[发明专利]一种基于ATR-FTIR技术的米糠中多糖含量的快速检测方法

说明书

本发明公开了一种基于ATR‑FTIR技术的米糠中多糖含量的快速检测方法，该方法包括以下步骤：(1)定量称取经过去杂处理后的新鲜米糠，结合衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪测量其光学性质。(2)随后立即采用气相色谱技术分析米糠中多糖含量。(3)基于偏最小二乘回归法，依据样品中多糖含量以及其光谱信息建立定量预测模型并选取最优的建模参数，确保回归预测模型的鲁棒性和稳定性。(4)开展独立实验，结合构建的ATR‑FTIR模型，开展盲样的米糠多糖含量的无损检测。本发明可以实现基于近红外光谱技术的米糠中木糖、阿拉伯糖等多糖组分的无损定量检测，检测精度Rp²＞0.90、RPD＞2.0，大大提升了米糠中多糖含量检测的时效性。

技术领域

本发明属于农产品加工与储藏技术领域，尤其涉及一种基于ATR-FTIR技术的米糠中多糖含量的快速检测方法。

背景技术

米糠是稻谷加工过程中的主要副产物，主要由果皮、种皮、外胚乳、糊粉层和胚组成。我国年产米糠近1000万t，是一种量大、价廉、营养丰富的谷物加工副产品。稻谷中近64％的营养素集中在米糠中，米糠多糖是米糠中最具开发价值的功能成分之一，其由木糖、半乳糖、甘露糖、鼠李糖、阿拉伯糖和葡萄糖等多种单糖构成。具有抗氧化、抗肿瘤、调节免疫力、降血脂和降血糖等多种生理功能活性，是生产保健食品的良好原料。

然而目前对于米糠中多糖含量的测量，大多通过前处理后通过化学方式测量得到，前处理复杂，操作步骤繁琐，时效性低，无法满足加工过程中品质变化的快速评价。已有相关的多糖测定法有GB/T 5513-2019 粮油检验粮食中还原糖和非还原糖测定以及中国专利一种简单有效的桑叶多糖检测方法 (CN105806793B)，两者均需要先对多糖进行提取后测量，过程较为繁琐。因此，开发一种适合评价米糠稳定化过程中快速无损检测方式，是推动粮食副产物利用技术发展的重要途径。

光谱无损检测技术作为一种重要的无损检测手段，可以用于复杂化学成分的快速定量分析。其中，衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)分析技术可以通过对干涉图傅里叶转化实现光谱的特征精确表达，测量干涉图和对干涉图进行傅里叶变化的方法来测定红外光谱。化学物质中不同功能键对应的红外光谱共振、吸收频率/倍频等存在差异，可以用于判定官能团数量和类型并进行化学成分表征，甚至可以用于特征成分的鉴定和定量分析。基于衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)分析技术的检测方法具有前处理简单、检测效率高及非破坏等优势，该方法现已广泛地应用于有机化学、无机化学、生物催化、石油化工、材料科学、医药和环境等领域。因此，利用ATR-FTIR分析技术，建立米糠多糖的快速检测方法体系，特别是加工过程中品质过程无损检测，对于米糠的深度开发和综合利用具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于ATR-FTIR技术的米糠中多糖含量的快速检测方法，解决上述背景技术中米糠多糖检测过程中存在的问题以及现有技术的不足之处。

本发明是这样实现的，一种基于ATR-FTIR技术的米糠中多糖含量的快速检测方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、定量称取经过去杂处理后的新鲜米糠，结合衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪测量其光学性质。

步骤二、随后立即采用气相色谱技术分析米糠中多糖含量。

步骤三、基于偏最小二乘回归法，依据样品中多糖含量以及其光谱信息建立定量预测模型并选取最优的建模参数，确保回归预测模型的鲁棒性和稳定性。

步骤四、开展独立实验，结合构建的ATR-FTIR模型，开展盲样的米糠多糖含量的无损检测。本发明可以实现基于近红外光谱技术的米糠中木糖、阿拉伯糖等多糖组分的无损定量检测，检测精度Rp2＞0.90、 RPD＞2.0，大大提升了米糠中多糖含量检测的时效性。

步骤五、利用之前建立的模型，基于待测的米糠光学性质信息输出其多糖含量。在优选的实施方式中，所述步骤(1)中的所述米糠过60目筛以保证样品均一性。