水稻植株香气物质提取及其成分相对含量分析方法
【专利摘要】本发明涉及一种水稻植株香气物质提取及其成分相对含量分析方法。为：取样品规定量加蒸馏水，用R型玻璃管加冷蒸馏水和正己烷溶剂，再在R型玻璃管上套装冷水回流装置冷凝来萃取香气物质，再氮气浓缩后定容待用，然后定性分析，用化学计量学方法重叠峰进行解析，确保该保留时间段内的组分数、各组分的选择性区域和零组分区域，采用局部因子分析求出各组分的纯色谱曲线和质谱。再定量分析,对解析后的所有色谱采用总体积积分法积分，可得到各个组分的定量分析结果。采用交互移动窗口因子分析法，对两种体系进行直接比较，可直接鉴别两体系的共有组分，并提取出共有组分的纯质谱，能取得与测法一致的解析结果，操作上比直观也更快速和简便。
【专利说明】水稻植株香气物质提取及其成分相对含量分析方法
【技术领域】
[0001]本发明属于水稻植株香气物质提取和分析【技术领域】，具体地说是一种水稻植株香气物质提取及其成分相对含量分析方法。
【背景技术】
[0002]香稻米因其具有独待的香味特征而备受广大消费者的喜爱，被视为稻米中的珍品。因此,香稻育种已成为水稻遗传育种的重要内容之一,对香稻的香味物质、香稻的营养成分香味的鉴定方法等研究成为了现阶段的热点。
[0003]据研究资料报道:米香物质的成分相当复杂，产生香味的化学物质有100多种，包括醒、酮、醇、酯、脂肪酸，烧烃、烯烃和杂环类等。1979年.Yaj ima等对香稻品种Kaormai研究发现有114种挥发性物质。1997年，张振民报道有126种挥发性物质。植物挥发性物质成分的生物合成机理一直是个悬而未决的问题(Dudareva et al, 2006),对于自然界多因子所导致的挥发油成分的产生的研究还处在起步阶段(Dicke et al，2010)。已有很多研究表明2-AP物质是美国和亚洲所消费的爆玉米花香型香稻的香气物质的关键成分.(Pauleet al 1989; Yoshihashi et al 2002)。但是2-AP物质是个在煮饭过程中高于40°C就容易逃逸掉的香气物质成分，而在香稻蒸煮过程中释放的挥发油成分如醇类、醛类、酮类、莽草酸衍生物类、含氮香气物质也已经多次研究和报道，所以很多香稻品种的香气质量的比较仅仅依据2-AP物质含量的不同来判断是不全面的。而香稻的香气是由醇类、醛类、酮类、莽草酸衍生物类、含氮香气物质综合组成的(Mahatheeranont et al, 2001;Yang etal, 2008).气相色谱-嗅觉辨别法(GC-O)和气相色谱-和液相色谱联用测定法(GC-MS)的使用已经鉴定出60多种香稻区别于非香稻的挥发油成分(Maraval et al, 2008).然而由于许多同分异构体物质峰的重叠，很难用质谱仪准确区分，为了解决这个问题，梁逸曾教授等使用GC-MS交替移动窗口因子分析法(AMWFA)定性定量分析方法进行了中药挥发物质的分析。(Chenxi等，2006; Yamin等，2008; Xiaoru等，2009)。其利用直观推导式演进特征投影法01ELP)对色谱峰进行逐个解析后，再通过相似度计算对各个组分进行比较，从而达到鉴别某种精油的目的，但该过程较为繁琐。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种水稻植株香气物质提取方法。
[0005]本发明的另一目的是提供一种操作上比直观推导式演进特征投影法法更快速和简便水稻植株香气物质提取物成分相对含量分析方法。
[0006]实现本发明目的技术方案的具体如下:
水稻植株香气物质提取方法包括如下步驟:
(I )取好的水稻植株样品规定量，加入蒸馏水。
[0007]( 2 )用R型玻璃管加冷蒸馏水和正己烷溶剂，再在R型玻璃管上套装冷水回流装置冷凝，冷凝管入水口、出水口保持冷凝的低温30°C左右。[0008]( 3 )大火加热至微沸，再用小火保持烧瓶内为沸腾状态，共收集3小时左右，使正己烷溶剂充分萃取香气物质。
[0009]( 4 )氮气浓缩即用氮吹仪将溶剂带出样品，控制氮气、氧气纯度高于99%。
[0010]( 5 )把样品收集后定容后，放在WH-2微型旋涡混合仪摇匀，放入低温冰箱待做测定分析用。
[0011]上述的水稻植株香气物质的定性定量分析方法是用GC-MS交替移动窗口因子分析法(AMWFA)定性定量分析方法及相应的测定仪器与材料:美国安捷伦HP 6890 / 5973 N型气相色谱/质谱联用仪，G1701DA质谱工作站，NIST02版质谱库，测定香气物质成分及其相对含量以质量百分比计包括下列工艺步骤:
(I )进样量I U L，按10:1的分流比例分别注入Shimadzu GC2010气相色谱仪连用GC-MS- QP2010 四极质谱仪(Shimadzu, Kyoto, Japan)。
[0012]( 2 )用包裹50%的乙烷聚硅氧烷和50%苯基(30 m X 250 um 1.d., 0.25-u m膜厚；Agilent J&ff scientific, Folsom, CA, USA)的DB-17毛细管柱来分离挥发性组分
(3 )维持起始炉温50°C I分钟，按每分钟5°C的速率增温至250°C，然后保持250°C 4分钟，载气为氦气，柱流速为每分钟1ml。离子源和进样器的温度分别为200°C和250°C，电子能量为70ev，质谱数据在扫描范围(m/z 35-500)按扫描时间为0.2秒采集，检测器电压为0.9Kv,溶剂滞留时间和数据采集时间分别为3.5分钟和4分钟。
[0013]( 4 )香气物质成分的定性分析，用化学计量学方法重叠峰进行解析，确保该保留时间段内的组分数、各组分的选择性区域和零组分区域，采用局部因子分析求出各组分的纯色谱曲线和质谱。
[0014]( 5 )香气物质成分的定量分析，对解析后的所有色谱采用总体积积分法积分，可得到各个组分的定量分析结果，计算公式为各个组分的相对含量(％) =各个组分的体积积分/总体积积分X 100%。
[0015]本发明的水稻植株香气物质提取及其成分相对含量分析方法，采是交互移动窗口因子分析法，用于对两种体系进行直接比较，可以直接鉴别两体系的共有组分，并提取出共有组分的纯质谱，能取得与法一致的解析结果，操作上比直观推导式演进特征投影法更快速和简便。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明专利实施例的定性分析结果物质I质谱图图2是本发明专利实施例的定性分析结果物质2质谱图
图3是本发明专利实施例的定性分析结果物质3质谱图 图4是本发明专利实施例的定性分析结果物质4质谱图 图5是本发明专利实施例的定性分析结果物质5质谱图 图6是本发明专利实施例的定性分析结果物质6质谱图 图7是本发明专利实施例的定性分析结果物质7质谱图 图8是本发明专利实施例的定性分析结果物质8质谱图 图9是本发明专利实施例的定性分析结果物质9质谱图 图10是本发明专利实施例的定性分析结果物质10质谱图 图11是本发明专利实施例的定性分析结果物质11质谱图 图12是本发明专利实施例的定性分析结果物质12质谱图 图13是本发明专利实施例的定性分析结果物质13质谱图 图14是本发明专利实施例的定性分析结果物质14质谱图 图15是本发明专利实施例的定性分析结果物质15质谱图 图16是本发明专利实施例的定性分析结果物质16质谱图 图17是本发明专利实施例的定性分析结果物质17质谱图 图18是本发明专利实施例的定性分析结果物质18质谱图 图19是本发明专利实施例的定性分析结果物质19质谱图 图20是本发明专利实施例的定性分析结果物质20质谱图 图21是本发明专利实施例的定性分析结果物质21质谱图 图22是本发明专利实施例的定性分析结果物质22质谱图 图23是本发明专利实施例的定性分析结果物质23质谱图 图24是本发明专利实施例的定性分析结果物质24质谱图 图25是本发明专利实施例的定性分析结果物质25质谱图 图26是本发明专利实施例的定性分析结果物质26质谱图 图27是本发明专利实施例的定性分析结果物质27质谱图 图28是本发明专利实施例的定性分析结果物质28质谱图 图29是本发明专利实施例的定性分析结果物质29质谱图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合实施例对本发明作进一步的说明，下述实施例仅用于说明本发明的技术方案，但对本发明并没有限制。
实施例
[0018]I)水稻香气物质提取方法
[0019](a)准备好材料和注意蒸馏装置的组配安装
①用球型烧瓶装入称取好的水稻植株样品(可以是根、茎、叶、幼穗、谷粒)200g，再加入少于烧瓶1/3体积的蒸馏水，加入几颗玻璃珠防暴沸；
②同时，用R型玻璃管先加2-3ml的冷蒸馏水和4ml正己烷溶剂，再在R型玻璃管上套装冷水回流装置冷凝，以便冷凝的水蒸气加香气物质成为液滴滴入R型玻璃管上装有4ml正己烷溶剂的液体柱，使正己烷溶剂充分萃取香气物质；
③为了稳定提取环境，防止以外发生，我们采取球型烧瓶口用磨砂的，R型玻璃管两个管口都用磨砂的，并且用铁架台做支撑，用一个铁夹(带橡胶防夹碎玻璃)一端套住铁架台，另一端套住R型玻璃管和冷凝管相接处，用另一个铁夹(带橡胶防夹碎玻璃)一端套住铁架台，另一端套住冷凝管顶部段，使冷凝管、R型玻璃管及R型玻璃管萃取处保持为一条直线；
④在烧瓶加热之前，打开自来水龙头和冷凝管入水口、出水口保持冷凝的低温30°C左
右；⑥先用1000ml98-l-c型数字控温电热套大火加热至微沸，再用小火保持烧瓶内为沸腾状态，共收集3小时左右。
[0020](b)用正己烷溶剂4ml萃取并收集香气物质
【权利要求】
1.一种水稻植株香气物质提取方法，其特征在于包括下列工艺步骤: (I)取好的水稻植株样品规定量，加入蒸馏水； (2 )用R型玻璃管加冷蒸馏水和正己烷溶剂，再在R型玻璃管上套装冷水回流装置冷凝，冷凝管入水口、出水口保持冷凝的低温30 0C左右； (3 )大火加热至微沸，再用小火保持烧瓶内为沸腾状态，共收集3小时左右，使正己烷溶剂充分萃取香气物质； (4 )氮气浓缩即用氮吹仪将溶剂带出样品，控制氮气、氧气纯度高于99% ； (5 )把样品收集后定容后，放在WH-2微型旋涡混合仪摇匀，放入低温冰箱待做测定分析用。
2.根据权利要求1所述的水稻植株香气物质的定性定量分析方法，其特征在于用GC-MS交替移动窗口因子分析法(AMWFA)定性定量分析方法及相应的测定仪器与材料:美国安捷伦HP 6890 / 5973 N型气相色谱/质谱联用仪，G1701DA质谱工作站，NIST02版质谱库，测定香气物质成分及其相对含量以质量百分比计包括下列工艺步骤: (I )进样量I U L，按10:1的分流比例分别注入Shimadzu GC2010气相色谱仪连用GC-MS- QP2010 四极质谱仪(Shimadzu, Kyoto, Japan)； (2 )用包裹50%的乙烷聚硅氧烷和50%苯基(30 m X 250 um 1.d., 0.25- y m膜厚；Agilent J&ff scientific, Folsom, CA, USA)的DB-17毛细管柱来分离挥发性组分；(3 )维持起始炉温50°C I分钟，按每分钟5°C的速率增温至250°C，然后保持250°C 4分钟，载气为氦气，柱流速为每分钟Iml ； 离子源和进样器的温度分别为200°C和250°C，电子能量为70ev，质谱数据在扫描范围(m/z 35-500)按扫描时间为0.2秒采集，检测器电压为0.9Kv，溶剂滞留时间和数据采集时间分别为3.5分钟和4分钟； (4 )香气物质成分的定性分析，用化学计量学方法重叠峰进行解析，确保该保留时间段内的组分数、各组分的选择性区域和零组分区域，采用局部因子分析求出各组分的纯色谱曲线和质谱； (5)香气物质成分的定量分析，对解析后的所有色谱采用总体积积分法积分，可得到各个组分的定量分析结果，计算公式为各个组分的相对含量(％)=各个组分的体积积分/总体积积分X 100%。
【文档编号】G01N30/02GK103512963SQ201210202903
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月19日 优先权日:2012年6月19日
【发明者】阳树英, 邹应斌, 梁逸曾, 胡安然, 夏冰 申请人:湖南农业大学