电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法同时测定荞麦秸秆中的8种重金属元素

基于硝酸-盐酸-氢氟酸消解体系,建立了马弗炉-微波消解-电感耦合离子体质谱(ICP-MS)法同时测定荞麦秸秆中的Cr、Cu、Ag、Mn、Fe、As、Ni、Pb等重金属含量测定方法。在微波消解的过程中,分别考察5种不同组合的混合酸体系及两种消解方法对荞麦秸秆中8种重金属测试结果的影响。实验结果表明,浓硝酸-浓盐酸-氢氟酸(6∶2∶2)混酸体系和马弗炉-微波消解样品前处理优于其他方法。在优化条件下,8种重金属加标回收率为91.2%~102%,相对标准偏差(RSD,n=5)为0.22%~4.7%,检出限为0.18~9.41μg/L。方法操作简便、快速、准确,结果可靠,能同时测定荞麦秸秆中8种重金属元素。     

加压溶剂萃取-气相色谱法测定荞麦中残留的有机氯农药

用所研制的24位全自动加压溶剂萃取仪(APLE),以丙酮-正己烷(体积比为1∶1)为溶剂,在100 ℃和10 MPa条件下,对荞麦样品中残留的7种有机氯农药进行了萃取,并通过气相色谱对萃取液进行定量分析。萃取的绝对回收率为68%～126%,相对标准偏差为1.2% ～14.7%,检测下限为0.051～0.18 ng/g。与索氏提取法对比,相对提取回收率为116%～148%,表明萃取收率高于索氏提取法。     

近红外光谱和人工神经网络的金苦荞氨基酸快速测定

荞麦籽粒中富含谷类作物比较缺乏的赖氨酸,使其不同于其他作物,具有较高经济价值。传统氨基酸测定费时且昂贵,为满足金苦荞育种工作的需要,选用近红外光谱技术结合人工神经网络的算法建立快速检测金苦荞叶片中氨基酸含量的近红外模型。使用氨基酸含量差异较大的样品255个,扫描光谱后测定其化学值。研究发现样品苏氨酸(Thr)含量范围是5.307~14.374 mg·g-1;缬氨酸(Val)含量范围是6.137~16.204 mg·g-1;甲硫氨酸(Met)含量范围是0.308~3.049 mg·g-1;异亮氨酸(Ile)含量范围是5.259~14.134 mg·g-1;亮氨酸(Leu)含量范围是9.730~26.061 mg·g-1;苯丙氨酸(Phe)含量范围是5.936~17.223 mg·g-1;赖氨酸(Lys)含量范围是6.640~17.280 mg·g-1;谷氨酸(Glu)含量范围是10.984~27.740 mg·g-1;天冬氨酸(Asp)含量范围是6.437~17.280 mg·g-1;丝氨酸(Ser)含量范围是3.467~8.312 mg·g-1;精氨酸(Arg)含量范围是4.937~14.772 mg·g-1;丙氨酸(Ala)含量范围是3.329~6.885 mg·g-1;组氨酸(His)含量范围是1.946~4.798 mg·g-1;甘氨酸(Gly)含量范围是4.196~9.264 mg·g-1;脯氨酸(Pro)含量范围是1.024~5.672 mg·g-1;酪氨酸(Tyr)含量范围是0.176~1.173 mg·g-1;半胱氨酸(Cys)含量范围是0.422~1.926 mg·g-1。每次随机选取50个样品建设模型,以4∶1的比例随机分为训练集和测试集。数据进行归一化处理后,使用神经网络结构1102-9-1进行模型建设。利用多次学习的方式建立了较优模型,其中Arg和Asp近红外模型的仿真测试结果最好,预测值与真实值的相关系数(R2)均大于0.97,平均相对误差(RSD)也小于10%;另外Leu,Val,Tyr,Ile,Ser,Ala,Thr,His,Phe,Gly和Lys模型的R2均大于0.90,模型仿真测试数据的RSD小于10%,模型均可用;Met与Cys的模型进行仿真测试时,其预测值与真实值的R2均大于0.78,但RSD大于10%,模型不可用。结果表明,金苦荞叶片的氨基酸含量高,有极高应用价值,近红外光谱技术结合人工神经网络的分析方法可应用于金苦荞氨基酸含量的预测,为高品质荞麦育种工作提供了便利。     

荞麦花多糖的提取及含量测定

采用热水提取、乙醇沉淀的方法从荞麦花中提取出了水溶性多糖,采用硫酸-苯酚法在波长为497nm处进行了糖含量的测定,求得其校准曲线的回归方程为y=0.00508x 0.0294,相关系数为r=0.9978.平均回收率为99%-103%,RSD为0.74%.结果显示:荞麦花多糖的产率为2.5%.糖含量为41.63%.     

共聚焦显微拉曼光谱研究碱处理对稻秸发酵制沼气的影响

碱水解法以其方便高效成为稻秸发酵制沼气中广泛采用的化学预处理方法,但是碱水解对于稻秸细胞壁中高聚物成分及其空间致密交联结构的作用机理有待深入研究。采用共聚焦显微拉曼光谱和透射电镜研究了NaOH碱处理对稻秸厌氧发酵产沼气的影响。首先对未处理稻秸和碱处理稻秸进行微米级空间分辨率的拉曼光谱面扫描,然后对这两类样本进行主成分分析,发现累计贡献率达99%的前两个主成分空间中两类样本分别呈射线状分布,两类样本分界线清楚表明碱处理导致稻叶组织的拉曼光谱响应特性发生了明显变化;进一步分析前两个主成分的载荷图,发现拉曼峰1 739,1 508和1 094 cm-1是影响主成分的重要谱带,而这三个拉曼峰分别归属于半纤维素、木质素和纤维素的拉曼散射效应;结合半纤维素、木质素和纤维素的拉曼特征峰和显微图像信息实现了组织细胞中三种成分的化学成像分析,发现碱处理破坏了稻叶组织中上述三种成分的致密空间结构,并使它们的含量明显减少,尤其是木质素。由此得出结论：共聚焦显微拉曼光谱可实现稻叶组织细胞中半纤维素、木质素和纤维素的无损检测,结合显微空间信息可实现稻秸中三种成分的化学成像分析,该研究有助揭示碱处理促进秸秆厌氧发酵产沼气的作用机理。     

吸光光度法测定荞麦秸中总黄酮

乙醚浸泡除杂，甲醇索氏抽提，以芦丁为对照品，用吸光光度法测定了荞麦秸中总黄酮的含量。建立了芦丁浓度－吸光度关系的回归方程式C＝0.1397A=0.00256,r=0.9995。此法操作简单易行，结果稳定可靠。     

固态萃取搅拌棒技术与气相色谱联用测定植物中的有机氯农药

以固态萃取搅拌棒为样品前处理技术,采用气相色谱法分析了荞麦和苦参中的8种有机氯农药残留。实验对比了聚醚砜酮(PPESK)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)对所测定的有机氯农药的相对萃取量(以峰面积计),发现前者是后者的1～11倍。用PPESK作萃取相,对萃取温度、萃取时间和盐浓度等萃取条件进行了优化,并考察了基质效应对萃取效率的影响。所用方法对荞麦中有机氯农药的LOD为4～85pg/g,重复性的RSD小于26%,回收率为83%～135%;对苦参中有机氯农药的LOD为3～17pg/g,重复性的RSD小于17%,回收率为82%～128%。     

分光光度法测定荞麦中芦丁含量

建立一种简单、准确测定荞麦中芦丁含量的分光光度法，讨论最佳试验条件及试剂用量，反应产物在５００ｎｍ有相对稳定吸收峰，该法灵敏、可靠（ε＝７．５×１０￣４Ｌ／ｍｏｌ·ｃｍ）。回收率９６．４０％─１０５．５０％，相对标准偏差小于１．４２％。     

荞麦花水溶物中黄酮的提取及含量测定

用水将荞麦花中的水溶性成分提取后,再从水溶性提取物中将黄酮类物质分离,用硝酸铝-亚硝酸钠方法对黄酮的含量进行了测定,求得其校准曲线的回归方程为y=11.902x-0.021,相关系数为r=0.9996,平均回收率为100.8%,RSD=0.98%(n=5)。