專利名稱：一種檢測(cè)稻米直鏈淀粉含量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)稻米直鏈淀粉含量的方法，它是一種基于計(jì)算機(jī)色度識(shí)別的檢測(cè)方法；屬于計(jì)算機(jī)光學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
稻米直鏈淀粉含量是決定其食用品質(zhì)的重要指標(biāo)，在我國(guó)于2000年開始實(shí)施的GB/T 17891-1999《優(yōu)質(zhì)稻谷》標(biāo)準(zhǔn)中，該參數(shù)被列為評(píng)定等級(jí)的指標(biāo)之一。針對(duì)稻米直鏈淀粉含量的測(cè)定，國(guó)家先后頒布了兩個(gè)檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，即GB 7648-87《水稻、玉米、谷子籽粒直鏈淀粉測(cè)定法》標(biāo)準(zhǔn)和GB/T 15683-1995《稻米直鏈淀粉含量的測(cè)定》標(biāo)準(zhǔn)；農(nóng)業(yè)部在NY/T 83-1988《米質(zhì)測(cè)定方法》標(biāo)準(zhǔn)中也制定了一個(gè)簡(jiǎn)化的檢驗(yàn)方法。這些方法盡管前處理各不相同，但最終都是利用分光光度計(jì)進(jìn)行檢測(cè)。該方法的原理是直鏈淀粉溶液與碘形成復(fù)合物，該復(fù)合物在620nm波長(zhǎng)的吸光度與直鏈淀粉含量高度相關(guān)，通過分光光度計(jì)測(cè)定試樣的吸光度值，用來(lái)計(jì)算直鏈淀粉的含量?，F(xiàn)行直鏈淀粉含量的檢測(cè)方法由于步驟繁瑣，很難保證檢測(cè)結(jié)果的精度和可重復(fù)性，而且由于檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，檢測(cè)過程中需要利用分光光度計(jì)，因此該指標(biāo)只適合于在環(huán)境條件良好，技術(shù)、裝備精良的實(shí)驗(yàn)室中完成。

發(fā)明內(nèi)容
為解決稻米直鏈淀粉含量的快速檢測(cè)問題，本發(fā)明提出一種通過將經(jīng)典的碘比色法與現(xiàn)代色度學(xué)原理有機(jī)結(jié)合，利用圖像識(shí)別手段，快速檢測(cè)稻米直鏈淀粉含量的方法。
本發(fā)明所述的檢測(cè)稻米直鏈淀粉含量的方法，包括以下步驟步驟一、將碘加入碘化鉀的飽和溶液，配制成用于顯色所用的碘試劑；步驟二、稱取已知直鏈淀粉含量的大米標(biāo)準(zhǔn)樣，制備標(biāo)準(zhǔn)樣液；步驟三、稱取待測(cè)大米樣品，制備待測(cè)樣液；步驟四、分別移取一定量的標(biāo)準(zhǔn)樣液和待測(cè)樣液，加入碘試劑顯色；步驟五、將顯色后的標(biāo)準(zhǔn)樣和待測(cè)樣顯色液分別移取至位于圖像采集器上的比色池中，采集原始圖像信息；步驟六、利用基于計(jì)算機(jī)色度識(shí)別的直鏈淀粉含量測(cè)定軟件系統(tǒng)，讀取所得圖像信息，通過待測(cè)樣顯色液與標(biāo)準(zhǔn)樣顯色液色度值的比較，得出樣品的直鏈淀粉含量。
如上所述的快速檢測(cè)稻米直鏈淀粉含量的方法，所述的步驟一中配制碘試劑，先稱取碘化鉀，加適量的水完全溶解并形成接近飽和的碘化鉀溶液；然后加入碘。碘在水中或稀的碘化鉀溶液中溶解較慢，因此需要將碘直接加入濃度較高的碘化鉀溶液中。待碘全部溶解后將溶液定量移至第一容量瓶中，加蒸餾水定容，得到所需的碘試劑。碘試劑不能長(zhǎng)期保存，為保證測(cè)量精度，每天用前才進(jìn)行配制，并且避光保存。
如上所述的快速檢測(cè)稻米直鏈淀粉含量的方法，所述的步驟二中制備標(biāo)準(zhǔn)樣液，稱取已知直鏈淀粉含量的大米標(biāo)準(zhǔn)樣，置于第二容量瓶中，向第二容量瓶中加入無(wú)水乙醇，第二輕搖容量瓶，使標(biāo)準(zhǔn)樣品充分濕潤(rùn)分散；再加入氫氧化鈉溶液；在沸水浴中分散后取出，冷卻至室溫，加蒸餾水定容。
如上所述的檢測(cè)稻米直鏈淀粉含量的方法，所述的步驟三，待測(cè)精米粉碎后過100目篩，取篩下物作為待測(cè)樣品。稱取待測(cè)樣品，置于第三容量瓶中，向第三容量瓶中加入無(wú)水乙醇，輕搖第三容量瓶，使標(biāo)準(zhǔn)樣品充分濕潤(rùn)分散；再加入氫氧化鈉溶液；在沸水浴中分散后取出，冷卻至室溫，加蒸餾水定容。
如上所述的檢測(cè)稻米直鏈淀粉含量的方法，所述的步驟四，移取標(biāo)準(zhǔn)樣液于第四容量瓶中，加入蒸餾水，再加乙酸溶液混勻，然后再加入碘試劑顯色；移取待測(cè)樣液于第五容量瓶中，加入蒸餾水，再加乙酸溶液混勻，然后再加入碘試劑顯色。
如上所述的檢測(cè)稻米直鏈淀粉含量的方法，所述的步驟六，所利用的直鏈淀粉含量測(cè)定軟件系統(tǒng)，讀取所得原始圖像的信息，創(chuàng)建圖像的色度值表。輸入標(biāo)準(zhǔn)樣的直鏈淀粉含量，軟件系統(tǒng)利用標(biāo)準(zhǔn)樣的色度值和直鏈淀粉含量用最小二乘法自動(dòng)求解色度值與直鏈淀粉含量關(guān)系的回歸方程。然后，軟件根據(jù)被測(cè)樣品的色度值用回歸方程計(jì)算直鏈淀粉含量。軟件系統(tǒng)輸出直鏈淀粉含量，并根據(jù)需要打印輸出。
本發(fā)明所提出的方法將現(xiàn)代色度學(xué)原理與碘比色法有機(jī)結(jié)合，利用直鏈淀粉溶液與碘形成藍(lán)色復(fù)合物，不同直鏈淀粉含量的淀粉溶液，在一定酸度下與碘生成從紫紅色到深藍(lán)色不等的溶液，其色度值與直鏈淀粉含量的高度相關(guān)的原理，可以獲得與通過分光光度計(jì)測(cè)定吸光度值，計(jì)算直鏈淀粉含量的傳統(tǒng)碘比色法相同的檢測(cè)精度。本方法由于省去了傳統(tǒng)檢驗(yàn)方法中通過人工制作標(biāo)準(zhǔn)曲線和計(jì)算直鏈淀粉含量的步驟，樣品原始圖像采集后信息參數(shù)的處理、直鏈淀粉含量的計(jì)算以及結(jié)果的輸出均由軟件系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)上自動(dòng)完成，檢測(cè)步驟大為簡(jiǎn)化，有效地避免了這些環(huán)節(jié)中人為因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果的干擾，有利于確保檢測(cè)精度；并且可以一次性采集多個(gè)樣品的圖像信息，使檢測(cè)時(shí)間明顯縮短，速度大為提高。另外，本發(fā)明利用測(cè)定試樣色度值的方法代替了傳統(tǒng)檢測(cè)方法中通過分光光度計(jì)測(cè)定試樣吸光度的步驟，對(duì)檢測(cè)技術(shù)條件和環(huán)境條件的要求大為降低，使該指標(biāo)的檢測(cè)場(chǎng)所可以從現(xiàn)有的裝備精良的實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)大到技術(shù)裝備尚不夠先進(jìn)和完善的糧食收購(gòu)站點(diǎn)，應(yīng)用范圍顯著拓寬。
具體實(shí)施例方式
下面通過具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明方法進(jìn)行說明。
本發(fā)明實(shí)施例所述方法的詳細(xì)步驟說明如下首先，用具蓋稱量瓶稱取2.000±0.005g碘化鉀(GB 1272；分析純)，加適量的水以形成飽和溶液，加入0.2000±0.0001g碘(GB 675；分析純)，碘全部溶解后將溶液定量移至100ml容量瓶1中，加水至刻度，搖勻，得到所需的碘試劑。碘試劑不能長(zhǎng)期保存，為保證測(cè)量精度，每天用前現(xiàn)配，并且避光保存。
然后，準(zhǔn)確稱取采用GB/T 15683-1995標(biāo)定的已知直鏈淀粉含量的4個(gè)大米標(biāo)準(zhǔn)樣0.1000±0.0001g，置于100ml容量瓶2中；向容量瓶2中加入1.0ml無(wú)水乙醇(GB 679；分析純)，輕搖容量瓶，使樣品充分濕潤(rùn)分散；加入9.0ml 1.00mol/L氫氧化鈉(GB 629；分析純)溶液；在沸水浴中分散10min后取出，冷卻至室溫，加蒸餾水定容后搖勻。
再將待測(cè)精米粉碎后過100目篩，取篩下物作為待測(cè)樣品。準(zhǔn)確稱取待測(cè)樣品0.1000±0.0001g，置于100ml容量瓶3中；向容量瓶3中加入1.0ml無(wú)水乙醇(GB 679；分析純)，輕搖容量瓶，使樣品充分濕潤(rùn)分散；加入9.0ml 1.00mol/L氫氧化鈉(GB 629；分析純)溶液；在沸水浴中分散10min后取出，冷卻至室溫，加蒸餾水定容后搖勻。
接著，準(zhǔn)確移取5ml標(biāo)準(zhǔn)樣液于100ml容量瓶4中，加入50ml蒸餾水，再加1.0ml 1.00mol/l乙酸(GB 676；分析純)溶液，混勻，再加入1.0ml碘試劑，加水至刻度，搖勻；準(zhǔn)確移取5ml待測(cè)樣液于100ml容量瓶5中，加入50ml蒸餾水，再加1.0ml 1.00mol/l乙酸(GB 676；分析純)溶液，混勻，再加入1.0ml碘試劑，加水至刻度，搖勻，得到標(biāo)準(zhǔn)樣液和待測(cè)樣液的顯色液。
接下來(lái)，將顯色后的標(biāo)準(zhǔn)樣液和待測(cè)樣液的顯色液各移取10.0ml至比色池中，依次置于掃描儀上，待液面平靜后，啟動(dòng)掃描儀采集圖像。
最后，在計(jì)算機(jī)中調(diào)用于計(jì)算機(jī)色度識(shí)別的RQS1.0軟件系統(tǒng)，讀取所得原始圖像的信息，處理所得圖像，創(chuàng)建圖像的色度值表。輸入標(biāo)準(zhǔn)樣的直鏈淀粉含量，軟件系統(tǒng)利用標(biāo)準(zhǔn)樣的色度值和直鏈淀粉含量用最小二乘法自動(dòng)求解色度值與直鏈淀粉含量關(guān)系的回歸方程。然后，軟件根據(jù)被測(cè)樣品的色度值用回歸方程計(jì)算直鏈淀粉含量。軟件系統(tǒng)輸出直鏈淀粉含量，并根據(jù)需要打印輸出。
本發(fā)明所采用的測(cè)定直鏈淀粉含量的軟件系統(tǒng)RQS1.0還具有可同時(shí)完成堊白度、堊白粒率、整精米率、黃粒米和粒型等指標(biāo)檢測(cè)的功能，使現(xiàn)行國(guó)標(biāo)彼此相對(duì)獨(dú)立的多項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)由一套系統(tǒng)一并完成。
最后所應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)稻米直鏈淀粉含量的方法，其特征在于包括以下步驟步驟一、在碘化鉀的飽和溶液中加入碘，配制顯色所用的碘試劑；步驟二、稱取已知直鏈淀粉含量的大米標(biāo)準(zhǔn)樣，制備標(biāo)準(zhǔn)樣液；步驟三、稱取待測(cè)大米樣品，制備待測(cè)樣液；步驟四、分別制備標(biāo)準(zhǔn)樣液和待測(cè)樣液的顯色液，再加入碘試劑顯色；步驟五、將顯色后的標(biāo)準(zhǔn)樣顯色液和待測(cè)樣顯色液分別移取至位于圖像采集器上的比色池中，采集原始圖像信息；步驟六、利用基于計(jì)算機(jī)色度識(shí)別的直鏈淀粉含量測(cè)定軟件系統(tǒng)，讀取所得圖像信息，通過待測(cè)樣顯色液與標(biāo)準(zhǔn)樣顯色液色度值的比較，得出樣品的直鏈淀粉含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)稻米直鏈淀粉含量的方法，其特征在于所述的步驟一具體包括先稱取碘化鉀，加適量的水完全溶解并形成飽和溶液；然后加入碘，待碘全部溶解后將溶液定量移至第一容量瓶中，加蒸餾水定容，得到所需的碘試劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)稻米直鏈淀粉含量的方法，其特征在于所述的步驟二中制備標(biāo)準(zhǔn)樣液的過程為，稱取已知直鏈淀粉含量的大米標(biāo)準(zhǔn)樣，置于第二容量瓶中，向第二容量瓶中加入無(wú)水乙醇，輕搖第二容量瓶，使標(biāo)準(zhǔn)樣品充分濕潤(rùn)分散；再加入氫氧化鈉溶液；在沸水浴中分散后取出，冷卻至室溫，加蒸餾水定容。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)稻米直鏈淀粉含量的方法，其特征在于所述的步驟三過程為，待測(cè)精米粉碎后過100目篩，取篩下物作為待測(cè)樣品，稱取待測(cè)樣品，置于第三容量瓶中，向第三容量瓶中加入無(wú)水乙醇，輕搖第三容量瓶，使標(biāo)準(zhǔn)樣品充分濕潤(rùn)分散；再加入氫氧化鈉溶液；在沸水浴中分散后取出，冷卻至室溫，加蒸餾水定容。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)稻米直鏈淀粉含量的方法，其特征在于所述的步驟四過程為，移取標(biāo)準(zhǔn)樣液于第四容量瓶中，加入蒸餾水，再加乙酸溶液混勻，然后再加入碘試劑顯色；移取待測(cè)樣液于第五容量瓶中，加入蒸餾水，再加乙酸溶液混勻，然后再加入碘試劑顯色。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)稻米直鏈淀粉含量的方法，其特征在于所述的步驟六過程為，利用的直鏈淀粉含量測(cè)定軟件系統(tǒng)，讀取所得原始圖像的信息，創(chuàng)建圖像的色度值表；輸入標(biāo)準(zhǔn)樣的直鏈淀粉含量，軟件系統(tǒng)利用標(biāo)準(zhǔn)樣的色度值和直鏈淀粉含量用最小二乘法自動(dòng)求解色度值與直鏈淀粉含量關(guān)系的回歸方程；然后，軟件根據(jù)被測(cè)樣品的色度值用回歸方程計(jì)算直鏈淀粉含量。軟件系統(tǒng)輸出直鏈淀粉含量，并根據(jù)需要打印輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種檢測(cè)稻米直鏈淀粉含量的方法，包括首先配制顯色所用的碘試劑；然后，稱取已知直鏈淀粉含量的大米標(biāo)準(zhǔn)樣，制備標(biāo)準(zhǔn)樣液，稱取待測(cè)大米樣品，制備待測(cè)樣液；接下來(lái)，分別制備標(biāo)準(zhǔn)樣液和待測(cè)樣液的顯色液，再加入碘試劑顯色。采集顯色后的標(biāo)準(zhǔn)樣和待測(cè)樣顯色液原始圖像信息；通過待測(cè)樣顯色液與標(biāo)準(zhǔn)樣顯色液色度值的比較，得出樣品的直鏈淀粉含量。本檢測(cè)方法，在保證直鏈淀粉含量檢測(cè)精度的條件下，可以顯著縮短檢測(cè)時(shí)間，簡(jiǎn)化操作過程，減少檢測(cè)裝置；同時(shí)降低了對(duì)儀器和檢測(cè)條件的要求和檢測(cè)人員的工作強(qiáng)度，易于推廣和應(yīng)用。
文檔編號(hào)G01N33/10GK1590983SQ0315616
公開日2005年3月9日 申請(qǐng)日期2003年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月2日
發(fā)明者侯彩云, 崔改泵, 尚艷芬, 周小豐, 孫建平 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)