一种人工种皮保水抗压能力的量化方法
【专利摘要】本发明公开了一种人工种皮保水抗压能力的量化方法，其特征在于包括以下步骤：配制水溶胶。用分液漏斗制备胶囊颗粒，获取胶囊平均质量以及胶囊颗粒力学属性，计算失水率，确定保水能力和质量系数。依据被考察的胶囊颗粒相对硬度、相对弹性、相对粘性、相对内聚性和相对回复性来计算抗压能力 。 本发明能快速定量被考察的胶囊颗粒的保水和抗压能力。检测结果具有可比性、误差小、可靠性好的特点，可用于人工种皮配方的优化和配制。
【专利说明】一种人工种皮保水抗压能力的量化方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及人一种人工种皮保水抗压能力的定量方法，属于植物细胞工程、农业 工程和农作物信息检测【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 人工种子是目前植物细胞工程领域新兴的研究热点方向。在自1978年Murashige 明确提出人工种子的定义后，国内外的相关研究均已取得丰硕成果，并已研制成功多种植 物人工种子。但当前人工种子的研发制备也存在有很多难题，最主要的技术难点集中在种 皮的包埋制作方面。
[0003] 近年来人工种子的研发在种皮的研究制作方面较少，而以络合水凝胶方式包埋的 人工种皮最常用材料如海藻酸钠也同时存在保水性差、易渗漏、抗压力较小、粘性强等明显 问题。所以，对于包埋材料相关的物理属性定量测定则是人工种子包被材料研究的重难点。
[0004] 目前，在食品行业中用物性实验仪可以精确地量化测定食品品质相关的硬度、粘 着性、弹性、聚合性和黏聚性等多种力学相关指标，用以评价食品质量水平。海藻酸钠水溶 胶的不同浓度及其与其它类型水溶胶的不同配比组合可能一定程度影响或改变人工种子 种皮属性，配制多组分水溶胶络合滴埋胶囊，通过物性实验仪测定人工种子胶囊包被材料 质地的力学相关属性是研究人工种子种皮的方法创新，在目前已知国内该领域研究还未曾 见有报道。
[0005] 本发明选择人工种子胶囊制备最常用的包被水溶胶海藻酸钠，选定其常用浓度范 围，将滴埋胶囊控制为一定的大小，且在类似包有外植体的胶囊颗粒实验室培养条件下，通 过测量滴埋胶囊力学强韧度等基本物理属性以及质量变化，定量测定胶囊人工种皮的保水 性和抗压能力，为人工种皮的制作提供基础数据。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种人工种皮保水抗压能力的量化方法，为优化人工种皮 的配方提供科学依据，解决长期以来，因为人工种皮保水抗压能力不能定量导致的人工种 皮制作技术停滞不前的困境。
[0007] 为了解决以上技术问题，本发明采用的具体技术方案如下：
[0008] -种人工种皮保水抗压能力的量化方法，其特征在于包括以下步骤：
[0009] 步骤一，配制水溶胶
[0010] 将制作人工种皮的物质配成水溶胶，置于灭菌锅内，在121°c，0. IMpa条件下灭菌 处理30mins制得水溶胶；
[0011] 步骤二，胶囊颗粒制备
[0012] 将步骤一所制得的水溶胶装入60ml分液漏斗中，转开活塞使其充分依靠重力自 然下落滴入浓度为2. 0%的CaCl2溶液中，控制络合凝固时间IOmins后取出，用蒸馏水冲洗 净后，制得胶囊颗粒；
[0013] 步骤三，计算胶囊平均质量
[0014] 选取50粒大小形状均一的由步骤二所制得的胶囊颗粒，称其总质量为Mt，同时计 算得所述50粒胶囊颗粒的平均质量％ = MT/50 ;
[0015] 步骤四，设定质构仪试验参数
[0016] 利用质构仪即物性试验仪测定所述步骤三中胶囊颗粒的力学属性；
[0017] 质构仪试验参数设定为：压缩前速度-、压缩接触时速度-及压缩后速度-均设置 为lmm/s,压缩形变-设为50 % ;
[0018] 步骤五，获取胶囊颗粒力学属性
[0019] 依据所述步骤四中设定的质构仪试验参数，测定胶囊颗粒力学属性；所述力学属 性包括硬度、弹性、粘性、内聚性和回复性；
[0020] 步骤六,恒温贮存
[0021] 将步骤三选取的50粒胶囊颗粒，平均分装入5个IOOml的广口容器内，每个容器 内置10个所述胶囊颗粒，记录每个容器中10粒胶囊颗粒最开始的质量Hl tl ;随后，将容器口 加盖封口膜，统一放在温度25°C，相对湿度40%?45%的生化培养箱内进行恒温贮存；步 骤七，测定胶囊颗粒的失水率
[0022] 每隔24h即一天后，将所述每个容器取出，分别称重每个容器内的10个胶囊颗粒 总质量Hi i, i = 0, 1，2, 3，---- 7，i表示第i天；称重后即刻放回容器中继续恒温储存， 计算前后两天总质量差值Ami =Hii-Iiv1，求出相邻两天的质量差值A IHi与前一天质量IHi的 百分比，作为每天失水率，取5个容器的每天失水率为每日平均失水率，连续统计7天，求7 天的每日平均失水率的平均值，即为胶囊失水率％ ;
[0023] 步骤八，计算胶囊颗粒的保水能力
[0024] 依据所述步骤七中的胶囊失水率的数据，定量计算胶囊颗粒的保水能力，胶囊颗 粒的保水能力为1-胶囊失水率；
[0025] 步骤九，确定质量系数
[0026] 依据胶囊平均质量确定质量系数；
[0027] 每次试验选定浓度为5. 0%的海藻酸钠单一组分配制的水溶胶制成的胶囊颗粒为 参照；将待考察的胶囊颗粒的平均质量与参照的胶囊颗粒的平均质量的比值定义成质量系 数Fm ;
[0028] 步骤十，确定相对硬度、相对弹性、相对粘性、相对内聚性和相对回复性
[0029] 每次试验选定浓度为5. 0%海藻酸钠单一组分配制的水溶胶制成的胶囊颗粒为参 照；将待考察的胶囊颗粒的硬度与参照的胶囊颗粒的硬度的比值定义成相对硬度RH ;将待 考察的胶囊颗粒的弹性与参照的胶囊颗粒的弹性的比值定义成相对弹性RE ;将待考察的 胶囊颗粒的粘性与参照的胶囊颗粒的粘性的比值定义成相对粘性RV ;将待考察的胶囊颗 粒的内聚性与参照的胶囊颗粒的内聚性的比值定义成相对内聚性RC ;将待考察的胶囊颗 粒的回复性与参照的胶囊颗粒的回复性的比值定义成相对回复性RR ;
[0030] 步骤^ ，确定抗压能力
[0031] 依据所述步骤十得到的被考察的胶囊颗粒的相对硬度、相对弹性、相对粘性、相对 内聚性和相对回复性来计算抗压能力CR ;所述抗压能力CR公式为
[0032] CR = 0? 2 (RH+RE+RV+RC+RR)。
[0033] 本发明具有有益效果。本发明通过分液漏斗机械化获得大小均一的胶囊颗粒，获 得稳定可靠的胶囊颗粒失水信息，快速定量被考察的胶囊颗粒的保水能力；通过测定胶囊 颗粒的硬度、弹性、粘性、内聚性和回复性来表征胶囊颗粒与耐压有关的力学属性，设定参 照，快速定量被考察的胶囊颗粒的抗压能力。本发明综合考虑被考察的胶囊颗粒保水能力、 抗压能力和质量系数，可以确定制作胶囊颗粒的配方的优劣。本发明由于制作胶囊标准化， 保证了检测出的被考察的胶囊颗粒的属性是可靠的；由于样品数量多，检测结果误差小。由 于具有参照系，检测结果具有可比性。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合具体实施例，对本发明的技术方案做进一步详细说明。
[0035] 实施例1
[0036] 步骤一，配制水溶胶。以单一海藻酸钠为络合包埋材料，如表1所示，配成水溶胶， 置于灭菌锅内，在121°C，0. IMpa条件下灭菌处理30mins。
[0037] 表1单一海藻酸钠（S. A)水溶胶络合包埋胶囊处理组号 [00381
【权利要求】
1. 一种人工种皮保水抗压能力的量化方法，其特征在于包括以下步骤： 步骤一，配制水溶胶 将制作人工种皮的物质配成水溶胶，置于灭菌锅内，在121°C，0. IMpa条件下灭菌处理 30mins制得水溶胶； 步骤二，胶囊颗粒制备 将步骤一所制得的水溶胶装入60ml分液漏斗中，转开活塞使其充分依靠重力自然下 落滴入浓度为2.0%的CaCl2溶液中，控制络合凝固时间lOmins后取出，用蒸馏水冲洗净 后，制得胶囊颗粒； 步骤三，计算胶囊平均质量 选取50粒大小形状均一的由步骤二所制得的胶囊颗粒，称其总质量为MT，同时计算得 所述50粒胶囊颗粒的平均质量1? = MT/50 ; 步骤四，设定质构仪试验参数 利用质构仪即物性试验仪测定所述步骤三中胶囊颗粒的力学属性； 质构仪试验参数设定为：压缩前速度_、压缩接触时速度-及压缩后速度-均设置为 lmm/s,压缩形变-设为50% ; 步骤五，获取胶囊颗粒力学属性 依据所述步骤四中设定的质构仪试验参数，测定胶囊颗粒力学属性；所述力学属性包 括硬度、弹性、粘性、内聚性和回复性； 步骤六，恒温贮存 将步骤三选取的50粒胶囊颗粒，平均分装入5个100ml的广口容器内，每个容器内置 10个所述胶囊颗粒，记录每个容器中10粒胶囊颗粒最开始的质量1? ;随后，将容器口加盖 封口膜，统一放在温度25°C，相对湿度40%?45%的生化培养箱内进行恒温贮存；步骤 七，测定胶囊颗粒的失水率 每隔24h即一天后，将所述每个容器取出，分别称重每个容器内的10个胶囊颗粒总质 量叫，1 = 0,1，2,3，--? ^7,:1表示第i天；称重后即刻放回容器中继续恒温储存，计算 前后两天总质量差值Anii = 111厂1^+1，求出相邻两天的质量差值Anii与前一天质量叫的百 分比，作为每天失水率，取5个容器的每天失水率为每日平均失水率，连续统计7天，求7天 的每日平均失水率的平均值，即为胶囊失水率％ ; 步骤八，计算胶囊颗粒的保水能力 依据所述步骤七中的胶囊失水率的数据，定量计算胶囊颗粒的保水能力，胶囊颗粒的 保水能力为1-胶囊失水率； 步骤九，确定质量系数 依据胶囊平均质量确定质量系数； 每次试验选定浓度为5. 0%的海藻酸钠单一组分配制的水溶胶制成的胶囊颗粒为参 照；将待考察的胶囊颗粒的平均质量与参照的胶囊颗粒的平均质量的比值定义成质量系数 Fm ； 步骤十，确定相对硬度、相对弹性、相对粘性、相对内聚性和相对回复性 每次试验选定浓度为5. 0%海藻酸钠单一组分配制的水溶胶制成的胶囊颗粒为参照； 将待考察的胶囊颗粒的硬度与参照的胶囊颗粒的硬度的比值定义成相对硬度RH ;将待考 察的胶囊颗粒的弹性与参照的胶囊颗粒的弹性的比值定义成相对弹性RE ;将待考察的胶 囊颗粒的粘性与参照的胶囊颗粒的粘性的比值定义成相对粘性RV ;将待考察的胶囊颗粒 的内聚性与参照的胶囊颗粒的内聚性的比值定义成相对内聚性RC;将待考察的胶囊颗粒 的回复性与参照的胶囊颗粒的回复性的比值定义成相对回复性RR ; 步骤i ，确定抗压能力 依据所述步骤十得到的被考察的胶囊颗粒的相对硬度、相对弹性、相对粘性、相对内聚 性和相对回复性来计算抗压能力CR ;所述抗压能力CR公式为 CR = 0?2 (RH+RE+RV+RC+RR)。
【文档编号】G01N3/00GK104374668SQ201410642714
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月13日 优先权日:2014年11月13日
【发明者】吴沿友, 乔韡轶, 谷睿智, 邢德科, 赵玉国, 张明明, 吴沿胜 申请人:江苏大学