专利名称：一种用电导率评判稻谷储藏陈化变质的方法
技术领域：
本发明属于一种水稻储藏品质的检测、评判方法。
背景技术：
衰老是一切生物种子不可抗拒的自然规律，水稻稻谷陈化的实质是指种子内包含的贮藏物质经受一系列物理、化学和生理生化过程的破坏，导致细胞结构和功能的损伤和失调，使种子活力下降，最终导致死亡。稻谷在贮藏过程中受内外条件的影响，其品质发生劣变，造成陈化变质，主要表现为种子发芽率降低，酸度值提高，运动粘度降低等理化特性变化，严重影响稻谷商品性和生活力。
然而，长期以来，评判稻谷的陈化变质主要依据稻谷的脂肪酸值、发芽率和运动粘度等指标进行综合评定。该方法检测过程复杂，常因仪器、试验条件等原因易造成误差，影响评价的准确性。
发明内容
本发明的目的是提供一种用电导率评判稻谷储藏陈化变质的方法。
一种用电导率评判稻谷储藏陈化变质的方法，包括以下步骤(1)、取设定数量的无损伤的种子，用纯净水洗去表面杂质；(2)、放入设定体积的纯净水中浸泡；(3)、在室温下浸泡一定时间；(4)、测定液体的电导率；(5)、取同一品种、但储藏时间不同的稻谷，在上述设定条件下测定电导率，进行数据列表；在和传统方法(GB/T15684-95、GB/T5516-85)进行比较的基础上并用相同方法建立不同品种、储藏时间不同的稻谷电导率数据库，根据电导率数据大小来划分陈化级别；(6)、选取任一稻谷，用上述方法测定其电导率，并和同品种不同储藏时间的种子电导率数据比较，确定该种子的陈化程度。
所述的一种用电导率评判稻谷储藏陈化变质的方法，其特征在于(1)、随机三次重复，每次抽取100粒的无机械、昆虫损伤的均匀、饱满的稻谷，用纯净水反复洗去表面杂质；(2)、放入250ml纯净水的玻璃瓶浸泡；(3)、在25℃下浸泡24小时；(4)、测定液体的电导率；以上过程重复三次，求取平均电导率。
所述的一种用电导率评判稻谷储藏陈化变质的方法，其特征在于将测定电导率后的稻谷及浸出液在沸水浴中煮沸杀死稻谷，冷却后测定浸出液的绝对电导率，进而求得相对电导率。
所述种子可以是稻谷、小麦、玉米种子。
本发明的设定数量、时间、体积等均根据测量电导率技术的需要，酌情确定，以保证精确度。
工作原理与膜电导率有关的稻谷种子细胞内的膜系统主要是指原生质膜、内质网膜及各种细胞器的膜相结构，它是调控细胞代谢的各个因子、代谢组分的空间分隔。膜系统的完整性是生活细胞进行正常代谢的基础和前提，它不仅调节细胞物质交流和运输，而且可以影响代谢途径中酶的活性。稻谷种子细胞中大部分酶系就存在于膜上，膜蛋白还作为激素受体等行使许多特殊的功能。一旦膜系统遭到破坏，将引起细胞代谢紊乱，而表现种子活力下降以致丧失发芽力。
生物膜由蛋白质和磷脂两个基本组分构成，在发育的种子的水合细胞中，膜结构比较完整，膜中的磷脂构成双层的单位膜结构。膜结构的完整性在于磷脂的排列有序，呈片层状，保证了膜结构的完整性。当种子成熟时，随着种子含水量降低，就逐步失去膜结构的完整性。当种子含水量低于20％时，膜磷脂重新排列，使片层结构改变。同时，膜蛋白收缩，结构改变，膜不能维持连续界面，半透膜功能丧失。因此，一旦稻谷浸泡吸水同时，就开始恢复完整的膜系统。而在膜系统的完整性完全恢复之前，内含物就会大量外渗。不论种子活力高低，在干燥种子中都存在这种膜结构的不完整性。
在种子萌发初期，随着种子吸胀，细胞逐步水合，首先是对膜系统及细胞器进行修复重建，建立结构上的完整性。种子活力的高低，就表现在这种修复重建功能上。高活力种子修复重建能力强。在吸胀的初期能迅速建立起完整的膜结构，从而保证进行正常代谢活动，使种子迅速整齐地萌发。相反，受脂肪酸的氧化和过氧化等作用影响的低活力种子膜修复重建能力弱，修复膜结构需要的时间长，甚至不能建立起完整的膜结构，这势必使细胞内含物大量外渗。正常代谢功能失调，种子萌发不良甚至不能萌发。因此，种子细胞内含物的外渗量就表明膜系统结构上的完整性，反映种子修复重建能力，这也是电导率测定种子活力的依据。基于研究结论，本专利发明通过测定稻谷电导率作为评价陈化变质的基础。
另外，构成稻谷细胞膜的膜脂主要由脂肪酸和磷脂组成，脂肪酸的性质直接影响膜的稳定性。稻谷在其贮藏过程中，脂肪降解产生的多元不饱和脂肪酸的氧化和过氧化是导致膜完整性丧失、造成膜损伤的重要原因之一，严重影响种子膜修复能力和造成陈化变质。过氧化作用产生活跃的自由基还可导致一系列毒害作用。
通过大量基础实验发现稻谷的脂肪酸值、发芽率和运动粘度等指标变化均和细胞膜的通透性的变化互为因果关系。膜通透性即电导率增加时，脂肪酸值提高，发芽率降低，运动粘度降低。并且，同一品种稻谷的电导率随着储藏时间的增加，其电导率呈增加的趋势。而不同类型品种新谷的电导率差异也呈一定的规律性。在新稻谷的籼、粳类型中，早籼稻的电导率一般在4-6范围内，中籼稻的电导率一般在7-9范围内，粳稻的电导率一般在9-11范围内，单位为μs*cm-1*g-1。这样，可以用电导率指标作为常规评判陈化变质的方法的替代，通过稻谷储藏过程中的电导率值的变化可以直观、方便、快速地判断稻谷的陈化程度。在实践中，可利用相对电导率来减少因不同的遗传背景所带来的误差。
稻谷电导率是确定稻谷细胞膜通透性的一项重要指标，经申请人研究证明，其变化与稻谷的酸度值、发芽率和运动粘度等指标的变化紧密相关，使用电导率作为评判稻谷的陈化变质主要指标，它适用强，其操作简便、快速，结果直观、准确，能进行定性和定量分析，不需复杂的实验条件和专业技术人员，易于掌握。
电导率、粘度、脂肪酸值、发芽率变量之间的相关系数表电导率粘度脂肪酸值 发芽率电导率 1粘度 -0.74963 1脂肪酸值 0.516028 -0.761781发芽率 -0.7829 0.732475-0.83415 1*表中相关系数均达0.01显著性水平。
具体实施例方式
例1水稻电导率的测定方法(一)、取1公斤稻样，用四分法处理，重复选取大小均匀、籽粒饱满而无机械损伤的稻谷100粒称重。由于稻谷含水量影响种子浸泡液电导率的大小，所以，在测定之前，不同的待测样品应同时放在一个密闭容器中，放置1-2周，使各样品的稻谷含水量达到平衡。
(二)、将稻谷用自来水和纱布快速清洗后，再用纯净水冲洗数次，用滤纸吸干水分，并放入装有250ml纯净水的玻璃瓶浸泡，加盖。
(三)、在25℃下放置24小时后，摇匀，分别用调试好的电导仪测定电导率。
(四)、再将测定电导率后的稻谷及浸出液在沸水浴中煮沸10分钟，冷却后测定绝对电导率。
注意事项1、绝对电导率表示细胞膜由半透膜变为通透膜后所能渗出电解质的能力，绝对电导率随不同品种的遗传特性而不同。
2、稻谷种子活力与电导率呈显著负相关。
取稻样材料31份(情况见表1)，按照上述方法测定电导率、相对电导率见表2，另外，测定粘度、脂肪酸值、发芽率、发芽势，并进行相关系数分析见表3。
表1安徽省粮食集团粮油质量检测中心提供样品情况
表2样品品质检验情况表
从以下列表可知，储藏时间相同或相近，电导率数据相近；陈化稻谷的电导率偏大，储藏时间越长，电导率越大，从电导率数据大小可评价陈化程度。
表3电导率、相对电导率、粘度、脂肪酸值、发芽率、发芽势之间的相关系数分析相对电导粘度 脂肪酸值发芽势发芽率 电导率 率粘度 1脂肪酸值 -0.65424**1发芽势 0.593344**-0.250041发芽率 0.565931**-0.226540.996469**1电导率 -0.61422**0.793994**-0.36179 -0.335221相对电导率 -0.54011**0.667856**-0.2971 -0.273230.67433**1附**为0.01显著性水平。
从上表图中数据可以看出电导率与粘度呈显著负相关，与脂肪酸值呈显著正相关。
例2取不同类型品种新谷用例1方法测定电导率如下
表4
从表5可以看出在上述新稻谷的籼、粳类型中，序号1-6材料为早籼稻，电导率一般在4-6范围内；序号7-13材料为中籼稻，电导率一般在7-9范围内；序号14-27材料为粳稻，电导率一般在9-11范围内。电导率单位为μs*cm-1*g-1。因此，不同类型品种新谷的电导率差异也呈一定的规律性。
据以上数据可知，可以建立同一品种、储藏时间不同种子的电导率数据库。
权利要求
1.一种用电导率评判稻谷储藏陈化变质的方法，包括以下步骤(1)、取设定数量的无损伤的种子，用纯净水洗去表面杂质；(2)、放入设定体积的纯净水中浸泡；(3)、在室温下浸泡一定时间；(4)、测定液体的电导率；(5)、取同一品种、但储藏时间不同的稻谷，在上述设定条件下测定电导率，进行数据列表；在和传统方法(GB/T15684-95、GB/T5516-85)进行比较的基础上并用相同方法建立不同品种、储藏时间不同的稻谷电导率数据库，根据电导率数据大小来划分陈化级别；(6)、选取任一稻谷，用上述方法测定其电导率，并和同品种不同储藏时间的种子电导率数据比较，确定该种子的陈化程度。
2.根据权利要求1所述的一种用电导率评判稻谷储藏陈化变质的方法，其特征在于(1)、随机三次重复，每次抽取100粒的无机械、昆虫损伤的均匀、饱满的稻谷，用纯净水反复洗去表面杂质；(2)、放入250ml纯净水的玻璃瓶浸泡；(3)、在25℃下浸泡24小时；(4)、测定液体的电导率；以上过程重复三次，求取平均电导率。
3.根据权利要求1、2所述的一种用电导率评判稻谷储藏陈化变质的方法，其特征在于将测定电导率后的稻谷及浸出液在沸水浴中煮沸杀死稻谷，冷却后测定浸出液的绝对电导率，进而求得相对电导率。
4.根据权利要求1、2所述的一种用电导率评判稻谷储藏陈化变质的方法，其特征在于所述种子可以是稻谷、小麦、玉米种子。
全文摘要
本发明公开了一种用电导率评判稻谷储藏陈化变质的方法，采用测定稻谷水浸出液电导率的方法，取同一品种、但储藏时间不同以及不同品种、类型的稻谷，在相同的设定条件下测定电导率，进行数据列表；并和传统的稻谷陈化评判方法相比较建立不同品种、储藏时间不同的稻谷电导率数据库，由于稻谷浸出液的电导率和平常一些评价稻谷陈化的指标显著相关，所以根据电导率数据大小可检测、判定稻谷陈化级别。本方法快速简单易行，具有实用性。同时，该方法也可用于小麦、大豆、玉米等作物的储藏过程陈化变质的快速检测和判别。
文档编号G01N27/00GK1651909SQ20041001402
公开日2005年8月10日 申请日期2004年2月3日 优先权日2004年2月3日
发明者吴跃进, 张瑛, 吴先山, 吴敬德, 王磊, 佘德红, 童继平, 宋美, 郑乐娅, 余增亮 申请人:中国科学院等离子体物理研究所, 安徽省农业科学院水稻研究所