一种基于特征性挥发物质分析的大米品质检测方法

本发明涉及食品检测领域，特别是一种基于特征性挥发物质分析的大米品质检测方法。

背景技术：

1、大米是主食之一，其消费量全年稳定，但大米的收获具有季节性，因此需要进行一定时间的储存以确保市场的稳定供应。大米的储存分为稻谷(原粮)存储、成品粮(精米)存储两种类型，与稻谷相比，成品粮具有应急、快捷、节省仓容等优点，但去除了种皮和稻壳的精米在储存过程中，更易遭受外界不良因素如虫害、霉菌、潮热等影响，也更容易出现如酸度增高、蒸煮的米饭松散、粘性下降等品质降低的现象。因此，明确大米储藏品质变化规律，确定大米在储藏过程中的关键性品质指标，在储存过程中高效监测大米质量，可有效减少资源浪费，降低经济损失。

2、气相离子迁移谱(gc-ims)是近年新兴的用于挥发性有机化合物检测的新技术，其广泛应用于环境监控、医疗诊断机食品气味测定等，具有灵敏度高，样品处理简单的优势。在大米中已鉴定出近500种挥发性有机化合物，大米中挥发性有机物的组成和浓度在储存过程中会发生变化，但这些现象因不同的水稻品种、产地、碾磨程度、水分含量和储存条件而异。例如，由于脂质氧化，大米中的直链醛，如辛醇、己醛、(e)-2-辛烯醛和2-壬烯醛的水平在储存过程中显著增加。特别是香米在储存过程中表现出己醛、2-戊基呋喃、1-辛醇和4-乙烯基愈创木酚的增加，而所需的芳香化合物如2-ap和香叶基丙酮则会损失。同时，大米陈化过程中挥发性有机物存在变化。故可用于表征大米品质的特征性挥发物质不明，相应的判别分析模型也难以确立，使得目前通过gc-ims技术利用挥发性特征物质判定大米品质的方法难以实现。

技术实现思路

1、针对上述问题，本申请提供一种基于挥发性有机物指纹图谱结合偏最小二乘回归方法判别大米品质的方法，通过特征性挥发性有机物差异分析，对多种类型的大米品质指标进行表征。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种基于特征性挥发物质分析的大米品质检测方法，即通过gc-ims测定大米在贮藏期间与时间及温度相关的特征挥发性标志物，并利用plsr分析挥发性有机物与大米品质指标的关系，根据所建立的回归方程(1)和(2)，综合评价大米品质指标，其具体步骤如下：

4、步骤一，对大米样品进行gc-ims分析，获得挥发性有机物检测数值；

5、上述gc-ims分析条件为：样品量为2g，样品孵育温度为60℃，孵育时间为15min，进样器温度为80℃，进样体积1ml，迁移谱漂移气体流量为150ml/min，样品的分析时间为30min；

6、上述挥发性有机物包括丁醛、5-甲基糠醛、1-戊烯-3-醇、2-甲基四氢呋喃-3-酮、2-戊酮、1,2-二甲氧基乙烷、2-甲基-2-戊烯醛、二甲基二硫醚、四氢呋喃、丁酸乙酯、乙酸丁酯、环戊酮、乙酰氧丙酮、2-甲基丙酸乙酯、乙酸丁酯、辛醛、反式-2-辛烯醛、2-呋喃硫醇、反式-2-庚烯醛、甲酸异戊酯。

7、步骤二，基于挥发性有机物计算大米食味值和新鲜度，获得预测结果：

8、(1)米饭食味值预测偏最小二乘回归方程如下式(1)：

9、y1＝-0.00924a1+0.0873b1+0.0427c1+0.0206d1+0.00631e1-0.000511f1+0.0178g1+0.00603h1+59.4式(1)；

10、其中，y1为米饭食味值，a1-h1分别代表丁醛、5-甲基糠醛、1-戊烯-3-醇、2-甲基四氢呋喃-3-酮、2-戊酮、1,2-二甲氧基乙烷、2-甲基-2-戊烯醛、二甲基二硫醚。

11、大米新鲜度预测偏最小二乘回归方程如下式(2)：

12、y2＝0.0307a2-0.000501b2-0.0271c2+0.00788d2+0.0525e2+0.00197f2-0.00067g2+0.151h2+0.0219i2+0.00685j2-0.0917k2+0.104l2-0.0156m2-0.0399n2+82.6式(2)；

13、其中，y2为新鲜度，a2-n2分别代表四氢呋喃(m)、丁酸乙酯、乙酸丁酯(m)、1,2-二甲氧基乙烷、5-甲基糠醛、环戊酮(d)、乙酰氧丙酮(m)、2-甲基丙酸乙酯、乙酸丁酯(d)、辛醛(m)、反式-2-辛烯醛(m)、2-呋喃硫醇、反式-2-庚烯醛、甲酸异戊酯。

14、(3)将y1≥80，且y2≥60的大米判定为高品质大米。

15、本申请中，术语“大米”是指去除了种皮和稻壳的精米，优选整粒精米，包括粳米和籼米，如吉宏6号(圆粒香型)、五优稻4号(长粒香型)和南粳46(软粒香型)、晶两优华占及晶两优534等品种。

16、与现有技术相比，本发明采用gc-ims分析大米中特征性挥发物质以判断大米品质，相对于传统大米品质检测方法，检测耗时短(30-45min)、样品处理方式简便、灵敏度高。本发明的模型依赖于不同品种品质大米在储存期间的食味值和新鲜度值等品质指标的变化及其对应的特征性挥发物质含量建立，而非仅依赖于储存时间的差异，适用于短期储存(6个月内)期间实时检测大米的品质状态。

1.一种基于特征性挥发物质分析的大米品质检测方法，其特征在于，具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述基于特征性挥发物质分析的大米品质检测方法，其特征在于，所述gc-ims分析的参数为：样品量为2 g，样品孵育温度为60°c，孵育时间为15 min，进样器温度为80℃，进样体积1 ml，迁移谱漂移气体流量为150 ml/min，样品的分析时间为30 min。

3.根据权利要求1所述基于特征性挥发物质分析的大米品质检测方法，其特征在于，所述大米样品包括吉宏6号、五优稻4号、南粳46、晶两优华占、晶两优534中的任意一种。