红外光谱分析技术在小麦品质特性方面的应用
发布日期：2014-07-08
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小麦的硬度是磨粉或食用时的重要指标（与含水量和蛋白质含量有关）。Brown等通过小麦粉的红外反射光谱分析，表明在1680nm和2230nm两个波长点，小麦的硬度分析具有很好重复性和重现性，且发现硬质小麦品种的硬度与其含水量呈线性关系。袁翠等比较了红外法（NIR）和单籽粒谷物特性测定仪法（SKCS）两种技术测定54个小麦籽粒硬度的结果，发现这两种方法测得的籽粒硬度具有较高的相关性（r=0.873）。陈锋等具用533个样品的大群体，对麦粒硬度进行NIR透射光谱定标分析，也建立了相应的分析模型。NIR技术在分析整粒小麦的麦角固醇和呕吐性毒素等方面，也取得了一定的效果。Manley等应用傅里叶转换NIR技术发展了小麦硬度、蛋白质和水分的分析模型，决定系数和标准偏差分别为0.42、0.81、0.85和2.13%、0.51%、0.15%，的望用于面粉加工时的在线检测。Atienxa等以285个麦类样品，整粒扫描收集光谱，发展了能分析类胡萝卜素的NIR的定标方程，检验决定系数和误差分别为0.81和1.51%，可用于育种选择。国内有学者较早地应用滤光片型NIR光谱仪，尝试用少量样品发展小麦的水分、粗蛋白、赖氨酸和粗淀粉指标的分析方程，效果较好。利用两年176分小麦样品组成的原始群体，我们已经发展了水分、蛋白质、粗纤维和灰分指标的NIR分析模型，其定标决定系数分别达到0.94、0.98、0.93和0.92，定标标准偏差分别为0.28%、0.22%、0.19%、0.10%。在线检测方面，有学者已把光学在线测量系统应用一硬质小麦加工产品的质量控制，对小麦蛋白质含量和粉粒粒度进行实时在线测量。Morgan和Willisms认为小麦在磨碎和面粉加工成食品的过程中，a-淀粉酶的损坏应该连续监测，这就需要一个快速而精确的方法。常用的酶促法和碘量法均满足不了这种要求，而NIR技术是一种新的合适方法。
在小麦单粒分析方面，籽粒中的蛋白质和有毒物质含量的单粒NIR分析技术取得成功，甚至对小麦粒色的红外分析也取得了较好的效果，现已应用于分析和筛选育种的分享世代材料。NIR法还可依据样品所含成分的各类和含量的差异，对远缘杂交等人工创造的一些新种质材料进行有效的区分和鉴别。如在小麦与黑麦杂交产生的易位系中，由于在小麦-黑麦易位系中1RS上携带的一些不利性状，通常采用细胞学方法来鉴别，具有技术要求高、操作复杂、工作量大等缺点。Delwiche等应用NIR成功地鉴定出了小麦-黑麦（1AK.1RS和1BL.1RS）两易位系，这为易位在育种中的应用提供了快速简便的鉴定手段。
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