[發(fā)明專利]一種基于ATR-FTIR技術(shù)的米糠中多糖含量的快速檢測方法

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• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112763448A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁超;丁海臻;劉強;倪小穎;張婷婷;趙思琪
• 申請（專利權(quán)）人: 南京財經(jīng)大學
• 主分類號: G01N21/3563
• 分類號: G01N21/3563;G01N1/28;G01N30/02;G01N30/06
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本發(fā)明公開了一種基于ATR?FTIR技術(shù)的米糠中多糖含量的快速檢測方法，該方法包括以下步驟：(1)定量稱取經(jīng)過去雜處理后的新鮮米糠，結(jié)合衰減全反射傅里葉變換紅外光譜儀測量其光學性質(zhì)。(2)隨后立即采用氣相色譜技術(shù)分析米糠中多糖含量。(3)基于偏最小二乘回歸法，依據(jù)樣品中多糖含量以及其光譜信息建立定量預(yù)測模型并選取最優(yōu)的建模參數(shù)，確保回歸預(yù)測模型的魯棒性和穩(wěn)定性。(4)開展獨立實驗，結(jié)合構(gòu)建的ATR?FTIR模型，開展盲樣的米糠多糖含量的無損檢測。本發(fā)明可以實現(xiàn)基于近紅外光譜技術(shù)的米糠中木糖、阿拉伯糖等多糖組分的無損定量檢測，檢測精度Rp²＞0.90、RPD＞2.0，大大提升了米糠中多糖含量檢測的時效性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)產(chǎn)品加工與儲藏技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于ATR-FTIR技術(shù)的米糠中多糖含量的快速檢測方法。

背景技術(shù)

米糠是稻谷加工過程中的主要副產(chǎn)物，主要由果皮、種皮、外胚乳、糊粉層和胚組成。我國年產(chǎn)米糠近1000萬t，是一種量大、價廉、營養(yǎng)豐富的谷物加工副產(chǎn)品。稻谷中近64％的營養(yǎng)素集中在米糠中，米糠多糖是米糠中最具開發(fā)價值的功能成分之一，其由木糖、半乳糖、甘露糖、鼠李糖、阿拉伯糖和葡萄糖等多種單糖構(gòu)成。具有抗氧化、抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫力、降血脂和降血糖等多種生理功能活性，是生產(chǎn)保健食品的良好原料。

然而目前對于米糠中多糖含量的測量，大多通過前處理后通過化學方式測量得到，前處理復(fù)雜，操作步驟繁瑣，時效性低，無法滿足加工過程中品質(zhì)變化的快速評價。已有相關(guān)的多糖測定法有GB/T 5513-2019 糧油檢驗糧食中還原糖和非還原糖測定以及中國專利一種簡單有效的桑葉多糖檢測方法 (CN105806793B)，兩者均需要先對多糖進行提取后測量，過程較為繁瑣。因此，開發(fā)一種適合評價米糠穩(wěn)定化過程中快速無損檢測方式，是推動糧食副產(chǎn)物利用技術(shù)發(fā)展的重要途徑。

光譜無損檢測技術(shù)作為一種重要的無損檢測手段，可以用于復(fù)雜化學成分的快速定量分析。其中，衰減全反射傅里葉變換紅外光譜(ATR-FTIR)分析技術(shù)可以通過對干涉圖傅里葉轉(zhuǎn)化實現(xiàn)光譜的特征精確表達，測量干涉圖和對干涉圖進行傅里葉變化的方法來測定紅外光譜。化學物質(zhì)中不同功能鍵對應(yīng)的紅外光譜共振、吸收頻率/倍頻等存在差異，可以用于判定官能團數(shù)量和類型并進行化學成分表征，甚至可以用于特征成分的鑒定和定量分析。基于衰減全反射傅里葉變換紅外光譜(ATR-FTIR)分析技術(shù)的檢測方法具有前處理簡單、檢測效率高及非破壞等優(yōu)勢，該方法現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于有機化學、無機化學、生物催化、石油化工、材料科學、醫(yī)藥和環(huán)境等領(lǐng)域。因此，利用ATR-FTIR分析技術(shù)，建立米糠多糖的快速檢測方法體系，特別是加工過程中品質(zhì)過程無損檢測，對于米糠的深度開發(fā)和綜合利用具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于ATR-FTIR技術(shù)的米糠中多糖含量的快速檢測方法，解決上述背景技術(shù)中米糠多糖檢測過程中存在的問題以及現(xiàn)有技術(shù)的不足之處。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種基于ATR-FTIR技術(shù)的米糠中多糖含量的快速檢測方法，該方法包括以下步驟：

步驟一、定量稱取經(jīng)過去雜處理后的新鮮米糠，結(jié)合衰減全反射傅里葉變換紅外光譜儀測量其光學性質(zhì)。

步驟二、隨后立即采用氣相色譜技術(shù)分析米糠中多糖含量。

步驟三、基于偏最小二乘回歸法，依據(jù)樣品中多糖含量以及其光譜信息建立定量預(yù)測模型并選取最優(yōu)的建模參數(shù)，確保回歸預(yù)測模型的魯棒性和穩(wěn)定性。

步驟四、開展獨立實驗，結(jié)合構(gòu)建的ATR-FTIR模型，開展盲樣的米糠多糖含量的無損檢測。本發(fā)明可以實現(xiàn)基于近紅外光譜技術(shù)的米糠中木糖、阿拉伯糖等多糖組分的無損定量檢測，檢測精度Rp2＞0.90、 RPD＞2.0，大大提升了米糠中多糖含量檢測的時效性。

步驟五、利用之前建立的模型，基于待測的米糠光學性質(zhì)信息輸出其多糖含量。在優(yōu)選的實施方式中，所述步驟(1)中的所述米糠過60目篩以保證樣品均一性。