应用近红外透射光谱法测定稻米淀粉消减值的研究

以183份稻米为样品,利用近红外透射光谱分析仪,对样品进行光谱扫描,并用快速黏度分析仪测定黏滞特性值消减值.采用多种计量数学处理方法和不同的回归统计方法进行定标曲线的开发和比较,得到了稻米消减值测定的近红外分析数学模型,数学模型的定标标准偏差(SEC)、交叉检验标准误差(SECV)和定标决定系数(RSQ)分别为:18.69,19.08和O.949 7.相关性达极显著水平,内部交叉验证和外部验证结果表明近红外定量分析消减值有很高的准确度.该研究利用近红外透射光谱技术为快速准确无损测定黏滞特性指标提供了一条新途径.     

土壤汞污染下水稻植株的傅里叶红外光谱特征

土壤汞污染对水稻的生长、发育以及稻米的品质均产生重要影响，目前，应用红外光谱研究汞对水稻植株中有机物分子结构的影响尚不深入。采取大田低、中、高三种汞污染水平下的水稻植株样品，应用傅里叶变换-红外光谱法(FTIR)测定水稻根、茎叶、籽粒三个器官的特征吸收峰，研究不同程度土壤汞污染对植株傅里叶红外光谱特征的影响。结果表明：土壤汞污染导致了汞在水稻植株中的累积，其含量分布为：根>茎叶>籽粒。水稻根、茎叶在3 428，2 922，2 851，2 364，2 344，1 750~1 500和1 150~935 cm-1等波数均受汞污染的影响，而汞污染下的水稻籽粒仅在3 426，2 361，2 335和1 750~1 300 cm-1波数发生了变化。综合分析水稻植株各器官的FTIR光谱特征，可能说明：汞胁迫降低了水稻根、茎叶和籽粒中碳水化合物，刺激了根中羧酸、半乳糖、饱和脂类和茎叶中多种多糖的生成。水稻根和茎叶是阻抑汞迁移与侵害的主要器官。根部似乎是在茎叶加强多糖类物质的生成并向根部转运营养物质的基础上通过分泌有机酸和增强细胞壁、膜的形成，使其与Hg螯合和吸附，阻止汞向根内的迁移来实现抗汞胁迫的。可以通过加强根与茎叶的抗汞过程来降低汞对水稻尤其是稻米的侵害。在种植管理中不仅要重视汞在稻米中的积累，还应当重视汞对水稻生长发育和稻米品质的影响。     

“水稻供应商+水稻加工企业”的优质稻米供给决策研究

水稻供应商与水稻加工企业是供应链中决定水稻质量的重要环节,为了满足消费者对需求质量的要求,保障市场需求供给.在理性经济人等多重假设基础上,构建与求解无限期Rubinstein轮流出价的讨价还价博弈模型,对水稻供应商和水稻加工企业未来创造得到的共同利益分配问题进行讨论,通过破裂点判断水稻加工企业的机会主义支付,得到水稻供应商与水稻加工企业利益分配的均衡契约.并根据上述结果分析"水稻供应商+水稻加工企业"构成的二级供应链在利益驱使下如何进行优质稻米供给决策.     

稻米品质性状基因的SSR标记定位

随机选取台中本地1号（TN1）与有野生稻亲源的B14构建的重组自交系（RILs)中的180个株系，运用SSR标记技术，对控制糙米粒长，长宽比，直链淀粉含量的基础进行了分子标记定位，结果表明控制直链淀粉含量的基因位于第6染色体短臂微卫星标记RM225和RM276之间，离RM225和RM276的遗传距离分别为5．0cM和8．4cM；第3染色体微卫星标记RM186附近也有一控制该性状的微效基因位点。控制粒长，长宽比的数量性状基因位点（QTL）定位于第2染色体RM240、RM6和RM233、RM211附近。     

稻米代谢组学分析方法的建立及在产地溯源中的应用

采用气相色谱-串联四极杆飞行时间质谱(GC/Q-TOF MS)建立了稻米的代谢组学分析方法,并将其应用于产地溯源。利用D-最优设计对提取溶剂进行优化,通过偏最小二乘分析法考察了不同溶剂对代谢物提取效率的影响。考察了衍生试剂种类、衍生温度及时间对代谢物检测的影响,最终确定分析条件为:甲醇-水(1∶1)为提取溶剂,N-甲基-N-三甲基硅基三氟乙酰胺-三甲基氯硅烷(MSTFA-TMCS,99∶1)于60℃条件下衍生1 h。选取10种代谢物考察仪器精密度、方法重现性和衍生产物稳定性,相对标准偏差(RSD)均小于9%,证明了方法的可靠性。结合Mass Profiler Professional(MPP)软件,以主成分分析(PCA)法区分黑龙江省4个地区的29个绥粳4号稻米样本,分类效果显著。对显著变化(P0.05,倍率变化≥2)的差异性代谢物进行鉴定,确定了11种特征标记物。结果表明,利用GC/Q-TOF MS建立代谢组学分析方法,结合主成分分析鉴别稻米产地具有可行性,为大米市场的规范和资源开发利用提供了依据。     

基于QuEChERS-液相色谱-串联质谱法测定稻米中嘧草醚和双草醚残留

采用改良的QuEChERS-液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术,建立了稻米中嘧草醚和双草醚残留量的检测方法。样品经酸化乙腈提取,由十八烷基键合硅胶(C18)吸附剂净化。以0.1%(体积分数)甲酸水(含5 mmol/L乙酸铵)-乙腈为流动相进行梯度洗脱,经ZORBAX SB C18色谱柱实现目标化合物的基线分离。采用电喷雾正离子(ESI+)模式扫描,动态多反应监测(dynamic MRM)技术定性分析,外标法定量。结果表明:在稻米基质中,嘧草醚和双草醚在各自的线性范围内线性关系良好(r2≥0.996);嘧草醚和双草醚的检出限(LOD)分别为0.8和3μg/kg。在3个添加水平下,嘧草醚和双草醚的平均回收率分别为76.6%~85.6%和73.0%~86.7%,相对标准偏差(RSD)分别为0.9%~3.4%和1.2%~5.5%(n=6)。该方法简便、快速、灵敏,适用于稻米中嘧草醚和双草醚的同时分析。     

亲水作用色谱-串联质谱法测定稻米中的草甘膦和氨甲基磷酸残留量

采用亲水作用色谱-串联质谱建立了同时测定稻米中草甘膦及其主要代谢物氨甲基磷酸残留量的检测方法。样品经水提取,C18固相萃取柱和超滤膜净化,以1 mmol/L乙酸铵溶液(用氨水调pH=11.0)-乙腈为流动相,亲水作用色谱柱分离,采用电喷雾离子源、负离子扫描模式和多反应监测模式质谱检测,基质匹配标准溶液外标法定量。草甘膦和氨甲基磷酸分别在0.001～0.250 mg/L和0.0025～0.250 mg/L质量浓度范围内线性关系良好,检出限(信噪比为3)分别为0.010 mg/kg和0.020 mg/kg。通过对空白大米样品进行0.100、0.500和2.500 mg/kg 3个加标水平的回收试验,草甘膦和氨甲基磷酸的平均回收率和相对标准偏差分别为96.3%～107.3%和1.3%～9.1%(n=3)。该方法无需衍生,净化步骤简便快速,定量准确,可满足稻米中草甘膦和氨甲基磷酸残留检测要求。     

玉米胚乳和胚芽的傅里叶变换红外光谱特征

用傅里叶变换红外光谱分别研究了玉米胚乳和胚芽,胚乳的光谱中在1156、1081、1018、928cm-1和858cm-1出现淀粉的特征吸收峰,胚芽的光谱在1745cm-1和1655cm-1上出现油脂和蛋白质的特征吸收峰.淀粉、油脂和蛋白质是玉米的3个主要成分,光谱中1745、1655、1156、1081、1018、928cm-1和858cm-1特征峰的相对吸收强度反应了玉米主要成分的含量,为高油玉米、甜玉米和高蛋白玉米的鉴定提供了重要的信息.研究表明,傅里叶变换红外光谱技术可以作为玉米品质快速评定的一种有效方法.     

固相萃取-液相色谱质谱法测定稻米中乙虫腈对映体残留

在3种不同的纤维素手性柱上,对亚砜类手性杀虫剂乙虫腈对映体进行了反相高效液相色谱拆分研究,通过优化手性色谱柱和流动相,实现了乙虫腈对映体基线分离,结合液相色谱-圆二色检测器分析,柱流出顺序为(+)-、(-)-对映体,并在此基础上建立了稻米中乙虫腈对映异构体残留量的高效液相色谱-串联质谱分析方法.稻米样品加水浸润,乙腈高速匀浆、盐析,上清液旋转浓缩后经氨基固相萃取柱净化,洗脱液经氮气吹干后定容.采用纤维素-三(3-氯-4-甲基苯基氨基甲酸酯)(Lux Cellulose-2)手性色谱柱,以甲醇-水(60∶40,V/V)为流动相,液相色谱-串联质谱电喷雾负离子扫描进行分析,外标法定量.以精米和糙米为基质进行3个添加水平和5次重复性实验,结果表明:添加浓度为0.01～0.2 mg/kg,样品中乙虫腈单一对映体平均添加回收率为87.4％～97.8％,相对标准偏差(RSD,n=5)为3.1％～9.3％,方法检出限(LOD)为0.001 mg/kg,定量限(LOQ)为0.003 mg/kg.     

稻米陈化中谷蛋白变化光谱解析及其对功能性质的影响

稻米储藏陈化导致食用品质下降,蛋白质变化是重要诱因。谷蛋白是稻米中主要蛋白,采用拉曼和红外光谱表征陈化中谷蛋白的变化,并对其功能性质差异进行比较,利于阐明稻米的陈化机理。拉曼光谱表明,陈米谷蛋白1 665和1 218 cm-1处的拉曼归一化强度分别为1.01和0.25,明显低于新米谷蛋白,表明陈化后谷蛋白的α-螺旋减少;陈米谷蛋白中二硫键(516和527 cm-1处峰强度分别为0.45和0.42)、亚砜(1 035 cm-1处峰强度为0.48)和砜(1 124,1 152,1 159,1 316和1 334 cm-1处峰强度分别为0.47,0.22,0.26,0.50和0.63)的强度明显高于新米谷蛋白,表明含硫氨基酸残基发生明显氧化;陈米谷蛋白的酪氨酸Fermi共振857/830 cm-1的强度比值1.68明显高于新米谷蛋白,酪氨酸残基更加暴露;陈米谷蛋白751 cm-1附近色氨酸的拉曼强度为0.20,比新米谷蛋白的强度0.14显著提高,陈化后谷蛋白色氨酸残基更加埋藏;陈米谷蛋白3 423 cm-1处的O-H伸缩强度为0.05,比新米谷蛋白对应强度0.02显著增大,表明分子间结合程度升高,谷蛋白与淀粉分子结合更加紧密。除了酪氨酸的Fermi共振、1 333和1 152 cm-1处砜的吸收峰不高外,陈化谷蛋白的其余拉曼强度均高于陈米谷蛋白,说明陈化谷蛋白的氧化程度更高。红外光谱表明,陈米谷蛋白和陈化谷蛋白中1 153,1 078和1 026 cm-1处的硫氧化物吸收峰增大,进一步支持谷蛋白发生了氧化。与新米谷蛋白相比,陈米谷蛋白的溶解性、持水性、乳化性和乳化稳定性均显著降低,而持油性升高,支持陈米中谷蛋白发生了明显氧化。陈化谷蛋白的溶解性（除pH 9）、持水性和乳化性比陈米谷蛋白更低,持油性更高,表明新米谷蛋白被提取出来后单独陈化时氧化程度更深。陈化后谷蛋白功能性质的变化支持红外和拉曼光谱显示的氧化变化,这为阐明蛋白质在陈米品质劣变中的作用提供了光谱依据,为控制稻米陈化劣变以减少产后损失奠定基础。