快速检测稻谷黄变的方法与流程

本发明属于食品检测领域，具体涉及一种快速检测稻谷黄变的方法。

背景技术：

稻谷在世界范围内广泛种植，有超过60％的人口以它作为主粮，稻谷也是我国第一大粮食作物，是口粮中最主要的消费品种；稻谷在高温高湿的环境中储藏时，水稻籽粒容易局部或整体变为黄色、浅黄色或灰橙色,又称之为稻谷采后黄变(postharvestyellowing),稻谷黄变(phy)是一个世界范围的问题，它会导致稻米的品质和功能下降，从而降低稻米的经济价值。稻谷黄变后，不可再食用，但有时候仅从外观并不能轻易判断稻谷是否发生了黄变，且目前阶段，并没有检测稻谷是否为黄变稻谷的有效手段与方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种快速检测稻谷黄变的方法。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种快速检测稻谷黄变的方法，包括下述步骤：

1)将黄变米和普通大米分别用浓硫酸水溶液浸泡处理，浸泡72h，要求溶液没过样品；样品浸泡后，用蒸馏水洗涤表面上的酸，然后置于通风橱中干燥3小时；干燥后，用高速多功能粉碎机将样品研磨成粉末，以备实验使用。

2)通过广角x-射线衍射和小角x-射线散射进行检测；

3)利用origin9.0软件进行做图分析，利用jade6.0进行样品得广角x-射线衍射结晶度计算分析。

步骤1)中的浓硫酸水溶液的浓度为0.1mol/l-1.0mol/l。

步骤2)中广角x-射线衍射的检测条件为：广角x-射线衍射测定使用x射线衍射仪，k值为1.54040，在30kv加速电位和20m电流与铜靶下操作；扫描范围为2θ值为5-35°，扫描速度为2°2θ/min，使用样品量为1.5-2g。

步骤2)中小角x-射线散射测定条件为：在50ma和40kv下波长为0.1542nm的cukα辐射作为x射线源；制备60％淀粉浆并在26℃下平衡24小时后再使用；将每个样品填充到糊状细胞中，并通过入射的x射线单色光束测量10分钟。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

当今对稻谷黄变方面的研究主要集中在导致黄变的原因上，以及如何预防黄变上，对黄变米和正常大米在结果方面的差异还未见报道。本申请使用硫酸对稻谷进行预处理，硫酸溶液能够提供两个质子，且有硫酸根与物质反应，加之挥发性较弱，所以反应体系相对稳定，进入物质内部与其反应相对充分。采用硫酸处理正常大米与黄变大米后，会拉大两者之间的结构差异，能够判断样品是否黄变。本研究采用广角x-射线衍射与小角x-射线散射结合的检测方法来检测硫酸化合物处理过的稻谷，来说明黄变大米的结晶特性。该方法是一种准确、操作简便的检测黄变与正常稻谷中结构差异的方法，即可以检测黄变米，也可以检测正常大米以及储藏了一段时间以后的大米内部结构的结晶性质，为黄变大米提供进一步的研究基础。

附图说明

图1是利用origin9.0软件做出的黄变米与正常大米的广角x-射线衍射对比图；

图2是利用origin9.0做出的小角x-射线散射图。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。

所述样品原料方法如下：

将粳米，籼米的黄变米和普通大米在培养皿中称重30g，每个样品称重三次，然后分别加入0.1mol/l，0.5mol/l，1.0mol/l的浓硫酸溶液中，浸泡72h，要求溶液没过样品。样品浸泡72h后，用蒸馏水洗涤其表面上的酸，然后置于通风橱中干燥3小时。干燥后，用高速多功能粉碎机将样品研磨成粉末，为了避免粉碎机温度较高的影响，每10秒钟停止一次并等待仪器外壁的温度降到常温再继续研磨。将研磨好的样品(不过筛)置于自封袋中，并储存在干燥器中。

使用x射线衍射仪(d8，advances)测量结晶度和晶体类型，k值为1.54040，在30kv加速电位和20m电流与铜靶下操作。扫描范围为2θ值为5-35°，扫描速度为2°2θ/min。准确称取1.5g样品置于测量盘中，用称量纸压平，然后进行测量。x-射线衍射可以直观的显示出不同样品的晶型，通过jade6.0软件处理可以得出每个样品的结晶度，是表征不同样品结构特征的重要指标。

saxs配备pw3830x射线发生器。使用在50ma和40kv下波长为0.1542nm的cukα辐射作为x射线源。制备淀粉浆(约60％)并在26℃下平衡24小时后再使用。将每个样品填充到糊状细胞中，并通过入射的x射线单色光束测量10分钟。使用图像板记录数据，并使用ip读取器软件由perkinelmer存储磷光体系统收集。根据主光束强度的归一化背景散射校准所有saxs数据，并使用saxsquant3.0软件去除背景强度和模糊强度以进行进一步分析。

淀粉颗粒在0.6-0.7nm处表现出明显的特征散射峰，这是半结晶层状结构的特征峰。可以看出，根据woolf-bragg公式d＝2π/q，特征峰在0.6nm-0.7nm，相应的层结构厚度为9-10nm。

实例一：使用x射线衍射仪(d8，advances)测量粳米、籼米两个品种的正常大米与黄变米的结晶度。

实例二：使用x射线衍射仪(d8，advances)测量粳米、籼米两个品种的正常大米与黄变米的结晶度(样品经过0.1mol/l的硫酸溶液处理)。

实例三：使用x射线衍射仪(d8，advances)测量粳米、籼米两个品种的正常大米与黄变米的结晶度(样品经过0.5mol/l的硫酸溶液处理)。

实例四：使用x射线衍射仪(d8，advances)测量粳米、籼米两个品种的正常大米与黄变米的结晶度(样品经过1.0mol/l的硫酸溶液处理)。

实例五：使用saxs小角散射仪测量粳米、籼米两个品种的正常大米与黄变米的结晶度。

实例六：使用saxs小角散射仪测量粳米、籼米两个品种的正常大米与黄变米的结晶度(样品经过1.0mol/l的硫酸溶液处理)。

实例七：使用saxs小角散射仪测量粳米、籼米两个品种的正常大米与黄变米的结晶度(样品经过1.0mol/l的硫酸溶液处理)。

实例八：使用saxs小角散射仪测量粳米、籼米两个品种的正常大米与黄变米的结晶度(样品经过1.0mol/l的硫酸溶液处理)。

表1是利用jade6.0软件计算的黄变米与正常大米的结晶度；

表1

正常大米和phy的广角x射线衍射的差异如图1所示。三种浓度的硫酸溶液处理没有改变普通大米和phy的晶体模式，所有样品都显示出“a型”晶体，即衍射角2θ在15°、20°和23°有一单衍射峰，而在17°和18°有一相连双衍射峰。可以观察到，经0.1mol/l硫酸溶液处理后，phy的结晶度高于相应的普通大米，这些结果与初始正常和phy大米的结晶特性一致。对于0.5mol/l和1.0mol/l硫酸溶液处理后的样品，所有phy米的结晶度都明显低于普通大米，通过计算样品的结晶度可以判断样品是否为黄变样品。

其中，图1(a):0.1mol/l浓硫酸溶液处理大米样品；(b):0.5mol/l浓硫酸溶液处理大米样品；(c):1.0mol/l浓硫酸溶液处理大米样品；(d):未经硫酸溶液处理的样品。

图2(a1):粳米正常米与黄变米；(b1):籼米正常米与黄变米；(a2):0.1mol/l浓硫酸溶液处理下的粳米正常米与黄变米；(a3):0.1mol/l浓硫酸溶液处理下的籼米正常米与黄变米；(a4):0.5mol/l浓硫酸溶液处理下的粳米正常米与黄变米；(b2):0.5mol/l浓硫酸溶液处理下的粳米正常米与黄变米；(b3):1.0mol/l浓硫酸溶液处理下的粳米正常米与黄变米；(b4):1.0mol/l浓硫酸溶液处理下的粳米正常米与黄变米。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。