国内稻谷的生产、加工和流通过程中还存在着很多问题，其中重要的一点就是流通检测设施技术落后，缺乏完善的检测体系和相应的评价分析仪器。为了对商品稻谷收购及市场流通过程中提供按质论价的依据,促进稻谷品质结构的调整，国家适时修订与颁发了新的标准，最具特色的是在原有标准予以修订的同时，新制订了《优质稻谷》GB汀17891一1999标准。虽然有了标准，但由于我国稻谷品质检测的手段仍十分落后，尤其缺乏能够快速测试分析直链淀粉含量的方法和技术，无法实施有效快捷和准确的检测,使稻谷按质定级难以进行。

可以说农产品品质发展的重要标志是检测方法和检测技术的发展。在这些稻谷的流通过程以及以直链淀粉为原料的加工厂检测直链淀粉含量是一项必要的工作。另外，育种工作者育种工作的关键是准确测定直链淀粉含量，因为在很小的遗传变异中选择直链淀粉高的果穗，如果测量不准,则很难选择。

1 碘比色法

碘比色法是最经典的直链淀粉含量测定方法。其原理是,淀粉与碘形成碘一淀粉复合物，并具有特殊的颜色反应。支链淀粉与碘生成棕红色复合物，直链淀粉与碘生成深蓝色复合物。在淀粉总量不变的条件下，将这两种淀粉分散液按不同比例混合，在一定波长和酸度的条件下与碘作用，生成由紫红到深蓝一系列颜色，代表其不同直链淀粉与支链淀粉含量比例，根据朗伯一比尔定律，吸光度与直链淀粉浓度呈线性关系，可用分光光度法测定[1]。

取6个100ml的容量瓶，分别加入1mg/ml马铃薯直链淀粉标准溶液0、0.25、0.50、1.00、1.50、2.00ml，再依次加入1mg/ml支链淀粉标准溶液5、4.75、4.50、4.00、3.50、3.00ml，总量为5.00ml。另取l个100ml容量瓶，加入0.09ml·L氢氧化钠溶液5ml作空白。然后于各瓶中依次加入约50ml水、1ml 1mol· L乙酸及1ml碘试剂,用水定容后发色10min，在620nm处读取吸光度。以直链淀粉含量为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准工作曲线或建立回归方程。待测样品溶液在620nm处读取吸光度,然后根据标准曲线计算直链淀粉含量。

碘比色法是最符合中国国情的、国内普遍采用的稻谷直链淀粉含量的测定方法。标准碘比色法的优点:灵敏度高、准确度高、操作简单、快速、应用广泛。其缺点一是需要直链、支链淀粉的制备和提纯等复杂、繁琐的工作，或者购买标准品，二是需要对样品和标样进行脱脂工作。而脱脂工作需要较长时间，一般需要1到2个小时。

2 二甲亚风(DMSO)速溶法

2.1 加热溶解法

Knutosn(1980)[2]根据碘溶于二甲亚风(DMSO)中时自然形成I-3，离子研究出一种分析直链淀粉的简易方法，即将待测样品溶于含碘的DMSO中，用水稀释此I2-DMSO溶液，形成直链淀粉-碘络合物，然后测其在600nm处的吸光度。这种方法极大地简化了试剂和样品的制备，提高了试剂的稳定性，并使类脂的干扰降至最低极限，可用于大量样品的常规分析，但加热溶解淀粉样品所需时间太长，需在I2-DMSO溶液中加热过夜才能完全溶解，妨碍了分析的快速完成。

2.2 声处理速溶法

Evnas等[3](1982)研究表明,淀粉在3M CaCl2中于室温下瞬间即凝胶化。根据此原理,Knutson(1994)[20]尝试用声处理减少淀粉样品的加热时间，在不用CaCI2预先凝胶化的情况下，I2-DMSO液中的淀粉于65~70℃声处理60min或更短时间不能溶解，而用3M CaCI2低温凝胶化并结合在I2-DMSO溶液中声处理15min可快速溶解玉米淀粉。该方法使样品中直链淀粉含量的测定可在1h内完成，但研究中观察到CaCI2导致支链淀粉的吸光系数显著同于无CaCI2时的吸光系数，从而导致测定过程中淀粉的吸光度高于无CaCI2时的吸光度，得出了支链淀粉-钙的校正系数为13.29%。比较常规方法溶解及用或不用CaCI2预先凝胶化时通过声处理法快速溶解淀粉样品测得的直链淀粉含量，发现样品速溶后测得的直链淀粉含量比常规法所得的含量低，其原因可能是声处理使细胞壁多糖部分溶解,总淀粉含量偏高，从而导致直链淀粉含量较低。

根据以上研究结果将测定方法标准化,即用配有0.5mm筛的磨粉机粉碎样品，准确称50mg粉碎样品，加到0.5ml的3M CaCI2中，充分振荡样品,然后静止10min，5ml的I2-DMSO液(含碘6x10-3 M)，搅拌后置于声处理浴器中于65~70。C处理30 min。从中取100ul试样，用1ml的I2-DMSO释释,加8ml水形成蓝色直链淀粉-碘络合物，于600nm处测定吸光度，从直链淀粉标准曲线上确定未校正的直链淀粉含量,单位为ug·ml-1。总淀粉含量的测定即取1ml蓝色混合液，用苯酚硫酸法测其总碳水化合物含量(所含碘浓度不干扰测定)。由未校正的直链淀粉含量和总碳水化合物含量计算未校正的直链淀粉占淀粉含量的百分数，再根据方程(%直链淀粉校正=(%直链淀粉未校正-13.29/100-13.29)X100)得出校正的直链淀粉含量。

该方法分析直链淀粉所得的结果与加热溶解法所得结果一致，对含50%以上直链淀粉的样品的测定结果有些差异，但差异很小，不妨碍测定直链淀粉含量高的样品的直链淀粉含量。

3 筛析色谱法

透明度是描述淀粉资源的重要属性之一。craig等[4](1989年)认为当光束透过天然的淀粉颗粒时，大部分光被反射回来，淀粉看上去为白色不透明的颗粒(因为表面的颗粒比光的波长大)。他们用透光率作为衡量淀粉透明度的标准。wang等[5](1993年)参照craig的方法，采用湿磨法将淀粉离析出来，用0.2M甲苯氯化钠处理5min，然后离心，沉淀物用蒸馏水冲洗3次，45℃烘干24h。取50mg淀粉用5ml H20悬浮形成1%的淀粉糊，淀粉糊装在螺旋盖试管中并放置于水浴锅中煮沸30min，每隔5min将试管摇晃一次。冷却到室温后用分光光度计在650nm处测透光率。研究结果表明筛析色谱法与碘比色法测得直链淀粉含量之间的相关性达96%。测定淀粉糊的透光率不仅简便易行，而且需要的样本量少，因此这种方法是比较适合替代碘比色法的一种方法。

4 碘亲和力法

碘亲和力法又分为电流滴定法和电位滴定法。直链淀粉与碘生成稳定的络和物，支链粉与碘不能形成稳定的络和物，它与碘的亲和力较弱。应用这个原理，用碘对样品作电位滴定或电流滴定，可以算出样品中直链淀粉一百分含量。但必须从样品中分离制取纯的直链淀粉，即先用实验测得它们耗用的碘量，以此作为标准，然后根据样品耗用的碘量，可以算出样品中直链淀粉的百分含量。

这种方法就是Bater等人首先提出的安培法测定直链淀粉含量的方法，此法长期被作为标准方法广泛应用。利用国产铂电极组成简易安培滴定装置，并绘制安培标准滴定曲线，提高测量准确度。但该方法操作繁琐，尤其是要从样品中分离制取纯的直链淀粉,技术要求较高，不利于广泛应用。

5 近红外光谱分析法

近红外光谱分析技术以其方便、快速、不损耗样品、多组分同步测定、经济、无污染等在直链淀粉检测方面得到应用。它根据样品中的直链淀粉对近红外光谱在特定波长处有特定吸收来测定直链淀粉含量。分析过程分为建模和预测。

5.1 光谱校正模型的建立[6,7]

建立校正模型的流程图如下图1一1所示,首先选取一定数量的样品,采用标准化学方法测量出它们的组分浓度化学值(又称为标准值),并选用光谱仪测量出它们的近红外光谱信号;再运用各种定性分析方法(比如聚类等),把这些样品分为校正集和预测集,通过校正集的光谱信号(须经过预处理)和浓度值(也须经过预处理)的关系,利用各种多元校正方法,如多元线性回归(简称MLR)、主成分回归(简称PCR)、偏最小二乘法(简称PLS),人工神经网络(简称ANN)等,建立校正模型;进一步通过预测集的光谱信号(须经过校正集光谱信号相同的预处理方法)和建立的校正模型预测出对应的组分浓度化学值来检验校正模型,如果预测误差在允许范围内,就输出校正模型,否则,重新划分校正集和预测集再次建立校正模型,直到校正模型满足要求为止。

5.2 未知样品的组分浓度预测

未知样品组分浓度预测的流程图如图1-2所示，首先在相同条件下测量未知样品的近红外光谱信号，并采用建模时相同的预处理算法；其次选择适当的校正模型，并进行模型适应度检验；根据该模型和未知样品的近红外光谱信号预测出未知样品组分浓度值。

近红外光谱分析技术具有以下优点：(1)分析速度快。光谱的测量过程一般可在1~2min内完成，通过建立的定标模型可迅速测定出样品的化学成分或性质。(2)分析效率高。通过一次光谱的测量和已建立的多个定标模型,可同时对样品的多种成分和性质进行测定。(3)非破坏性分析技术。近红外光谱测量过程中不损伤样品,从外观到内部都不会对样品产生影响。鉴于这一点，该技术在活体分析和医药临床领域正得到越来越多的应用。(4)分析成本低，无污染。在样品分析过程中不消耗样品本身，不使用任何化学试剂,分析成本大幅度降低，且对环境不造成任何污染，属于“绿色分析”技术。(5)样品一般不需预处理，操作方便。由于近红外光较强的穿透能力和散射效应，根据样品物态和透光能力的强弱可选用透射或漫反射测谱方式。通过相应的测样器件可以直接测量液体、固体、半固体和胶状类等不同物态的样品。(6)测试重现性好。由于光谱测量的稳定性，测试结果较少受人为因素的影响，与标准或参考方法相比，近红外光谱一般显示出更好的重现性。(7)便于实现在线分析。由于近红外光在光纤中良好的传输特性，通过光纤可以使仪器远离采样现场，很适合于生产过程和恶劣环境下,实现在线分析和远程监控。

因此,近红外光谱分析技术是一种“多快好省”的较为理想的现代分析技术。然而，该技术也有其固有的缺点：一是它测试的灵敏度相对较低，这主要是因为近红外光谱作为分子振动的非谐振吸收跃迁几率较低，一般近红外倍频和合频的谱带强度是其基频吸收的十万分之一，就对组分的分析而言，其含量一般应大于0.1%。二是它属于一种间接分析技术，需要选取大量有代表性的样品进行化学分析,实测其组分或性质，因此定标模型的建立需要较多的化学分析知识、分析费用和时间，另外，近红外光谱分析结果的准确性与定标模型建立的质量和模型的合理使用有很大关系。

另外，直链淀粉的检测方法还有正丁醇沉淀法、简化比色法、直链淀粉自动分析仪法、半粒不带胚糙米冷碱糊化法、精米表观AC改良测定法、流动注射法、简化稻米非水溶性AC测定法。

淀粉含量测定仪简称淀粉分析仪，又名直链链淀粉检测仪，DPCZ-II淀粉含量测定仪由直链淀粉测定仪、计算机检测系统组成，具有灵敏度高，稳定性好，自动化程度高，检测速度较快等优点。

整个系统由托普云农直淀粉含量测定仪、计算机检测系统组成。淀粉含量测定仪和计算机之间由RS-232串口线连接。计算机通过RS-232通讯端口与备有专用接口的淀粉含量测定仪连接实现数据的自动采集和传输。整个系统由淀粉含量测定仪系统软件控制。

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其中采用激光光源的淀粉含量测定仪和CCD稻谷外观品质图像分析与识别软件系统属创新性成果，填补了我国仪器仪表在稻谷品质测试领域的空白，为国内首创，属国际先进水平。

由于DPCZ-I型稻谷品质快速检测装置的直链淀粉检测单元部分设计的高灵敏度和稳定性能，测定直链淀粉时，采用脱脂和不脱脂预处理，均能保证检测精度。美国ALPKEM公司的FS-IV化学自动分析仪是1996年ALPKEM公司推出的世界上最先进的第六代产品，该新型流动分析系统针对中国水稻行业分析测试的需要，可实现直链淀粉的测定，分析方法符合中国国家标准，但价格昂贵，到岸价4.9万美元。DPCZ-I型稻谷品质快速检测装置的直链淀粉检测单元和FS-IV化学自动分析仪进行了对比试验，两种仪器均采用不脱脂的前处理工艺，测定大米直链淀粉含量的最大偏差为0.725%，满足了测定准确度的要求。该装置对国产优质大米和进口泰国香米均进行了测定，测定结果表明，DPCZ-I型稻谷品质快速检测装置不仅可以用来测试分析国产优质大米的品质，也可用来测试和评价进口大米的品质。

其他作物品质仪器：凯氏定氮仪、消化炉、脂肪测定仪、粗脂肪测定仪、粗纤维测定仪、精米机、智能百度仪、降落值测定仪