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发表于 2010-7-16 17:57:20
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2005-6-1 8:31:50 阅读2337次
湖北大学职业技术学院彭汝生等认为能否快速、简便、灵敏、有效地鉴别新陈稻谷,是中央储备粮承储库点轮换工作中的一大难题。为此,我们通过多年的实践和大量的试验,对GB5492-1985附录A中介绍的方法进行了比较、筛选和改进,采用脱壳碾白后的大米或糙米做为试样,通过增大H2O2溶液浓度并以溶液开始变色所需时间为确定新陈稻谷的依据。结果表明:改进后的愈创木酚反应法能够更加快速、准确地鉴别新陈稻谷,显色明显,整个操作时间不超过3分钟。
1 原理
过氧化物酶是一种以血红素为辅基、可直接催化过氧化物反应的酶。在过氧化物酶作用下,H2O2放出活性很强的原子态氧[O],氧化愈创木酚生成臭氧化物、四愈创醌,氧化产物是红褐色的。粮食愈新鲜,过氧化物酶活性愈强,反应产物的红色愈深。陈米因过氧化物酶活性降低或完全丧失,而不显色。
反应式为:
愈创木酚+H2O2———→四愈创醌+H2O
我们根据化学反应的平衡原理,通过增大反应物的浓度,加速反应的进程。方法是将H2O2溶液浓度由1%增大到3%。大量试验证明,粮食的新鲜度与溶液开始变色的时间成正相关,但由于收获期、品种、堆码方式、储存条件的不同,其中过氧化物酶活力不同,加入愈创木酚后的显色反应就不同。即使是新米,因收获期不同,呈色反应、开始变色时间也有差别。因此,我们以愈创木酚溶液开始变色的时间作为判定新陈粮的依据,并结合滴加试剂后米粒胚芽和纵沟着色的状态来推定其混合率。
秋冬季节收购当年上市的新粮,粮食籽粒内部过氧化物酶活性较强,当滴入H2O2溶液时,试样在短时间内就能变为深褐色。春季收购头年上市的新粮,过氧化物酶的活性有所下降,试样显色时间较慢且颜色较浅,并逐渐褪色;对于存放1年以上的粮食,其籽粒内部过氧化物酶活性更低,试验结果为不显色。
2 材料与方法
2.1 材料
2.1.1 试验仪器与用具
出白机(浙江台州产)、出糙机(浙江台州产)、具塞25mL玻璃试管、秒表、试管。
2.1.2 试剂
,1%愈创木酚溶液1% H2O2溶液,3%H2O2溶液。
2.1.3 试样
2003年收获的早、中籼稻样品20个,2002年收获的早、中籼稻样品20个,2002年收获的晚籼稻样品20个,均为本地生产。
2.2 方法
2.2.1 GB5492-1985附表A中愈创木酚反应法
取大米约5g置于试管中,加11%愈创木酚溶液%愈创木酚溶液10mL,振动20次左右,将愈创木酚溶液移入另一试管中,静置后,加入1%H2O2溶液3滴在静置状态下,观察愈创木酚溶液显色程度。如是新米,经过1~3分钟,白浊的愈创木酚溶液从上部开始呈深赤褐色;陈米则完全不着色;如果新、陈米混合,新米比例大,呈色反应快,而且呈深赤褐色;陈米比例大,呈色反应慢,而且呈淡赤褐色。
2.2.2 改进后的愈创木酚反应法
稻谷脱壳碾白后,取碾白大米5g置于一具塞玻璃试管中,加1%愈创木酚溶液10mL,振动20次左右,将愈创木酚溶液移入另一10mL普通试管中,静置后加入3%H2O2溶液3滴,在静置状态下,立即用秒表计时,观察愈创木酚溶液开始显色所需时间及显色的程度。然后在盛装米粒的试管中滴加3滴3%H2O2溶液,摇匀放置,观察米粒纵沟和胚芽底部的呈色状态。
3 结果与讨论
3.1 改进前(1%H2O2溶液)
3.1.1 秋冬季节收购当年上市的新谷
即使是新谷,试管中的溶液显色集中在上部,且上部颜色维持较长时间不下延。如果上层溶液颜色浅,就不能判断是否混有陈稻谷。
3.1.2 春季收购头年上市的新谷
基本同3.1.1,只是反应速度和变色程度不如3.1.1。
3.1.3 陈米完全不着色
3.1.4 盛装米粒的试管的显色反应情况
新米粒着色,陈米粒不着色,由此推定混合率。新米粒的状态不同,着色情况不同,糙米粒、低精度米粒、高精度米粒着色依次变浅,反应速度依次变慢,这是因为米皮被碾去后,米粒中的过氧化物酶大大降低的缘故。
3.2 改进后(3%H2O2溶液)
3.2.1 秋冬季节收购当年上市的新谷
由于加大了H2O2溶液浓度,从而加快了呈色反应速度,而且变色现象更加明显。
品质较好的新稻谷10秒以内即可开始变色,品质正常的新稻谷不超过15秒开始变色,但一般不超过20秒,而且白浊的溶液很快变成赤褐色,并迅速向下延伸至整个试管全部为浓褐色。如果是新陈混合样,愈创木酚溶液开始显色所需时间就会超过20秒,新米比例大,呈色反应快,而且呈深赤褐色;陈米比例大,呈色反应慢,而且呈淡赤褐色。
3.2.2 春季收购头年上市的新谷
反应速度和变色程度不如3.2.1,但一般不超过30秒溶液开始变色。
3.2.3 陈米完全不着色
3.2.4 盛装米粒的试管的显色反应情况
反应的显色程度比改进前差,颜色较浅。
因此,改进后的愈创木酚法,能在最短的时间里明显地观察出颜色的变化情况,这就节约了大量的检测时间,提高了工作效率。我们以溶液开始变色时间不超过20秒作为秋冬季节收购时判定当年上市新稻谷的依据,以溶液开始变色时间不超过30秒作为春季收购时判定头年上市新稻谷的依据。
4 值得注意的问题
4.1 被检试验碾白精度的确定
糙米与碾白15秒的低精度大米、碾白30秒的高精度大米相比,糙米样品的愈创木酚溶液本身白浊,加入H2O2溶液后溶液自下而上缓慢变色,颜色较浅;而低精度碾白大米溶液本身白浊,加入H2O2溶液后自上而下较快变色,颜色较深;但高精度碾白大米的变色速度和显色程度还不如糙米。究其原因,我们分析可能是糙米碾白后,皮层被破坏,增大了皮层及其中的过氧化物酶与外界接触的表面积,加速了过氧化物酶在愈创木酚溶液中的溶解;但精度过高,由于皮层被基本碾去,胚部被磨掉,过氧化物酶的量大大降低,使反应速度变慢。因此我们以不高于标二大米精度的碾白样品(碾白15秒左右)作为试验样品。
4.2 试验中样品为当地大宗稻谷品种——中晚籼稻谷,其结果与稻谷本身的品质、品种、地域、气候条件等有关。应用时,特别是新陈混合样,必须根据实际进行校正。收购早籼稻谷时,效果不明显。为了解决新陈稻谷混合率的推断及早籼稻谷新陈鉴别的问题,我们选择另一种方法,即采用糙米和愈创木酚溶液放入同一试管,加过氧化氢溶液,从米粒胚芽底部和纵沟的呈色状态来推定混合率,新粮的胚部和纵沟显色,而陈粮不显色,效果较明显。
4.3 新陈混合样是鉴别的难点。据我们对麻城稻谷的试验,新陈混合样中,秋冬季节收购时(新谷为当年上市稻谷)新陈稻谷比低于8:2、春季收购时(新谷为头年上市稻谷)新陈稻谷比低于9:1,反应速度及颜色深浅明显比纯新稻谷差。 |
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