一种快速检测高白度面粉小麦种子的方法与流程

本发明属于小麦面粉白度检测技术领域，特指一种快速检测高白度面粉小麦种子的方法。

背景技术：

目前测定小麦面粉白度常用的方法有一下2种，分别为白度仪测定面粉白度与近红外分析仪测定面粉白度。其工作原理和方法如下：

(1)白度仪测定面粉白度工作原理

仪器利用积分球实现绝对光谱漫反射率的测量，由卤钨灯发出的光线，经聚光镜和滤色片成兰紫色光线，进入积分球，光线在积分球内壁漫反射后，照射在测试口的试样上，由试样反射的光线经聚光镜、光栏滤色片组后由硅光电池接收，转换成电信号。另有一路硅光电池接收球体内的基底信号。两路电信号分别放大，混合处理，测定结果数码显示。

白度仪小麦面粉测定方法步骤：

(1)称取小麦种子100g，除去杂质后采用130℃烘40min测定水分。

(2)润麦：将所选用的小麦清理后，润麦至目标水分15.0％，润麦加水量为＝[(入磨水分-实际水分)/(1-入磨水分)]×籽粒总重。放置24h后磨粉。

(3)磨粉：皮磨一遍，心磨一遍，计算出粉率。实验室放置1周。

(4)白度测定：称量7.00g面粉。然后用智能白度仪测定面粉白度。分别测定其白度并记录。

此方法的缺点是：样品制备繁琐，试验费用高，技术难度大，时间较长，所需仪器较多，且都价格昂贵，同时检测需要种子量大，限制了在基层种子生产、经营中的广泛应用。

(2)近红外线反射仪测定面粉白度的原理

近红外测定面粉白度的原理是基于反射光谱技术。在漫反射过程中，光与样品表面及其内部分子相互作用。最终携带样品信息后又反射出样品表面，继而由检测器检测反射的光信号，进而得到漫发射光谱。然后用传统的分析方法将待测物质组成的化学值测定出来，然后借助化学计量学软件将其光谱的有效信息充分提取出来，进而将近红外光谱与物质的组成信息关联起来，也就是建立一种定性或定量的校正模型，最后将未知样品的近红外光谱输入所建的模型进行预测。

近红外分析仪测定面粉白度的方法步骤：

(1)收集样品。建立校正模型前，首先要收集具有代表性的样品。样品应能覆盖未知样品组分可能出现的含量范围，而且各范围的样品最好均匀分布，收集样品的含量分布越则所建模型的适用性越强。

(2)样品标准值的化学分析。试验材料借助传统的方法对样品组分进行化学分析。

(3)近红外光谱的采集和预处理。对建立模型的每一个有化学值的材料进行光谱采集。

(4)校正模型的建立和验证。借助化学计量学方法建立建立待测物质组分含量与其光谱之间的定量校正模型或定性模型，校正模型建立后，必须对其进行验证，以确保模型的准确性与可靠性。

(5)预测未知样品

校正模型建立后，可用于未知样品的分析。将待测样品磨粉，磨粉方法同白度仪测定磨粉方法。然后上样检测。

此方法的缺点：近红外光谱技术是一种间接的分析技术，近红外光谱本身不能对样品的组成、含量等信息进行预测，必须借助其他传统的分析方法将待测物质组成的化学值测定出来，然后借助化学计量学软件建立模型，将未知样品的近红外光谱输入所建的模型才能对样品的性质进行预测。在建立校正模型前需消耗大量的人力、物力和财力，为了提高模型的稳健性和适用性，应不断地对模型进行维护和更新。同时仪器价格昂贵，难以普及。

技术实现要素：

本发明为克服上述现有技术的不足，

开发一种快速检测高白度面粉小麦种子的方法，按照下述步骤进行：

(1)每份种质资源取小麦种子100粒，用质量浓度为1.0％的苯酚浸泡15min，取出放在铺有质量浓度为1％苯酚湿润过的滤纸的培养皿中(腹沟向下)，培养皿盖子上覆盖同样用苯酚湿润过的滤纸，盖好培养皿，置37℃的温箱内，染色25min，观察染色结果，上述方法重复3次。

鉴定标准：(1)不染色的种子为高白度(白度值在80以上)小麦品种种子。

(2)染成浅褐色或褐色的为(白度值在79以下)低白度小麦品种种子。

上述方法的准确率为99％。

本发明的优点

①原理可靠，结果准确。苯酚染色法是一种纯化学反应，它利用苯酚溶液的蒸汽与种皮中的酚类氧化酶发生发生化学反应。不同的品种种皮内的氧化酶含量不同，面粉白度高的含量较少，面粉白度低的含量较多。

②方便快捷，省时快速。所需仪器设备和物品较少(温箱，培养皿，滤纸，镊子)测定时间只需25min。

③测定方便简便，便于普及推广。该方法对于基层科研育种及小公司育种者便于掌握，同时费用较低。便于在全国科研育种单位进行推广使用。

④成本低廉。苯酚价格为20元1瓶500g，至少可以使用500次。每次成本为0.04元。同时试验测定所需仪器物品少，使得测定白度所花成本更低。

⑤为高白度面粉纯度检测提供了一个比较好的科研思路。

⑥科研育种方面的优势，以白度为分类标准的种质资源贫乏，是白度遗传改良在实践上的困难；以此方法可以快速检测筛选高白度的小麦种质资源，挖掘面粉白度高、品质优的小麦种质，为培育高白度中强筋优质小麦新品种提供技术支持。并且可在原料少，用时短的情况下，快速测得所有品种小麦粉的白度，为白度这一指标的检测提供极大方便。

附图说明

图1利用该发明方法检测1-12号种质资源染色结果；

图2利用该发明方法检测12-24号种质资源染色结果；

图3利用该发明方法检测25--36号种质资源染色结果；

图4利用该发明方法检测37--48号种质资源染色结果；

图5利用该发明方法检测49-60号种质资源染色结果；

图6利用该发明方法检测61-72号种质资源染色结果；

图7利用该发明方法检测73-84号种质资源染色结果；

图8利用该发明方法检测85-96号种质资源染色结果；

图9利用该发明方法检测97-108号种质资源染色结果；

图10利用该发明方法检测109-120号种质资源染色结果；

图11利用该发明方法检测121-132号种质资源染色结果；

图12利用该发明方法检测133-144号种质资源染色结果；

图13利用该发明方法检测145-156号种质资源染色结果；

图14利用该发明方法检测157-168号种质资源染色结果；

图15利用该发明方法检测169-173号种质资源染色结果。

具体实施方式

材料：种子资源库中随机选择173份小麦品种(品系)资源

试剂：1％苯酚溶液(1g苯酚溶解在100ml水中)

器具：培养皿，滤纸，镊子，温箱

方法：每份种质资源取小麦种子100粒，重复3次，用1.0％的苯酚浸泡15min，取出放在铺有1％苯酚湿润过的滤纸的培养皿中(腹沟向下)，培养皿盖子上覆盖同样用苯酚湿润过的滤纸，盖好培养皿，置37℃的温箱内，染色25min，观察染色结果。

鉴定标准：(1)不染色的种子为高白度(白度值在80以上)小麦品种种子。

(2)染成浅褐色或褐色的为(白度值在79以下)低白度小麦品种种子。该方法的准确率为99％。

鉴定结果见下表1、2、3

表1

表2

表3

结果验证：用数显白度仪(上海悦丰仪器仪表有限公司，型号:SBDY-1)测定173份种质资源面粉白度，验证本方法测定结果的可靠性。

方法步骤：取上述173份小麦种子

(1)每份种质资源称取小麦种子200g，除去杂质后采用130℃烘60min测定水分。

(2)润麦：将所选用的小麦清理后，润麦至目标水分15.0％，润麦加水量为＝[(入磨水分-实际水分)/(1-入磨水分)]×籽粒总重，然后放置24h后磨粉。

(3)磨粉：皮磨一遍，心磨一遍，计算出粉率。磨出面粉于实验室放置1周。

(4)白度测定：称量7.00g面粉。然后用智能白度仪测定面粉白度。分别测定其白度并记录。鉴定结果见表4、5、6

表4

表5

表6

3.该方法在实际中的应用。

(1)筛选高白度小麦种质资源。用于小麦育种科研机构及种子公司进行高白度小麦种质资源的筛选。

(2)面粉厂在收购小麦种子、小麦面粉生产过程中快速的提供高白度的小麦种子，同时在面粉配粉过程中用这种方法可以快速测定小麦面粉白度，为配粉提供参考。节约资源，提高效率。

(3)用于科研单位高白度小麦品种的选育。小麦育种面粉白度改良需从遗传育种进行深入的研究，主要包括大规模的测定品种资源的白度指标，筛选、收集和保存白度优良的品种资源，筛选出的高白度优异小麦种质可用于培育中强筋面粉高白度小麦新品种。作物育种过程当中关键时代的单株选择过程中，往往种子量较少，可以用此方法以极少量的种子就能鉴定出高白度的小麦单株或品系。

4.该方法优势与展望

(1)优势：

①原理可靠，结果准确。苯酚染色法是一种纯化学反应，它利用苯酚溶液的蒸汽与种皮中的酚类氧化酶发生发生化学反应。不同的品种种皮内的氧化酶含量不同，面粉白度高的含量较少，面粉白度低的含量较多。

②方便快捷，省时快速。所需仪器设备和物品较少(温箱，培养皿，滤纸，镊子)测定时间只需25min。

③测定方便简便，便于普及推广。该方法对于基层科研育种及小公司育种者便于掌握，同时费用较低。便于在全国科研育种单位进行推广使用。

④成本低廉。苯酚价格为20元1瓶500g，至少可以使用500次。每次成本为0.04元。同时试验测定所需仪器物品少，使得测定白度所花成本更低。

⑤为高白度面粉纯度检测提供了一个比较好的科研思路。

⑥科研育种方面的优势，以白度为分类标准的种质资源贫乏，是白度遗传改良在实践上的困难；以此方法可以快速检测筛选高白度的小麦种质资源，挖掘面粉白度高、品质优的小麦种质，为培育高白度中强筋优质小麦新品种提供技术支持。并且可在原料少，用时短的情况下，快速测得所有品种小麦粉的白度，为白度这一指标的检测提供极大方便。

(2)展望：

小麦面粉白度是衡量面粉品质优劣的重要指标，是划分面粉等级的重要标准。我国主推小麦品种的平均面粉白度为74.8，而市场上销售的面粉白度一般达到80以上才易被认可。面粉白度高(≥80％)的品种较少，且多为粉质的弱筋小麦品种，缺乏面粉白度高的中筋和强筋小麦品种，为满足人们对高白度面粉的需求和提高面粉产品的市场竞争力，几乎所有国内面粉企业都曾经使用过过氧化苯甲酰类增白剂漂白面粉，而且很多面粉中增白剂含量还严重超标。研究表明，长期食用过氧化苯甲酰漂白的面粉会对人体造成严重危害。随着我国经济的飞速发展及人民生活水平的不断提高，人们对绿色食品的呼声越来越高。因此，培育或生产粉色洁白的小麦新品种满足消费者对面粉白度的要求。以减少增白剂的使用，提高面粉和面制食品的安全和卫生品质迫在眉睫。因此，选育和推广面粉白度高的中强筋小麦是当务之急。

该方法简单易行，所用仪器少，成本低，可以在全国所有育种单位迅速推广，用于快速大规模的测定高白度品种资源筛选、收集和保存。对于然后进行有性杂交或遗传重组，研究白度的遗传规律，深入地研究白度相关因素，采用传统有性杂交和现代生物技术相结合，选育白度优良的品种。