[发明专利]一种测量淀粉相对结晶度的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物科学、食品科学技术领域，具体涉及一种测量淀粉相对结晶度的方法。

背景技术

淀粉结晶度是表征淀粉颗粒结晶性质的一个重要参数，也是表征淀粉材料类产品性质的重要参数，其大小直接影响着淀粉产品的应用性能、淀粉材料的物理和机械性能。近年来淀粉及淀粉衍生物结晶度的快速、简便、可靠测定方法的研究倍受国内外研究者的关注。据文献报道，X射线衍射法(XRD)是测定淀粉颗粒结晶度最常用的方法之一，Herman法、Wakelin法及张本山法等方法都可测定淀粉颗粒的结晶度，但它们都具有各自的缺点。Herman法中的结晶区和非晶区划界全凭经验，测量时纯属经验操作，任意性很大。Wakelin法中的两个“标样”都不标准，最大缺点是导致测出的结晶度与真实的结晶度相比总趋于偏高，但该法在数据处理中是衍射强度相减，很多影响实验的散射因子自行消失或者无需校正。张本山法忽略了X射线对结晶区和无定形区衍射效应的不同以及其他散射因子对衍射图谱的影响等，使得结果产生误差。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种测量淀粉相对结晶度的方法，通过Photoshop和Image Pro-Plus软件相结合来分析淀粉XRD波谱计算淀粉相对结晶度的方法极具科学性、合理性和准确性，基本上克服了以上测定方法存在缺点和不足。

本发明所述的一种测量淀粉相对结晶度的方法，包括以下步骤：

(1)获得待分析淀粉样品的XRD波谱；用Photoshop软件处理XRD波谱图，标记出结晶峰和非结晶峰的区域分别以不同的灰度颜色填充，保存图像；

(2)用Image-Pro Plus软件打开步骤(1)中保存的图像，计算出结晶峰和非结晶峰区域面积，再据此计算出相对结晶度；相对结晶度＝[结晶峰面积/(结晶峰面积+非结晶峰面积)]×100％。

其中，步骤(1)中Photoshop软件处理XRD波谱图的具体操作是：在波谱的4°-30°紧靠波峰基部画一条直线，然后用钢笔工具在主要结晶峰的底部和非结晶峰的基线添加锚点，用转换点工具将各锚点已平滑的曲线相连接，再用画笔工具描边路径；最后用魔棒工具将平滑曲线上方的结晶峰和曲线与直线之间非结晶峰的区域分别选中并以不同的灰度的颜色填充，保存图像。

步骤(2)中具体的计算面积方法是：点击count/size图标，在count/size窗口中，点击slect colors选中结晶峰区域，软件会自动识别该区域颜色，点击close后返还count/size窗口，在菜单中依次选择Measure-select measurements选择面积(Area),返回后点count，此时软件已完成结晶峰区域面积的计算，点击view-statistics可得到面积数据。同理可计算出非结晶峰区域面积。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)整个过程操作简单，普通科研工作者稍加练习即可完成操作，较前人的一般曲线作图法相比节省了很多时间。

(2)曲线的绘制使用的是Photoshop里的钢笔工具，相比较其它工具而言更专业、更准确、操控性更佳。

(3)魔棒工具所选取的颜色区域很具体，细致到像素级别，不会出现某个区域面积的丢失。

(4)颜色的识别采用的是Image-Pro Plus软件的吸管工具，这样能保证事先着色的每一个区域的面积都能准确的统计出来，将误差降低到了极限。

附图说明

图1是小麦淀粉XRD波谱；

图2是用Photoshop软件在4°-30°之间添加直线的波谱；

图3是添加锚点后的波谱；

图4是以平滑曲线连接各锚点的波谱；

图5是用画笔工具描边路径的波谱；

图6是以不同灰度颜色填充结晶峰区域和非结晶峰区域的波谱；

图7是完成结晶峰区域面积计算；

图8是结晶峰区域面积统计结果；

图9是完成非结晶峰区域面积计算；

图10是非结晶峰区域面积统计结果；

图11是淀粉相对结晶度计算的操作流程。

具体实施方式

以下以小麦淀粉XRD波谱为材料展示本方法的具体操作过程如图11：

1.小麦淀粉粒的XRD波谱

将分离后的小麦淀粉在盛有饱和氯化钠溶液的密闭容器中吸水一周，然后用多晶X射线衍射仪(XRD)分析，波谱如图1。