CN113504261A - 一种高粱品种的鉴别方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种高粱品种的鉴别方法，包括：对多个第一品种的高粱各自测定至少一个特征性指标，得到各个第一品种的高粱各自的第一特征性指标数值；对各个第一品种的高粱各自的第一特征性指标数值进行正态分布检验；根据统计学理论得到特征性指标的数值基准范围；对第二品种的高粱测定特征性指标，得到第二特征性指标数值；以及当第二特征性指标数值落入数值基准范围之中时，判定第二品种属于第一品种。本申请提供了一种高粱品种的鉴别方法及流程，通过建立对于高粱品种较为重要且不同品种差异较大的评价基准，可以通过分析结果判断是否为特定的高粱品种。
Description
技术领域
本发明涉及高粱籽粒的品质评价，具体涉及一种高粱品种的鉴别方法。
背景技术
高粱是我国重要的栽培作物，也是全国大部分名优酒厂主要的酿造原料。贵州茅台酒是优质酱香型白酒的典型代表，其两次投料、多轮次蒸煮发酵、七次取酒的独特工艺，对酿酒高粱有着特殊的要求。茅台酒酿造用高粱选用贵州省仁怀市及周边区县有机种植的当地原生红缨子糯高粱品种，具有“色红、耐蒸煮、糯性好、难回生”的感官经验特点。但在对高粱品种的鉴别方面，现有方法主要以感官和理化指标为主，存在检评人员经验依赖度高、品质评价指标不全的情况。外观、色泽等感官指标缺乏量化；“耐蒸煮、糯性好、难回生”的描述也缺乏表征指标。目前还没有一种客观且快速有效的高粱品种的鉴别方法。
发明内容
本申请提供了一种高粱品种的鉴别方法及流程，通过建立对于高粱品种较为重要且不同品种差异较大的评价基准，可以通过分析结果判断是否为特定的高粱品种，例如是适合酿酒的高粱品种。通过建立一种基于总酚含量、热焓值、糊化温度等重要指标评价基准的高粱品种鉴别方法及流程，一方面可以填补相关指标参数的空白，另一方面可以有效弥补现有“感官+理化检验”品质评价体系的不足。本申请的方法快速、准确、客观、稳定，评价流程简单、直观，对酿造原料品质评价体系的构建和专用化水平的提高具有积极的意义。通过本申请的方法能准确识别高粱品种，例如是茅台酒用高粱品种，可以实现不同高粱品种之间的有效鉴别与区分，从而为企业原料采购、质量评价提供技术指导，对丰富酿造原料品质评价体系、提高企业原料质量控制能力、促进产业发展具有重要意义。
在一些实施例中，本申请提供了一种高粱品种的鉴别方法，包括：对多个第一品种的高粱各自测定至少一个特征性指标，得到各个第一品种的高粱各自的第一特征性指标数值；对各个第一品种的高粱各自的第一特征性指标数值进行正态分布检验，根据正态分布检验的概率样本理论区间，得到特征性指标的数值基准范围；对第二品种的高粱测定特征性指标，得到第二特征性指标数值；以及当第二特征性指标数值落入数值基准范围之中时，判定第二品种属于第一品种。
附图说明
图1为本申请的一些实施例中，本申请的方法流程图。
图2为本申请的一些实施例中，差示扫描量热法分析高粱糊化热学参数的热流-温度曲线。
图3为本申请的一些实施例中，福林酚法测定总酚含量的没食子酸标准曲线。
图4为本申请的一些实施例中，特定高粱品种样本集正态分布检验的P-P图。
具体实施方式
为更进一步阐述本申请为了达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。
在一些实施例中，本申请的方法流程图，如图1。
在一些实施例中，本申请的方法包括对高粱样品预处理。在一些实施例中，本申请的方法还包括：将高粱的籽粒预处理，得到高粱的样品。在一些实施例中，所述高粱样品例如是高粱籽粒。在一些实施例中，预处理包括将高粱的籽粒粉碎并过筛。在一些实施例中，预处理包括：将高粱的籽粒粉碎；以及将粉碎后的高粱的籽粒过筛。在一些实施例中，所述预处理包括除杂、粉碎、过筛等步骤中的一种或多种。在一些实施例中，所述粉碎为使用粉碎机粉碎，所述过筛为过1mm筛网。
在一些实施例中，本申请的方法包括测定水分含量。在一些实施例中，本申请的方法包括对样品测定水分含量。在一些实施例中，测定水分含量包括在大于或等于100℃下，测定样品的水分含量。在一些实施例中，所述测定水分含量是测定待鉴别样品的粉末的水分含量。在一些实施例中，所述测定水分含量是取5g待鉴别样品的粉末采用快速水分测定仪于105℃下测定样品水分含量。
在一些实施例中，特征性指标选自峰值糊化温度、糊化热焓值以及总酚含量中的至少一种。
在一些实施例中，本申请的特征性指标包括峰值糊化温度。在一些实施例中，本申请的方法包括测定峰值糊化温度。在一些实施例中，特征性指标包括峰值糊化温度，测定特征性指标包括测定峰值糊化温度。在一些实施例中，通过差示扫描量热分析来测定峰值糊化温度。在一些实施例中，测定峰值糊化温度包括：将样品与水的混合物进行差示扫描量热分析，得到样品的热流-温度曲线；以及根据样品的热流-温度曲线得到高粱的峰值糊化温度。
在一些实施例中，本申请的特征性指标包括糊化热焓值。在一些实施例中，特征性指标包括糊化热焓值，且测定特征性指标包括测定糊化热焓值。在一些实施例中，本申请的方法包括测定糊化热焓值。在一些实施例中，通过差示扫描量热分析来测定糊化热焓值。在一些实施例中，测定糊化热焓值包括：将样品与水的混合物进行差示扫描量热分析，得到样品的热流-温度曲线；以及根据样品的热流-温度曲线得到高粱的糊化热焓值。
在一些实施例中，差示扫描量热分析的保护气为氮气，流速为50mL/min。在一些实施例中，差示扫描量热分析的升温程序为40℃保持1min，然后以10℃/min升温至110℃。在一些实施例中，差示扫描量热分析的样品为样品的粉末与水以干基质量6–7mg粉末样品：14μL水的比例的混合物。在一些实施例中，差示扫描量热分析的样品是通过将样品的粉末与水以干基质量6–7mg粉末样品：14μL水的比例混合后，压实并在4℃下保存1小时制得。在一些实施例中，差示扫描量热分析的样品的制造方法包括精确称取干基质量6–7mg粉末样品于专用样品坩埚中，加入14μL超纯水，加盖后密封压实，4℃下保存1h。在一些实施例中，所述水为超纯水。
在一些实施例中，本申请的特征性指标包括总酚含量。在一些实施例中，本申请的方法包括测定总酚含量。在一些实施例中，特征性指标包括总酚含量，且测定特征性指标包括测定总酚含量。在一些实施例中，所述测定总酚含量包括使用采用福林酚法测定总酚含量。在一些实施例中，所述测定总酚含量的待测液包括样品的粉末以80％乙醇提取，离心所得的上清液。在一些实施例中，所述样品的提取液(测定总酚含量的待测液)为样品以80％乙醇提取的上清液。在一些实施例中，所述样品的提取液(测定总酚含量的待测液)为2g的样品以20mL的80％乙醇提取的上清液。在一些实施例中，所述福林酚法测定包括将样品的提取液(测定总酚含量的待测液)、福林酚试剂混合，再与碳酸钠溶液混合，测定吸光度。在一些实施例中，所述福林酚法测定包括在2mL离心管加入450μL超纯水、150μL稀释一定倍数(例如是λ倍)的样品的提取液(测定总酚含量的待测液)、150μL福林酚试剂，混匀反应6min后，加入600μL 75g/L的Na2CO3溶液，混合均匀并在室温下避光反应2h后，取200μL加入到96孔板中用酶标仪测定在760nm下的吸光度。在一些实施例中，所述样品的提取液(测定总酚含量的待测液)是通过将2g高粱粉末样品与20mL 80％乙醇加入50mL离心管中摇床振荡提取15分钟，再5000rpm离心5分钟，取上清液所制得的。在一些实施例中，所述测定总酚含量是根据福林酚法测得的吸光度，通过以没食子酸溶液为标准溶液得到的标准曲线，进行内插法或外插法求得。在一些实施例中，所述测定总酚含量的标准溶液浓度选自20mg/L、30mg/L、40mg/L、50mg/L、60mg/L、70mg/L、80mg/L、90mg/L、100mg/L中的一种或多种。
在一些实施例中，以每100g的干基高粱样品计的高粱样品总酚含量按下式计算:
式中，总酚含量单位为mg/100g；c为通过标准曲线计算出的浓度，单位为mg/L；λ为待测液(样品的提取液)的稀释倍数；w为水分占样品的重量比。0.02L是样品的提取液(稀释前)的体积，2g为配置样品的提取液时，所使用的样品的量。
在一些实施例中，本申请的方法包括测定高粱的特征性指标。在一些实施例中，本申请的方法包括测定高粱的峰值糊化温度、热焓值、总酚含量。在一些实施例中，本申请的方法包括分析特定品种高粱的特征性指标的数值得到基准范围。在一些实施例中，基准范围是对特定品种高粱的特征性指标的数值进行正态分布检验得到的概率样本理论区间。在一些实施例中，正态分布检验选自Jarque-Bera检验、Shapiro-Wilk检验、Anderson-Darling检验中的一种或多种。在一些实施例中，概率样本理论区间是95％概率样本理论区间。在一些实施例中，概率样本理论区间是99％概率样本理论区间。在一些实施例中，特征性指标为热焓值，基准范围是对特定品种高粱的热焓值进行正态分布检验得到的95％概率样本理论区间。在一些实施例中，特征性指标为峰值糊化温度，基准范围是对特定品种高粱的峰值糊化温度进行正态分布检验得到的99％概率样本理论区间。在一些实施例中，特征性指标为总酚含量，基准范围是对特定品种高粱的总酚含量进行正态分布检验得到的99％概率样本理论区间。
在一些实施例中，本申请的方法包括测定待鉴别样品的特征性指标。在一些实施例中，本申请的方法包括测定待鉴别样品的峰值糊化温度、热焓值、总酚含量。
在一些实施例中，本申请的方法包括通过待鉴别样品的特征性指标的数值是否落入基准范围之内，判断样品是否是特定品种高粱的品种。在本申请中，数值“落入基准范围内”指的是数值大于或等于基准范围的下限，且小于或等于基准范围的上限。在一些实施例中，当多个待鉴别样品的特征性指标的数值落入基准范围之内，判断样品是特定品种高粱的品种。在一些实施例中，当至少一个待鉴别样品的特征性指标的数值不落入基准范围之内，判断样品不是特定品种高粱的品种。在一些实施例中，当峰值糊化温度、热焓值、总酚含量三个特征性指标的数值落入基准范围时，判断样品是特定品种高粱的品种。在一些实施例中，当峰值糊化温度、热焓值、总酚含量三个特征性指标的数值有一个不落入基准范围时，判断样品不是特定品种高粱的品种。
在一些实施例中，所述的特定品种高粱是适合酿造白酒的品种。在一些实施例中，所述的特定品种高粱是适合酿造酱香型白酒的品种。在一些实施例中，所述的特定品种高粱是茅台酒酿造用高粱品种。在一些实施例中，所述的特定品种高粱是红缨子高粱品种。
实施例1高粱样品预处理
高粱样品除杂后采用粉碎机粉碎，过1mm筛网。
取5g粉末样品采用快速水分测定仪于105℃下测定样品水分含量w。
实施例2测定热焓值及峰值糊化温度
精确称取6–7mg粉末样品(干基质量，精确到0.01mg)于专用样品坩埚中，加入14μL超纯水，加盖后密封压实，4℃下保存1h后测定。
进行差示扫描量热分析，仪器参数设置为：保护气：N2，流速50mL/min。升温程序为：40℃保持1min，然后以10℃/min升温至110℃，测试结束。得到高粱糊化热学参数的热流-温度曲线，具体如图2。得到样品热焓值与峰值糊化温度。
实施例3测定总酚含量
准确称取2g高粱粉末样品(湿基，精确到0.01g)于50mL离心管中，加入20mL 80％乙醇摇床振荡提取15min。提取结束后5000rpm离心5min。上清液保存于-20℃待测。
在2mL离心管加入450μL超纯水，150μL稀释一定倍数的待测液，150μL福林酚试剂，混匀反应6min后，加入600μL 75g/L的Na2CO3溶液，混合均匀并在室温下避光反应2h后，取200μL加入到96孔板中用酶标仪测定在760nm下的吸光度。每个样品做三次平行，以超纯水代替待测液作为空白对照。
以没食子酸作对照品，分别配置浓度为20、30、40、50、60、70、80、90、100mg/L的标准溶液，按样品处理方式显色后测定吸光度，以没食子酸浓度为横坐标、吸光度为纵坐标绘制标准曲线，如图3所示。
高粱样品总酚含量按下式计算:
式中，总酚含量单位为mg/100g；c为通过标准曲线计算出的浓度，单位为mg/L；λ为待测液稀释倍数；w为样品水分含量百分比。
实施例4正态分布检验
对126个红缨子高粱样品的热焓值、峰值糊化温度、总酚含量进行分析。用XLSTAT软件对样本集做正态分布检验，分别做Jarque-Bera检验、Shapiro-Wilk检验、Anderson-Darling检验；若p值>0.05，表明样本符合正态分布。本发明对样本集正态分布检验的p值见表1，三种检验方法的p值均大于0.05，表明3项指标的样本集均符合正态分布。图4为红缨子高粱样本集正态分布检验的P-P图。P-P图显示了变量的累积比例与正态分布的累积比例之间的关系，当数据符合正态分布时，P-P图中各点近似呈一条直线。
表1三种检验方法对3项指标正态分布检验的p值
| 峰值糊化温度 | 热焓值 | 总酚含量 | |
| Jarque-Bera检验 | 0.301 | 0.458 | 0.465 |
| Shapiro-Wilk检验 | 0.176 | 0.275 | 0.151 |
| Anderson-Darling检验 | 0.409 | 0.361 | 0.585 |
实施例5确定红缨子高粱数值基准范围
采用正态分布理论获得3项指标的理论概率区间作为红缨子高粱数值基准范围。各指标的95％和99％概率样本理论区间见表2。本发明中，热焓值指标选择95％区间、峰值糊化温度和总酚含量指标选择99％区间作为各项指标基准，具体范围见表2。
表2三项指标正态分布理论概率区间和基准
| 峰值糊化温度(℃) | 热焓值(J/g) | 总酚含量(mg/100g) | |
| 样本集平均值(μ) | 76.7 | 15.0 | 1199 |
| 样本集标准差(σ) | 0.523 | 0.726 | 106.5 |
| 95％理论概率区间(μ±1.96σ) | 75.7–77.7 | 13.5–16.4 | 990–1408 |
| 99％理论概率区间(μ±2.58σ) | 75.3–78.0 | 13.1–16.8 | 924–1474 |
| 本发明采用的基准 | 75.3–78.0 | 13.5–16.4 | 924–1474 |
实施例6未知样品的品种鉴别
分别测定待鉴别样品的峰值糊化温度、热焓值、总酚含量。3项指标测定值均在表2的基准范围内时，判断为红缨子高粱；有任一项在基准范围外，判断为非红缨子高粱。
表3列出了12个样品的鉴别结果。结果显示，6个红缨子高粱样品、6个非红缨子高粱均被准确鉴别，具有较高的鉴别准确率。
表3验证样品的鉴别结果
上述实施方式仅为本申请的优选实施方式，不能以此来限定本申请保护的范围，本领域的技术人员在本申请的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本申请所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种高粱品种的鉴别方法，其特征在于，包括：
对多个第一品种的高粱各自测定至少一个特征性指标，得到各个所述第一品种的高粱各自的第一特征性指标数值；
对各个所述第一品种的高粱各自的所述第一特征性指标数值进行正态分布检验，根据所述正态分布检验的概率样本理论区间，得到所述特征性指标的数值基准范围；
对第二品种的高粱测定所述特征性指标，得到第二特征性指标数值；以及
当所述第二特征性指标数值落入所述数值基准范围之中时，判定所述第二品种属于所述第一品种。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的特征性指标选自峰值糊化温度、糊化热焓值以及总酚含量中的至少一种。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述高粱的籽粒预处理，得到所述高粱的样品；以及
对所述样品测定水分含量。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述的预处理包括：
将所述高粱的籽粒粉碎；以及
将所述高粱的籽粒过筛；且/或
所述的测定水分含量包括：
在大于或等于100℃下，测定所述样品的水分含量。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述的特征性指标包括峰值糊化温度，且所述的测定所述特征性指标包括测定峰值糊化温度，包括：
将所述样品与水的混合物进行差示扫描量热分析，得到所述样品的热流-温度曲线；以及
根据所述样品的所述热流-温度曲线得到所述高粱的所述峰值糊化温度。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述的特征性指标包括糊化热焓值，且所述的测定所述特征性指标包括测定糊化热焓值，包括：
将所述样品与水的混合物进行差示扫描量热分析，得到所述样品的热流-温度曲线；以及
根据所述样品的所述热流-温度曲线得到所述高粱的所述糊化热焓值。
7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述的特征性指标包括总酚含量，且所述的测定所述特征性指标包括测定总酚含量，包括：
将所述样品的提取液进行福林酚法测定，得到所述样品的总酚含量。
8.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，
所述差示扫描量热分析的保护气为氮气，流速为50mL/min；且/或
所述差示扫描量热分析的升温程序为40℃保持1min，然后以10℃/min升温至110℃；且/或
所述样品与水的所述混合物，为所述样品与水以干基质量6–7mg所述样品：14μL水的比例的混合物。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述福林酚法测定包括将所述提取液与福林酚试剂混合，再与碳酸钠溶液混合，测定吸光度；且/或
所述总酚含量是根据所述福林酚法测得的吸光度，通过以没食子酸溶液为标准溶液进行内插法或外插法求得；且/或
所述提取液为所述样品以80％乙醇提取的上清液。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述数值基准范围为所述正态分布检验的概率样本理论区间；且/或
所述概率样本理论区间为95％概率样本理论区间或99％概率样本理论区间。
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|---|---|---|---|---|
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2021
- 2021-07-09 CN CN202110777399.4A patent/CN113504261A/zh active Pending
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