一种估算精米直链淀粉和抗性淀粉含量的方法与流程

本发明涉及食品工程技术领域，特别涉及一种估算米中直链淀粉和抗性淀粉含量的方法。

背景技术：

淀粉由两种具有独特结构的α-葡聚糖组成。直链淀粉是小的、线性的和轻微支化的分子，而支链淀粉是大的、高度支化的分子。直链淀粉作为大米淀粉的主要成分之一，对米饭的品质和糊化性能有很大的影响。低直链淀粉水稻一般在烹煮后会变得柔软有粘性，而直链淀粉水稻烹煮后变得硬且松散。

不同品种的高直链淀粉稻米具有类似的aac(表观支链淀粉含量)但slc(支链淀粉的超长链)含量不同。在低温下生长，水稻淀粉中的直链淀粉含量显著高于在高温下生长的水稻。同时，有数据表明waxy蛋白含量与淀粉slc含量呈高度正相关。

国外研究人员通过物理和化学的突变选育并报道了rs(抗性淀粉)水稻以及高直链淀粉和高膳食纤维水稻的发展。食物的血糖效应取决于许多因素，如直链淀粉和支链淀粉的结构。

然而，ae突变水稻品种缺乏淀粉分支酶iib和slc的存在，这使得ae突变水稻品种的熟谷粒太硬且不粘。rs可能包含在国外营养标签中的“纤维”一词之内，它在预防糖尿病等生物功能方面是具有前景的。rs含量的测定结果因不同的处理方法而不同。粳稻品种的rs含量显着低于直链淀粉含量相似的籼稻和粳稻-籼稻杂交稻品种。

淀粉的耐消化性受淀粉聚合物之间缔合的性质的影响，表现为淀粉中直链淀粉含量与淀粉的消化率有关。一般而言，淀粉中直链淀粉含量较高时，其耐消化性更强，且更易于回生，支链淀粉中的slc通过限制淀粉膨胀表现出类似于直链淀粉的性状。

抗性淀粉不被消化酶消化，它们在大肠中发酵并产生短链脂肪酸，而支链淀粉回生可显着增加rs的含量。rs可以产生具有更高营养品质的食物，因而其含量的测定也是非常重要的。

通常使用rva评估淀粉的物理化学性质作为稻米的糊化特性。高直链淀粉水稻品种相比低直链淀粉品种具有较高的最终粘度，最终粘度与冷却后的淀粉老化程度有关。多年来，直链淀粉的含量一直是由碱消值(最终粘度减去最高粘度)和回复值(最终粘度减去最低粘度)来表示。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，建立简单而快速的估算方法来表明淀粉的特性。该方法基于rva糊化特性的新指标，建立了表观支链淀粉含量和抗性淀粉含量的推算公式。这些方程的校正系数分别为0.86和1.00，验证试验的系数分别为0.76和0.83，表明这些方程可以应用于未知的大米样品。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种估算精米直链淀粉和抗性淀粉含量的方法，包括以下步骤：

制备精米粉；

制备淀粉颗粒；

测量米粉糊化性质。

包括以下步骤：使用具有1mm直径孔的筛的旋风式研磨机制备精米粉。

包括以下步骤：使用冷碱法从精米粉中制备淀粉颗粒。

包括以下步骤：使用rva测量米粉糊化性质。

估算aac含量的公式为：

aac(％)＝-0.84×pt+37.76×sb/con-13.09×max/mini+103.92×max/fin-8.02

其中，

max/min表示淀粉糊化峰值粘度的最大粘度与最小粘度的比值；

max/fin表示淀粉糊化峰值粘度的最大粘度与最终粘度的比值；

sb/con表示最终粘度和最大粘度之间的差值与最终粘度和最低粘度之间的差值的比率。

估算rs含量的公式为：

rs含量(％)＝0.31×pt+0.24×sb/con-1.20×max/mini+1.92×max/fin-18.87

其中，

max/min表示淀粉糊化峰值粘度的最大粘度与最小粘度的比值；

max/fin表示淀粉糊化峰值粘度的最大粘度与最终粘度的比值；

sb/con表示最终粘度和最大粘度之间的差值与最终粘度和最低粘度之间的差值的比率。

本发明有益效果包括：建立简单而快速的估算方法来表明淀粉的特性。本发明方法基于rva糊化特性的新指标，建立了表观支链淀粉含量和抗性淀粉含量的推算公式。这些方程的校正系数分别为0.86和1.00，验证试验的系数分别为0.76和0.83，表明这些方程可以应用于未知的大米样品。

附图说明

图1为本发明实施例所述21种粳稻稻米表观直链淀粉含量测量值和预测值结果图；

图2为本发明实施例所述17种粳稻稻米表观直链淀粉含量测量值和预测值结果图；

图3为本发明实施例所述21种粳稻稻米表观rs含量测量值和预测值结果图；

图4为本发明实施例所述17种粳稻稻米表观rs含量测量值和预测值结果图。

具体实施方式

下面结合实施例详述本发明。为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明，但本发明并不局限于这些实施例。如无特别说明，本发明的实施例中的原料和催化剂均通过商业途径购买。

本发明涉及一种简便易行的方法，使用rva(快速粘度分析仪)测得的粳稻精米糊化性质新指标来估算米中直链淀粉和抗性淀粉含量的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种估算精米直链淀粉和抗性淀粉含量的方法，包括以下步骤：

制备精米粉；

制备淀粉颗粒；

测量米粉糊化性质。

包括以下步骤：使用具有1mm直径孔的筛的旋风式研磨机制备精米粉。

包括以下步骤：使用冷碱法从精米粉中制备淀粉颗粒。

包括以下步骤：使用rva测量米粉糊化性质。

估算aac含量的公式为：

aac(％)＝-0.84×pt+37.76×sb/con-13.09×max/mini+103.92×max/fin-8.02

其中，

max/min表示淀粉糊化峰值粘度的最大粘度与最小粘度的比值；

max/fin表示淀粉糊化峰值粘度的最大粘度与最终粘度的比值；

sb/con表示最终粘度和最大粘度之间的差值与最终粘度和最低粘度之间的差值的比率。

估算rs含量的公式为：

rs含量(％)＝0.31×pt+0.24×sb/con-1.20×max/mini+1.92×max/fin-18.87

其中，

max/min表示淀粉糊化峰值粘度的最大粘度与最小粘度的比值；

max/fin表示淀粉糊化峰值粘度的最大粘度与最终粘度的比值；

sb/con表示最终粘度和最大粘度之间的差值与最终粘度和最低粘度之间的差值的比率。

下面对本发明的技术方案做具体说明。

材料粳稻品种：(niigata103go，a-e；niigata104go，a-g；koshihikari，a-d；todorokiwase；nourinlgo；nourin6go；nourin22go；moritawase；asahi；rikuu20go；rikuu132go；nourin6go；nourin8go；ginbouzu；ginbouzu-bansei；kamenoo，a、b；senichi；hounenwase；koshiibuki；nihonkai；jyoshu；koshijiwase；yoneyama；senshuraku；tsuyahime，a、b；yumepirika，a、b；sagabiyori，a-c；genkitsukushi；hitomebore，a-c；akitakomachi，a、b；nanatsuboshi；kirara397)

ae突变体水稻(em10，em189，em72，em129和em16)和wx突变水稻(em21)。

使用日本佐竹satake大米谷物试验用便利型碾米机制备精米，使用具有1mm直径孔的筛的旋风式研磨机(sfc-s1；udy，fortcollins，co)制备白米粉。使用冷碱法从精米粉中制备淀粉颗粒。使用rva(modelsuper4；new-portscientificptyltd.，warriewood，australia)测量米粉糊化性质。

通过rva测量，本发明采用了三个新的参数，max/min(最高粘度/最低粘度)，max/fin(最高粘度/最终粘度)和sb/con(碱消值/回复值)。max/min对应于淀粉糊化峰值粘度的最大粘度与最小粘度的比值，一般情况下，max/min值较高的米被认为是可口的，因为它的淀粉粘稠而柔软。max/fin对应于淀粉糊化峰值粘度的最大粘度与最终粘度的比值，该值表示了温度降低而使淀粉颗粒退化的反弹粘度，一般情况下max/fin值较高的米被认为是可口的，因为它的淀粉粘稠并且不易老化。sb/con表示最终粘度和最大粘度之间的差值(即对应于淀粉颗粒的老化程度)与最终粘度和最低粘度之间的差值的比率，其对应于凝固和退化之间的差异。sb/con值较高的稻米被认为是不可口的，因为它的淀粉很容易老化。

米粉中抗性淀粉的含量是使用rs分析试剂盒(megazyme，wicklow，ireland)采用aoac法测得。每个样品(100mg)用胰酶和淀粉葡萄糖苷酶在37℃下消化6小时，并使用分光光度计在510nm处测量葡萄糖含量。

对实验结果进行统计，不同栽培品种常常受到环境压力的影响。在各种水稻品种中aac相似的情况下，rs含量的差异倾向于反映直链淀粉分子大小(葡聚糖链的长度、直链淀粉的分子大小和slc)，因此提出假设，rs含量的差异与支链淀粉中的slc有关。

经过粳稻大米样品aac、rs以及粳稻精米淀粉糊化特性的关联发现，aac与sb(r＝0.76)和sb/con比值(r＝0.76)呈正相关，与pt(r＝-0.80)、max/fin比率(r＝-0.75)、bd(r＝-0.67)、max/min比率(r＝-0.62)以及最大粘度(r＝-0.57)呈负相关。此外，rs表现出与pt(r＝0.86)、max/fin(r＝0.56)、最大粘度(r＝0.54)，bd(r＝0.49)的正相关，与sb(r＝-0.60)和sb/con(r＝-0.59)呈负相关。

基于粳稻精米的糊化特性，建立了推测aac含量的公式，图1显示了根据粳稻精米的糊化特性新指标，以及数据与估算aac的对比。基于校准，等式相关系数为0.89(r2)。用于估算aac公式是使用21个样品进行校准得到的：(1)niigata103go-a，(2)niigata103go-b，(3)niigata103go-c，(4)niigata103go-d，(5)niigata103go-e，(6)niigata104go-a，(7)niigata104go-b，(8)niigata104go-c，(9)niigata104go-d，(10)niigata104go-e，(11)niigata104go-f，(12)niigata104go-g，(13)koshihikari-a，(14)koshihikari-b，(15)koshihikari-c，(16)tsuyahime-a，(17)tsuyahime-b，(18)yumepirika-a，(19)yumepirika-b，(20)sagabiyori-a，(21)sagabiyori-b。

aac(％)＝-0.84×pt+37.76×sb/con-13.09×max/mini+103.92×max/fin-8.02

将上述公式应用于17个未知样品，结果如图2所示，相关系数为0.71(r2)。因此，该方程可以很好地应用于未知样品，这意味着通过简单易测的粳稻精米rva糊化特性可用来估计aac。所用到的未知样品为：(1)sagabiyori-c，(2)genkitsukushi，(3)koshihikari-d，(4)hitomebore-a，(5)hitomebore-b，(6)hitomebore-c，(7)akitakomachi-a，(8)akitakomachi-b，(9)nanatsuboshi，(10)todorokiwase，(11)nourin-22go，(12)moritawase，(13)asahi，(14)rikuu-20go，(15)nourin-6go，(16)nourin-8go，(17)ginbouzu。

基于japonica精米的糊化特性估算rs含量的公式为：

rs含量(％)＝0.31×pt+0.24×sb/con-1.20×max/mini+1.92×max/fin-18.87

方程使用21个样品进行校准，rs含量的估算公式相关系数为0.80(r2)。使用样品与估算aac公式使用的21个样品相同。图3显示了根据粳稻精米的糊化特性新指标，以及数据与估算rs的对比其中，pt表示糊化温度。

将上述公式应用于验证aac公式使用的17个未知样品，结果如图4所示，相关系数为0.75(r2)。验证试验表明，该方程可以很好地应用于未知样品，这意味着可以通过rva测量精米的糊化特性来估算rs。

建立公式使用的21种粳稻样品和用于验证的17种粳稻样品的糊化特性测量值在下表1中显示。

表1-1

表1-2

表1-3

以上所述，仅是本发明的几个实施例，并非对本发明做任何形式的限制，虽然本发明以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于本发明技术方案保护范围内。