 17.91 18.90 16.60 14.38
V5 14.55 14.25 15.00 13.78 10.84
V6 15.32 16.23 16.07 16.95 14.24
V7 24.53 20.00 19.79 20.29 18.76
V8 17.84 14.83 14.33 12.66 15.38
V9 17.22 14.55 15.20 13.63 16.20
V10 19.15 15.66 16.17 14.60 16.75
V11 15.21 12.47 14.07 10.47 14.82
V12 16.11 15.77 19.33 16.71 14.09
表4实施例1-3与对照1-2所测马铃薯块茎淀粉含量相关性分析
实施例1 实施例2 实施例3 对照1(旋光法) 对照2(比重法)
实施例1 1.000
实施例2 0.733** 1.000
实施例3 0.539 0.872** 1.000
对照1(旋光法) 0.621* 0.941** 0.888** 1.000
对照2(比重法) 0.842** 0.460 0.298 0.353 1.000
**表示在0.01水平上显著
*表示在0.05水平上显著
(4)结果分析
①不同方法测定马铃薯淀粉含量结果的差异
从表3可以看出，实施例1-3与对照1(旋光法)、对照2(比重法)相比，实施例1-3所测的12个马铃薯块茎淀粉含量均高于对照1(旋光法)、对照2(比重法)所测值，淀粉含量数据存在差异，但差异不显著。通过相关性分析(如表4)，实施例1与对照1(旋光法)、对照2(比重法)之间均存在显著的相关性，实施例2和实施例3均与与对照1(旋光法)存在极显著相关性，但与对照2(比重法)的相关性不显著。
具体的，实施例1-3与对照1(旋光法)、对照2(比重法)均可测定马铃薯淀粉含量，数据可靠性方面，以国家标准对照1(旋光法)所测数据为准，对照2(比重法)<实施例3<实施例2<实施例1<对照1(旋光法)。
综上，在实施例1-3中，实施例1、实施例2、实施3所测淀粉含量数据均与国家标准对照1(旋光法)所测值显著相关，与对照2(比重法)均可开展马铃薯淀粉含量测定。实施例2与对照1(旋光法)相关系数最高，表现最优，依次为实施例3、实施例1、对照2(比重法)。
②不同方法对马铃薯样品需求数量示意图
从表2可以看出，实施例1-3与对照1(旋光法)、对照2(比重法)相比，实施例1-3需要的马铃薯块茎样品数量较少，样品需要量实施例1最少，对照2(比重法)最多，对照2(比重法)<对照1(旋光法)<实施例3<实施例2<实施例1。
具体的，如图2所示，实施例1需要马铃薯块茎1个，约03kg，实施例2需要2个块茎，约0.6kg，实施例3需要4个块茎，约1.2kg，对照1(旋光法)需要10个块茎，约2.5kg，对照2(比重法)需要20个块茎，至少5.0kg。实施例1-3剩余的块茎可以用作种薯或其他用途，对照2(比重法)不破坏块茎，对照1(旋光法)破坏块茎。
③不同方法测定马铃薯淀粉含量耗费时长示意图
从表1、图3可以看出，实施例1-3与对照1(旋光法)、对照2(比重法)相比，实施例1-3开展的步骤较少，需要的时间较短，操作时间最短的实施例1和实施例2，最多的是对照1(旋光法)。
具体的，如图3所示，实施例1、实施例2需要时长0.5小时，实施例3需要1.0小时，对照1(旋光法)需要12小时，对照2(比重法)需要1.5小时。从节省时间方面，实施例1和实施例2最佳。
④不同测定方法测定马铃薯淀粉含量成本示意图
从图4可以看出，实施例1-3与对照1(旋光法)、对照2(比重法)相比，实施例1-3开支的成本主要是人力成本，对照2(比重法)的主要成本也是人力成本，而对照1(旋光法)需要成本主要有人力成本、动力成本和试剂成本，实施例1和实施例2成本最低。
从上述数据可以得出，本发明一种适用于快速测定马铃薯淀粉含量，本发明可以很好的应用在马铃薯淀粉含量粗略测定，对样品数量要求较低，操作过程简单，且本发明时间短，可在短时间内开展大量样品的测定，可广泛应用于马铃薯淀粉加工原料薯评价领域，以及马铃薯育种研究过程高淀粉材料筛选评价领域。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.马铃薯容重测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)用刀具切取马铃薯块茎成固定形状的样品，得到马铃薯样品块；
2)将步骤1)得到的马铃薯样品块，通过电子天平立即测定样品重量；
3)根据样品的重量和体积，计算出样品的容重。
2.根据权利要求1所述的马铃薯容重测定方法，其特征在于，所述步骤1)中，马铃薯样品块的形状为圆柱体、长方体或正方体。
3.根据权利要求1所述的马铃薯容重测定方法，其特征在于，所述步骤1)中，马铃薯样品块的体积为10-40cm3。
4.根据权利要求1所述的马铃薯容重测定方法，其特征在于，所述步骤2)中，电子天平精度要求为大于等于0.01g。
5.根据权利要求1-4任一所述的马铃薯容重测定方法在快速测定马铃薯淀粉含量中的应用，其特征在于，是以马铃薯容重，通过以下公式计算得到马铃薯淀粉含量：
马铃薯淀粉含量(％)＝48.667×容重-42.307。
6.根据权利要求1-4任一所述的马铃薯容重测定方法在测定马铃薯干物质含量中的应用，其特征在于，是以马铃薯容重，通过以下公式计算得到马铃薯干物质含量：
马铃薯干物质含量(％)＝60.834×容重-52.883。
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