透射式近红外光谱法测定稻谷直链淀粉含量的初步研究.pdf

透射式近红外光谱法测定稻谷 直链淀粉含量的初步研究* 胡昌泉陈建民罗家密陈在杰王锋 (福建省农业科学院农业遗传工程重点实验室，福州350003) 摘要 样品，碘染改进法测定每份样品的直链淀粉含量，用WinlSl软件初步建立了稻各样品直链淀粉 含量的定标方程，其定标标准偏差(sEc)、交叉检验标准偏差(SECV)和定标_央定系数(脚)分别 为1．8433、1．9472和0．8177。 关键词稻谷；直链淀粉台量；透射武近红外光谱 稻米品质评价一般包括外观品质、加工品质、蒸煮食味品质和营养品质。研究表明，直 链淀粉含量是影响稻米食味品质、外观品质和加工品质的重要因素之一。目前，籼稻品种直 链淀粉含量普遍偏高，育种家们一直渴望通过降低直链淀粉含量来达到改良稻米食味品 复杂，时间长，粉粹后的稻谷也不能进行播种，影响了水稻品质育种的效率。 近红外光谱技术是80年代后期发展起来的一项技术，它具有快速、无损、多指标分析 评价等优点，该技术也有望从根本上改变了稻米品质的测定方法，对缩小水稻育种规模，缩 短育种年限，提高育种效率有着十分重要的现实意义【4J。 本实验以249份稻谷为样品，用WinlSI软件初步建立起稻谷直链淀粉含量的定标方程。 1材料和方法 1．1材料 收集不同季节。不同粒形且直链淀粉含量有一定变异的水稻样品249份，其中包括籼 稻、粳稻品种，另外收集15份稻谷样品作外部检验用。 1．2方法 1．2．1近红外扫描光谱的获得 将稻谷装入5个样品杯后轻轻摇动刮平。采用Foss 100数据点，子样品个数设置为5个，样品杯采用18mm的样品杯(每个可装样品约59)。 1．2．2近红外光谱的数学处理和定标方程的建立 近红外光谱数学处理采用二阶导数、平滑1、平滑2、散射等处理，定标方程建立的回 -基金项目：福建省自然科学基金项目。 作者简舟；胡昌泉，1970午出生，男，助理研究员，在职博士。主要从事水稻生物技术研究。通讯作者：王锋，男， E一12WJ]I coal．∞。 研究员。从事水稻生物技术研究o cqhu300@yahoo 374 归方法用偏最小二乘法(H3)，马氏距离口为3．o，邻氏距离NH为o．6。 1．2．3定标方程的验证 定标方程验证有内部和外部验证。内部验证由定标样品来验证；外部验证通过收集定标 以外的15个稻谷样品来验证。 I．2．4直链淀粉台量的化学测定 直链淀粉含量测定按农业部部颁NYl47—88改进法测定口]，稻米标准直链淀粉样品由 中国水稻所提供，标准样品直链淀粉含量分别为1．5％、13．2％、18．3％和26．7％。 2结果分析 2．1碘袭改进法直链淀粉含量的测定 对每一份稻谷样品用近红外仪扫描后采用碘染改进法进行化学测定，样品直链淀粉含量 在10．05％一27．44％之间(见图1)。 2．2光谱的数学处理和定标方程的建立 用WinlSI对扫描光谱进行数学处理，数 学处理采用标准正态变量技术(SNV)调整光 谱基线，其他参数设置为：导数(derivative= 2)；光谱点问隔(gap=4)；一次平滑(smcothl= j肌㈣l兀 …咖抓删№㈣， 2)；二次平滑(—00d12=1)。定标使用的波长 直链淀粉含量A 范围为850—1048．2rim，定标方程采用PL$法 建立。每个样品与平均值的差异用标准化的马 图1样品直链淀粉含量的分布 程。定标标准偏差、交叉检验标准偏差和定标决定系数分别为1．8433、1．9472和O．8177。 2．3定标方程的验证 2．3．1定标方程的内部验证 利用WinISl软件对所参与定标的样品进行内部验证，经预测检验，稻谷直链淀粉定标 (SEP[C]=1．618)。 2．3．2定标方程的外部验证 实验另外收集15个样品用透射式近红外仪器测定样品结果，然后用常规化学法分析得 到它们的直链淀粉含量。近红外预测值与化学分析值绝对误差在0．04％一2．10％之间(见表 相关性达到极显著水平。