[发明专利]检测分析水稻籽粒蛋白质含量数学模型及构建方法和应用

说明书

本发明属于水稻种植技术领域，公开了一种检测分析水稻籽粒蛋白质含量数学模型及构建方法和应用；用于检测水稻籽粒中的蛋白质含量，借助于近红外谷物分析仪将会具有诸多优点：能够同时进行蛋白质含量、氨基酸含量、直链淀粉含量、不饱和脂肪酸含量、水分含量、食味值等稻米品质性状的检测与分析。本发明样品无需预处理，避免物理或化学过程对样品造成的损害，进行无损检测，节约大量试剂费用；无需称样，可以连续无限次的进行分析；对样品进行自动检测，节省大量人力、物力且无污染；近红外仪器测定样品所需的时间短，检测速度快，最快的样品扫描时间只需要几十毫秒；数学模型建立之后将会有较好的预测效果，且重现性好。

技术领域

本发明属于水稻种植技术领域，尤其涉及一种检测分析水稻籽粒蛋白质含量数学模型及构建方法和应用。

背景技术

水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的粮食作物之一，全世界有一半以上的人口且我国有三分之二以上的人口以稻米为主食。目前，随着世界人口的不断增加和人们生活水平的不断提高，人们对优质稻米的需求也越来越大。重要的是，蛋白质含量作为稻米营养价值的重要指标之一，其在稻米中的含量仅次于淀粉，居于第二位，谷物蛋白也是人们从食物中获取蛋白质的主要来源。此外，更重要的是，蛋白质含量对稻米的外观品质、加工品质和食用品质也都有一定程度的影响。因此，研究水稻籽粒中的蛋白质含量不仅具有重要的理论意义和实践意义，还具有重大的经济价值。

目前有关水稻籽粒蛋白质含量检测与分析的方法还在不断发展和完善之中，主要检测方法包括Folin-酚法、凯氏定氮法、双缩脲法、考马斯亮蓝法，近红外光谱(Nearinfrared espectroscopy，NIRS)分析技术法、杜马斯燃烧法、胶体金染色法、流动注射分析法等。在众多检测水稻种子蛋白质含量的方法之中，凯氏定氮法是适用范围最广，检测结果最准确的方法，且该方法是国内外法定的标准检测方法。但其还存在步骤繁琐，时间较长等缺陷。其它检测方法往往将凯氏定氮法作为参照：如采用光度法(如考马斯亮蓝染色法、双缩脲法、荧光光度法、Folin-酚法等)具有明显的特点是检测比较简单、快速，但缺陷都存在一定程度的干扰；杜马斯燃烧法其前处理更简单，测定过程中不会造成环境污染，且自动化程度高，故发展迅速，但使用该方法最大的障碍是仪器较贵，维修成本也较高；甲醛滴定法因其检测的结果不稳定，准确性较差，将会被逐渐替代；流动注射分析法虽然分析的速度快、灵敏度较高，但是相对于近红外光谱分析技术其操作要求较高，故现在针对水稻、小麦、玉米等主要粮食作物种子蛋白质含量及其它相关品质性状的检测分析中，近红外光谱分析(Near infrared spectroscopy，NISR)技术已经实现大范围推广应用。近红外光谱分析技术是近年来发展起来的一种新型的快速检测分析技术，适合于多组分的定性和定量分析。近红外光谱分析技术将光谱测量技术、化学计量技术、数据处理技术和基础测试技术相结合，通过建立数学模型对未知样品进行定性或定量分析的一种间接分析技术。第一，近红外光谱技术可以迅速分析各种类型的样品，测定速度快，并可在短时间内完成多项性能指标的测定。第二，近红外光谱分析技术是一种非破坏性技术，避免了物理或化学过程对样品造成的损害。因此，近红外技术可以用于水稻种子中氨基酸含量的无损检测。利用近红外光谱分析技术可以实现自动检测，节省大量人力、物力。第三，近红外光谱分析技术可以对稻米原料和米粉等成品及半成品进行连续自动检测，有利于及时发现不合格产品以维持稻米产品质量的稳定。第四，近红外光谱仪以一般的石英或玻璃仪器作为光学材料，成本低，对样品无需预处理，且仪器的高度自动化对操作者的技能要求较低。故近红外光谱分析技术目前广泛应用于主要粮食作物的研究之中，尤其是在作物品质的遗传改良与育种过程中，近红外光谱分析技术发挥重要的作用。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有稻米中蛋白质含量检测方法具有检测速度慢、检测过程繁琐、破坏水稻种子的活性。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种检测分析水稻籽粒蛋白质含量数学模型及构建方法和应用。