专利名称：一种检测稻米直链淀粉含量的方法
技术领域：
本发明涉及一种检测稻米直链淀粉含量的方法，它是一种基于计算机色度识别的检测方法；属于计算机光学检测领域。
背景技术：
稻米直链淀粉含量是决定其食用品质的重要指标，在我国于2000年开始实施的GB/T 17891-1999《优质稻谷》标准中，该参数被列为评定等级的指标之一。针对稻米直链淀粉含量的测定，国家先后颁布了两个检验方法标准，即GB 7648-87《水稻、玉米、谷子籽粒直链淀粉测定法》标准和GB/T 15683-1995《稻米直链淀粉含量的测定》标准；农业部在NY/T 83-1988《米质测定方法》标准中也制定了一个简化的检验方法。这些方法尽管前处理各不相同，但最终都是利用分光光度计进行检测。该方法的原理是直链淀粉溶液与碘形成复合物，该复合物在620nm波长的吸光度与直链淀粉含量高度相关，通过分光光度计测定试样的吸光度值，用来计算直链淀粉的含量。现行直链淀粉含量的检测方法由于步骤繁琐，很难保证检测结果的精度和可重复性，而且由于检测时间长，检测过程中需要利用分光光度计，因此该指标只适合于在环境条件良好，技术、装备精良的实验室中完成。

发明内容
为解决稻米直链淀粉含量的快速检测问题，本发明提出一种通过将经典的碘比色法与现代色度学原理有机结合，利用图像识别手段，快速检测稻米直链淀粉含量的方法。
本发明所述的检测稻米直链淀粉含量的方法，包括以下步骤步骤一、将碘加入碘化钾的饱和溶液，配制成用于显色所用的碘试剂；步骤二、称取已知直链淀粉含量的大米标准样，制备标准样液；步骤三、称取待测大米样品，制备待测样液；步骤四、分别移取一定量的标准样液和待测样液，加入碘试剂显色；步骤五、将显色后的标准样和待测样显色液分别移取至位于图像采集器上的比色池中，采集原始图像信息；步骤六、利用基于计算机色度识别的直链淀粉含量测定软件系统，读取所得图像信息，通过待测样显色液与标准样显色液色度值的比较，得出样品的直链淀粉含量。
如上所述的快速检测稻米直链淀粉含量的方法，所述的步骤一中配制碘试剂，先称取碘化钾，加适量的水完全溶解并形成接近饱和的碘化钾溶液；然后加入碘。碘在水中或稀的碘化钾溶液中溶解较慢，因此需要将碘直接加入浓度较高的碘化钾溶液中。待碘全部溶解后将溶液定量移至第一容量瓶中，加蒸馏水定容，得到所需的碘试剂。碘试剂不能长期保存，为保证测量精度，每天用前才进行配制，并且避光保存。
如上所述的快速检测稻米直链淀粉含量的方法，所述的步骤二中制备标准样液，称取已知直链淀粉含量的大米标准样，置于第二容量瓶中，向第二容量瓶中加入无水乙醇，第二轻摇容量瓶，使标准样品充分湿润分散；再加入氢氧化钠溶液；在沸水浴中分散后取出，冷却至室温，加蒸馏水定容。
如上所述的检测稻米直链淀粉含量的方法，所述的步骤三，待测精米粉碎后过100目筛，取筛下物作为待测样品。称取待测样品，置于第三容量瓶中，向第三容量瓶中加入无水乙醇，轻摇第三容量瓶，使标准样品充分湿润分散；再加入氢氧化钠溶液；在沸水浴中分散后取出，冷却至室温，加蒸馏水定容。
如上所述的检测稻米直链淀粉含量的方法，所述的步骤四，移取标准样液于第四容量瓶中，加入蒸馏水，再加乙酸溶液混匀，然后再加入碘试剂显色；移取待测样液于第五容量瓶中，加入蒸馏水，再加乙酸溶液混匀，然后再加入碘试剂显色。
如上所述的检测稻米直链淀粉含量的方法，所述的步骤六，所利用的直链淀粉含量测定软件系统，读取所得原始图像的信息，创建图像的色度值表。输入标准样的直链淀粉含量，软件系统利用标准样的色度值和直链淀粉含量用最小二乘法自动求解色度值与直链淀粉含量关系的回归方程。然后，软件根据被测样品的色度值用回归方程计算直链淀粉含量。软件系统输出直链淀粉含量，并根据需要打印输出。
本发明所提出的方法将现代色度学原理与碘比色法有机结合，利用直链淀粉溶液与碘形成蓝色复合物，不同直链淀粉含量的淀粉溶液，在一定酸度下与碘生成从紫红色到深蓝色不等的溶液，其色度值与直链淀粉含量的高度相关的原理，可以获得与通过分光光度计测定吸光度值，计算直链淀粉含量的传统碘比色法相同的检测精度。本方法由于省去了传统检验方法中通过人工制作标准曲线和计算直链淀粉含量的步骤，样品原始图像采集后信息参数的处理、直链淀粉含量的计算以及结果的输出均由软件系统在计算机上自动完成，检测步骤大为简化，有效地避免了这些环节中人为因素对检测结果的干扰，有利于确保检测精度；并且可以一次性采集多个样品的图像信息，使检测时间明显缩短，速度大为提高。另外，本发明利用测定试样色度值的方法代替了传统检测方法中通过分光光度计测定试样吸光度的步骤，对检测技术条件和环境条件的要求大为降低，使该指标的检测场所可以从现有的装备精良的实验室扩大到技术装备尚不够先进和完善的粮食收购站点，应用范围显著拓宽。
具体实施例方式
下面通过具体的实施例对本发明方法进行说明。
本发明实施例所述方法的详细步骤说明如下首先，用具盖称量瓶称取2.000±0.005g碘化钾(GB 1272；分析纯)，加适量的水以形成饱和溶液，加入0.2000±0.0001g碘(GB 675；分析纯)，碘全部溶解后将溶液定量移至100ml容量瓶1中，加水至刻度，摇匀，得到所需的碘试剂。碘试剂不能长期保存，为保证测量精度，每天用前现配，并且避光保存。
然后，准确称取采用GB/T 15683-1995标定的已知直链淀粉含量的4个大米标准样0.1000±0.0001g，置于100ml容量瓶2中；向容量瓶2中加入1.0ml无水乙醇(GB 679；分析纯)，轻摇容量瓶，使样品充分湿润分散；加入9.0ml 1.00mol/L氢氧化钠(GB 629；分析纯)溶液；在沸水浴中分散10min后取出，冷却至室温，加蒸馏水定容后摇匀。
再将待测精米粉碎后过100目筛，取筛下物作为待测样品。准确称取待测样品0.1000±0.0001g，置于100ml容量瓶3中；向容量瓶3中加入1.0ml无水乙醇(GB 679；分析纯)，轻摇容量瓶，使样品充分湿润分散；加入9.0ml 1.00mol/L氢氧化钠(GB 629；分析纯)溶液；在沸水浴中分散10min后取出，冷却至室温，加蒸馏水定容后摇匀。
接着，准确移取5ml标准样液于100ml容量瓶4中，加入50ml蒸馏水，再加1.0ml 1.00mol/l乙酸(GB 676；分析纯)溶液，混匀，再加入1.0ml碘试剂，加水至刻度，摇匀；准确移取5ml待测样液于100ml容量瓶5中，加入50ml蒸馏水，再加1.0ml 1.00mol/l乙酸(GB 676；分析纯)溶液，混匀，再加入1.0ml碘试剂，加水至刻度，摇匀，得到标准样液和待测样液的显色液。
接下来，将显色后的标准样液和待测样液的显色液各移取10.0ml至比色池中，依次置于扫描仪上，待液面平静后，启动扫描仪采集图像。
最后，在计算机中调用于计算机色度识别的RQS1.0软件系统，读取所得原始图像的信息，处理所得图像，创建图像的色度值表。输入标准样的直链淀粉含量，软件系统利用标准样的色度值和直链淀粉含量用最小二乘法自动求解色度值与直链淀粉含量关系的回归方程。然后，软件根据被测样品的色度值用回归方程计算直链淀粉含量。软件系统输出直链淀粉含量，并根据需要打印输出。
本发明所采用的测定直链淀粉含量的软件系统RQS1.0还具有可同时完成垩白度、垩白粒率、整精米率、黄粒米和粒型等指标检测的功能，使现行国标彼此相对独立的多项指标的检测由一套系统一并完成。
最后所应说明的是以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种检测稻米直链淀粉含量的方法，其特征在于包括以下步骤步骤一、在碘化钾的饱和溶液中加入碘，配制显色所用的碘试剂；步骤二、称取已知直链淀粉含量的大米标准样，制备标准样液；步骤三、称取待测大米样品，制备待测样液；步骤四、分别制备标准样液和待测样液的显色液，再加入碘试剂显色；步骤五、将显色后的标准样显色液和待测样显色液分别移取至位于图像采集器上的比色池中，采集原始图像信息；步骤六、利用基于计算机色度识别的直链淀粉含量测定软件系统，读取所得图像信息，通过待测样显色液与标准样显色液色度值的比较，得出样品的直链淀粉含量。
2.根据权利要求1所述的检测稻米直链淀粉含量的方法，其特征在于所述的步骤一具体包括先称取碘化钾，加适量的水完全溶解并形成饱和溶液；然后加入碘，待碘全部溶解后将溶液定量移至第一容量瓶中，加蒸馏水定容，得到所需的碘试剂。
3.根据权利要求1所述的检测稻米直链淀粉含量的方法，其特征在于所述的步骤二中制备标准样液的过程为，称取已知直链淀粉含量的大米标准样，置于第二容量瓶中，向第二容量瓶中加入无水乙醇，轻摇第二容量瓶，使标准样品充分湿润分散；再加入氢氧化钠溶液；在沸水浴中分散后取出，冷却至室温，加蒸馏水定容。
4.根据权利要求1所述的检测稻米直链淀粉含量的方法，其特征在于所述的步骤三过程为，待测精米粉碎后过100目筛，取筛下物作为待测样品，称取待测样品，置于第三容量瓶中，向第三容量瓶中加入无水乙醇，轻摇第三容量瓶，使标准样品充分湿润分散；再加入氢氧化钠溶液；在沸水浴中分散后取出，冷却至室温，加蒸馏水定容。
5.根据权利要求1所述的检测稻米直链淀粉含量的方法，其特征在于所述的步骤四过程为，移取标准样液于第四容量瓶中，加入蒸馏水，再加乙酸溶液混匀，然后再加入碘试剂显色；移取待测样液于第五容量瓶中，加入蒸馏水，再加乙酸溶液混匀，然后再加入碘试剂显色。
6.根据权利要求1所述的检测稻米直链淀粉含量的方法，其特征在于所述的步骤六过程为，利用的直链淀粉含量测定软件系统，读取所得原始图像的信息，创建图像的色度值表；输入标准样的直链淀粉含量，软件系统利用标准样的色度值和直链淀粉含量用最小二乘法自动求解色度值与直链淀粉含量关系的回归方程；然后，软件根据被测样品的色度值用回归方程计算直链淀粉含量。软件系统输出直链淀粉含量，并根据需要打印输出。
全文摘要
本发明公开了一种检测稻米直链淀粉含量的方法，包括首先配制显色所用的碘试剂；然后，称取已知直链淀粉含量的大米标准样，制备标准样液，称取待测大米样品，制备待测样液；接下来，分别制备标准样液和待测样液的显色液，再加入碘试剂显色。采集显色后的标准样和待测样显色液原始图像信息；通过待测样显色液与标准样显色液色度值的比较，得出样品的直链淀粉含量。本检测方法，在保证直链淀粉含量检测精度的条件下，可以显著缩短检测时间，简化操作过程，减少检测装置；同时降低了对仪器和检测条件的要求和检测人员的工作强度，易于推广和应用。
文档编号G01N33/10GK1590983SQ0315616
公开日2005年3月9日 申请日期2003年9月2日 优先权日2003年9月2日
发明者侯彩云, 崔改泵, 尚艳芬, 周小丰, 孙建平 申请人:中国农业大学