一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種食品檢測(cè)技術(shù)，具體地說(shuō)是一種檢測(cè)陳化大米的方法。

二、

背景技術(shù)：

稻米耐儲(chǔ)性較差，在常溫下可儲(chǔ)藏半年至1年，在高溫下儲(chǔ)藏1～3個(gè)月就會(huì)導(dǎo)致稻米的陳化。陳化大米雖未發(fā)霉生蟲，但大米經(jīng)過(guò)礱谷脫殼后，失去了稻殼和糊粉層的保護(hù)，加工精度越高，大米的營(yíng)養(yǎng)成分損失越多。如果大米營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)成分直接暴露于空氣中，外界的溫度、濕度等條件對(duì)大米影響較大，會(huì)使大米的吸濕性增強(qiáng)，帶菌量增多，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝損失速率增快，從而導(dǎo)致大米陳化、霉變，其工藝品質(zhì)、食用品質(zhì)嚴(yán)重下降，稻谷的種用品質(zhì)會(huì)完全喪失。要想保持好稻米品質(zhì)，延緩稻米陳化速率，需了解稻米陳化的機(jī)理。稻米的陳化主要是由于稻米自身含有各種酶以及寄生在大米籽粒上的微生物分泌出的各種酶的作用，使稻米發(fā)生一系列的生理、生化、質(zhì)地結(jié)構(gòu)的變化。傳統(tǒng)陳米檢測(cè)方法是滴定法測(cè)定脂肪酸含量，方法較繁瑣且容易產(chǎn)生誤差。

三、

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種檢測(cè)陳化大米的方法，采用多維液體核磁共振光譜(nmr)測(cè)定樣品中的成分，通過(guò)核磁共振譜中的一些信號(hào)變化，例如烷基、烷氧基、?；⒘u基、胺基，以及氨基，發(fā)現(xiàn)大米儲(chǔ)藏過(guò)程中的中性脂肪酸和磷脂會(huì)發(fā)生水解作用產(chǎn)生游離脂肪酸或一些低級(jí)酯。雙鍵的信號(hào)表明了不飽和物質(zhì)的變化。

本發(fā)明檢測(cè)陳化大米的方法，包括如下步驟：

1、向大米樣品中加入丙酮溶液，料液比為1g:7～15ml，置于氣浴恒溫振蕩器內(nèi)室溫下提取1～5h，然后2000～5000rpm下離心5～30min，保留上清液；將所得上清液于30～60℃旋蒸除去溶劑，冷凍干燥后獲得大米丙酮提取物的凍干樣品。

所述丙酮溶液中丙酮和水的體積比為1:2～6:1。

所述冷凍干燥是從-60℃梯度升溫至25℃，梯度升溫時(shí)以10℃為間隔，每個(gè)間隔持續(xù)1～3h。

2、向大米樣品中加入蒸餾水，料液比為1g:7～15ml，置于氣浴恒溫振蕩器內(nèi)室溫下提取1～5h，然后2000～5000rpm下離心5～30min，保留上清液；將所得上清液于30～60℃旋蒸除去溶劑，冷凍干燥后獲得大米水提取物的凍干樣品。

所述冷凍干燥是從-60℃梯度升溫至25℃，梯度升溫時(shí)以10℃為間隔，每個(gè)間隔持續(xù)1～3h。

3、將大米丙酮提取物的凍干樣品5～100mg溶于氘代丙酮溶液中，采用渦流振蕩器混勻；液體核磁共振儀器裝配了一個(gè)三共振5mm的探頭，設(shè)置采集時(shí)間為0.5～2s，弛緩時(shí)間0.5～3s，掃描次數(shù)為4～32次；全相關(guān)譜tocsy的采集時(shí)間為0.01～0.5s，弛緩時(shí)間為0.5～3s，掃描次數(shù)為4～32次；異核單量子相關(guān)譜hsqc的采集時(shí)間0.01～0.5s，弛緩時(shí)間為0.5～3s，掃描次數(shù)為4～32次。tocsy和hsqc用于輔助證明一維氫譜的結(jié)果判斷準(zhǔn)確性。

4、將大米水提取物的凍干樣品5～100mg溶于重水中，采用渦流振蕩器混勻；液體核磁共振儀器裝配了一個(gè)三共振5mm的探頭，設(shè)置采集時(shí)間為0.5～2s，弛緩時(shí)間0.5～3s，掃描次數(shù)為4～32次；全相關(guān)譜tocsy的采集時(shí)間為0.01～0.5s，弛緩時(shí)間為0.5～3s，掃描次數(shù)為4～32次；異核單量子相關(guān)譜hsqc的采集時(shí)間0.01～0.5s，弛緩時(shí)間為0.5～3s，掃描次數(shù)為4～32次。tocsy和hsqc用于輔助證明一維氫譜的結(jié)果判斷準(zhǔn)確性。

5、當(dāng)丙酮提取物的核磁圖譜中0.7～1.0ppm、3.4～3.7ppm、5.3～5.4ppm處與水提取物的核磁圖譜中3.0～3.8ppm、4.45～4.5ppm、5.05～5.1ppm的峰型均出現(xiàn)裂分及增大時(shí)，表明大米儲(chǔ)藏期超過(guò)1年，為不可食用的陳米。

核磁共振nmr是一種無(wú)損檢測(cè)方法，無(wú)需破壞樣品結(jié)構(gòu)，即可快速、準(zhǔn)確地測(cè)定樣品內(nèi)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)等信息，目前nmr技術(shù)還沒(méi)有在食品檢測(cè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)nmr在研究食品上的優(yōu)勢(shì)，將其應(yīng)用于大米儲(chǔ)藏期間的物質(zhì)檢測(cè)，可用以鑒別大米儲(chǔ)藏陳化程度，預(yù)防和檢測(cè)大米質(zhì)變，減少糧食浪費(fèi)。同時(shí)滿足當(dāng)代人們對(duì)食品品質(zhì)越來(lái)越高的要求，保證大米的風(fēng)味、口感較好。本方法能對(duì)nmr技術(shù)應(yīng)用在我國(guó)食品研究領(lǐng)域起到一定的促進(jìn)作用，發(fā)揮nmr的優(yōu)勢(shì)，成為食品研究和檢測(cè)的新方法。

本發(fā)明根據(jù)nmr在研究食品上的優(yōu)勢(shì)，將其應(yīng)用于大米儲(chǔ)藏期間的物質(zhì)檢測(cè)，可用以鑒別大米儲(chǔ)藏陳化程度，預(yù)防和檢測(cè)大米質(zhì)變，減少糧食浪費(fèi)。

四、附圖說(shuō)明

圖1陳米與新米丙酮提取物的核磁圖譜對(duì)比圖，圖中a譜線為新米，b譜線為陳米。從圖1中可以看出，陳米中的甘油基信號(hào)發(fā)生變化，如烷氧基(3.44ppm，3.63ppm)的增加和裂分，表明了中性脂肪和磷脂發(fā)生水解作用。儲(chǔ)藏大米中烯烴的峰(5.35ppm)變成一個(gè)多重峰，表明了陳米丙酮提取物中有更多帶有烯烴的不飽和的物質(zhì)，例如甘油酯和磷脂。3.44ppm處的峰表明了甘油三酯含有側(cè)鏈。由于對(duì)應(yīng)tocsy圖表明3.44ppm和3.63ppm處的質(zhì)子沒(méi)有相關(guān)性，所以陳米丙酮提取物中含有一些低級(jí)酯，推測(cè)出3.44ppm處的是1-甘油單酯或1,3-甘油單酯，證明大米儲(chǔ)藏時(shí)甘油三酯發(fā)生了水解作用。位于3.53ppm處的峰呈現(xiàn)裂分，判斷此處是胺基而不是氨基。同時(shí)，對(duì)應(yīng)的tocsy圖中位于3.53ppm和3.63ppm處的質(zhì)子具有很強(qiáng)的質(zhì)子相關(guān)性，這與磷脂的結(jié)構(gòu)相似，證明氫譜中3.53ppm處為磷脂結(jié)構(gòu)。位于2.80ppm處的峰為?；赡軄?lái)自于游離脂肪酸、甘油酯或磷脂。這個(gè)?；倌軋F(tuán)的峰僅在儲(chǔ)藏大米提取物的氫譜的出現(xiàn)了，而新米提取物中沒(méi)有。從氫譜上2.28ppm處可看到明顯的三重峰出現(xiàn)，表明大米在儲(chǔ)藏過(guò)程中產(chǎn)生羧酸或酯類。此外，羥基(1.31ppm和1.59ppm)的含量增加表明了游離脂肪酸、甘油酯或磷脂變化。在0.88ppm處的峰為烷基，來(lái)自于中性脂肪的水解。

圖2陳米與新米水提取物的核磁圖譜對(duì)比圖，圖中a譜線為新米，b譜線為陳米。從圖2中可以看出，陳米水提取物的¹hnmr圖譜中的峰強(qiáng)度與裂分程度均大于新米水提取物的圖譜。陳米圖譜中5.25ppm處的峰為烯烴，5.07ppm處的二重峰的峰強(qiáng)度增加，該處為烷氧基，來(lái)自于游離脂肪酸、甘油酯、磷脂或游離氨基酸。在3.51～3.76ppm和4.49ppm處增強(qiáng)的峰信號(hào)表明了烷氧基的存在，它來(lái)自于游離脂肪酸、甘油酯、磷脂或游離氨基酸。陳米的3.04-3.12,3.22-3.50ppm的峰強(qiáng)度大于新米中的峰，證明了游離氨基酸和磷脂的增多。由于對(duì)應(yīng)的hsqc圖(圖3.3g和圖3.3h)中在1.15和1.31ppm處的質(zhì)子是與氧連接的，而不是與碳連接，所以氫譜中1.15ppm和1.31ppm處的峰來(lái)自于羥基。

圖3中a譜線為陳米丙酮提取物溶于氘代丙酮的核磁圖譜，b譜線為陳米丙酮提取物溶于氘代丙酮和少量重水的核磁圖譜。從圖3中可以看出提取物中含少量水。

圖4中a譜線為新米丙酮提取物溶于氘代丙酮的核磁圖譜，下方b譜線為新米丙酮提取物溶于氘代丙酮和少量重水的核磁圖譜。從圖4中可以看出提取物中含少量水。

圖5為陳米丙酮提取物的tocsy圖譜，圖6為陳米丙酮提取物的hsqc圖譜。從圖5和圖6中可以看出丙酮提取物的tocsy圖譜表明了烷氧基與胺基的耦合，與磷脂結(jié)構(gòu)有關(guān)。由于對(duì)應(yīng)hsqc圖譜證明了不飽和脂類的存在，說(shuō)明丙酮提取物包含游離脂肪酸、甘油酯、磷脂。tocsy圖也表明了丙酮提取物中烷基和?；鸟詈希瑯幼C明了丙酮提取物包含游離脂肪酸、甘油酯、磷脂。hsqc圖譜證明了在1.31和1.59ppm處的質(zhì)子是與氧相連接而非碳原子，表明了存在羥基。羥基與羰基的耦合，表明了丙酮提取物中包含了游離脂肪酸、甘油酯、磷脂。羥基與烷基耦合證明了較長(zhǎng)的烷烴鏈來(lái)自于游離脂肪酸，甘油酯或磷脂。

圖7為新米丙酮提取物的tocsy圖譜，圖8為新米丙酮提取物的hsqc圖譜。

圖9為陳米水提取物的tocsy圖譜，圖10為陳米水提取物的hsqc圖譜。從圖9和圖10中可以看出tocsy表明了烷氧基與胺基或氨基耦合，烷氧基與烷氧基耦合，烷氧基與烯烴耦合，氨基的相互耦合，證明了磷脂、甘油酯、游離氨基酸的存在。hsqc圖證明了含有不飽和脂類的，即含有游離脂肪酸、甘油酯和磷脂。

圖11為新米水提取物的tocsy圖譜，圖12為新米水提取物的hsqc圖譜。

五、具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步分析說(shuō)明。

本實(shí)施例中檢測(cè)陳化大米的方法如下：

1、向大米樣品中加入丙酮溶液，料液比為1g:10ml，置于氣浴恒溫振蕩器內(nèi)室溫下提取2h，然后3000rpm下離心15min，保留上清液；將所得上清液于40℃旋蒸除去溶劑，冷凍干燥(冷凍干燥條件設(shè)置為從-60℃梯度升溫至25℃,以10℃為間隔,每個(gè)間隔持續(xù)2h)后獲得大米丙酮提取物的凍干樣品。所述丙酮溶液中丙酮和水的體積比為7ml:3ml。

2、向大米樣品中加入蒸餾水，料液比為1g:10ml，置于氣浴恒溫振蕩器內(nèi)室溫下提取2h，然后3000rpm下離心15min，保留上清液；將所得上清液于40℃旋蒸除去溶劑，冷凍干燥(冷凍干燥條件設(shè)置為從-60℃梯度升溫至25℃,以10℃為間隔,每個(gè)間隔持續(xù)2h)后獲得大米水提取物的凍干樣品。

3、將大米丙酮提取物的凍干樣品10～60mg溶于氘代丙酮溶液中，采用渦流振蕩器混勻；液體核磁共振儀器為agilentdd2600mhz核磁共振儀(裝配了一個(gè)三共振5mm的探頭)，設(shè)置采集時(shí)間為1.0739s，弛緩時(shí)間1.00ss，掃描次數(shù)為16次；全相關(guān)譜tocsy的采集時(shí)間為0.1501s，弛緩時(shí)間為1.00s，掃描次數(shù)為8次；異核單量子相關(guān)譜hsqc的采集時(shí)間0.150s，弛緩時(shí)間為1.00s，掃描次數(shù)為16次。tocsy和hsqc用于輔助證明一維氫譜的結(jié)果判斷準(zhǔn)確性。

4、將大米水提取物的凍干樣品10～60mg溶于重水中，采用渦流振蕩器混勻；液體核磁共振儀器為agilentdd2600mhz核磁共振儀(裝配了一個(gè)三共振5mm的探頭)，設(shè)置采集時(shí)間為1.0739s，弛緩時(shí)間1.00s，掃描次數(shù)為16次；全相關(guān)譜tocsy的采集時(shí)間為0.1501s，弛緩時(shí)間為1.00s，掃描次數(shù)為8次；異核單量子相關(guān)譜hsqc的采集時(shí)間0.150s，弛緩時(shí)間為1.00s，掃描次數(shù)為16次。tocsy和hsqc用于輔助證明一維氫譜的結(jié)果判斷準(zhǔn)確性。

5、當(dāng)丙酮提取物的核磁圖譜中0.7～1.0ppm、3.4～3.7ppm、5.3～5.4ppm處與水提取物的核磁圖譜中3.0～3.8ppm、4.45～4.5ppm、5.05～5.1ppm的峰型均出現(xiàn)裂分及增大時(shí)，表明大米儲(chǔ)藏期超過(guò)1年，為不可食用的陳米。

分別按照上述步驟對(duì)新米(儲(chǔ)藏時(shí)間1個(gè)月)和陳米(儲(chǔ)藏時(shí)間大于一年)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見圖1至圖12?？梢姳景l(fā)明方法用于大米儲(chǔ)藏期間的物質(zhì)檢測(cè)，可以鑒別大米儲(chǔ)藏陳化程度，預(yù)防和檢測(cè)大米質(zhì)變，減少糧食浪費(fèi)。