一种无损快速检测青花菜蔬菜粉中4-甲基硫氧丁基硫苷含量的方法技术

本发明专利技术提供一种利用近红外光谱技术测定青花菜蔬菜粉中4‑甲基硫氧丁基硫苷(RAA)含量的方法，包括如下步骤：1)建立预测青花菜蔬菜粉样品中RAA含量的近红外模型；2)对待测青花菜蔬菜粉样品进行近红外光谱检测，采用建立好的近红外模型对检测得到的光谱数据进行分析，预测青花菜蔬菜粉样品中RAA的含量。本发明专利技术利用近红外光谱检测系统实现青花菜粉状样品中4‑甲基硫氧丁基硫苷(RAA)含量的快速无损预测，具有原料无损、检测过程高效快捷、预测数据相对准确等优点，为以后的青花菜蔬菜粉样品品质指标的快速检测提供了一个切实可行的技术参考，用于农业或食品工业，可以实现高营养品质青花菜粉状原料快速高效的筛选。

A nondestructive and rapid method for the determination of 4-methylthiobutyl glucoside in broccoli vegetable powder

【技术实现步骤摘要】
一种无损快速检测青花菜蔬菜粉中4-甲基硫氧丁基硫苷含量的方法
本专利技术属于农业和食品工业领域，具体涉及一种无损快速检测青花菜蔬菜粉中4-甲基硫氧丁基硫苷含量的方法。
技术介绍
硫代葡萄糖苷(glucosinolates，GLS，简称硫苷)是一类含硫化合物，是十字花科蔬菜中重要的次生代谢产物。人类流行病学针对硫苷的研究结果表明，经常食用十字花科蔬菜，如青花菜、甘蓝、花椰菜等可以有效地预防乳腺癌、结肠癌、肺癌、前列腺癌等多种癌症的发生。在已发现的十字花科蔬菜防癌物质中，最主要的是硫苷的降解产物，如异硫氰酸苄乙酯(Phenethyl-ITC)，吲哚-3-甲醇(Indole-3-carbinol)，吲哚-3-乙酰腈(Indole-3-acetonitrile)和萝卜硫素(Sulforaphane)等。它们能调节机体关键的PhaseI酶和PhaseII酶的活性，使机体的遗传物质免受损伤。特别值得注意的萝卜硫素是4-甲基硫氧丁基硫苷(Glucoraphanin，RAA)经酶解或酸水解产生，它是迄今为止发现的最强烈的PhaseII酶诱导剂。青花菜是硫代葡萄糖苷含量非常高的十字花科蔬菜，特别是RAA的含量显著高于绝大多数蔬菜。因此在保健食品和营养食品行业中，选用高RAA含量的植物原料时，首选青花菜蔬菜粉、青花菜芽苗粉或是青花菜种子提取物。近红外光谱分析技术(Nearinfraredreflectancespectroscopytechnique，简称NIRS)可通过测定样品的近红外吸收光谱，达到同时分析样品中的多种成分的效果。虽然我国对近红外光谱技术的研究及应用起步较晚，但因其快速、无损伤、分析费用低等优点，NIRS技术在农业、石油化工、制药与临床医学和食品工业等领域均已得到广泛应用。然而目前还没有利用近红外光谱技术测定青花菜原料中硫苷组分的文献报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用近红外光谱技术测定青花菜蔬菜粉中4-甲基硫氧丁基硫苷(RAA)含量的方法。本专利技术所提供的利用近红外光谱技术测定青花菜蔬菜粉中4-甲基硫氧丁基硫苷(RAA)含量的方法，包括如下步骤：1)建立预测青花菜蔬菜粉样品中RAA含量的近红外模型；2)对待测青花菜蔬菜粉样品进行近红外光谱测量，采用建立好的近红外模型对检测得到的光谱数据进行分析，从而预测出青花菜蔬菜粉样品中RAA的含量。上述方法步骤1)中，建立预测青花菜蔬菜粉样品中RAA含量的近红外模型的方法，包含以下几步：a)搜集大量青花菜花球样品，冷冻干燥，粉碎成粉状原料；b)采用高效液相色谱法(HPLC)测定各青花菜样品中RAA的含量；c)通过近红外光谱仪扫描样品，采集样品的光谱；d)筛选不同的数学处理方式得到定标方程，建立近红外模型：将HPLC方法得到的硫苷含量输入仪器配套的化学计量学软件，对光谱进行分析处理；在偏最小二乘回归法的基础上，采用标准正态变量变换(SNV)+二阶导数(SD)处理作为预处理方法，对青花菜样品中RAA组分进行建模，得到预测青花菜蔬菜粉样品中RAA含量的近红外模型。上述建立预测青花菜样品中RAA含量的近红外模型的方法a)中，所述青花菜样品可为50-300份，具体可为90份；b)中，高效液相色谱法(HPLC)所采用的色谱条件如下：HPLC分析条件：Nova-PakRC18色谱柱，3.9×150mm，50μm，检测波长229nm，流速1.0mL/min，常温，进样量20μL，梯度洗脱如表1。A液：1g四甲基氯化铵(TMACl)溶于2L双蒸水中，混匀，抽滤；B液：1g四甲基氯化铵(TMACl)溶于1.6L双蒸水中，加入400mL色谱纯乙腈，混匀抽滤。表1梯度洗脱条件采用苯甲基硫苷作为内标，根据保留时间和峰面积对硫苷组分定量测定。利用内标和响应因子计算硫苷的含量，以μmol·g-1DW为单位。硫苷含量计算公式：图1为采用高效液相色谱法测定青花菜蔬菜粉原料中硫代葡萄糖苷的图谱，由图1可知，青花菜蔬菜粉原料中硫代葡萄糖苷组分在30min内全部出峰，分离较为完全，其中，峰2为4-甲基硫氧丁基硫苷(Glucoraphanin，RAA)；通过高效液相色谱法测定步骤1)中青花菜蔬菜粉样品中RAA的含量变化范围为0.661～14.535μmol/g；c)中，所述通过近红外光谱仪扫描样品的操作为：将青花菜蔬菜粉样品干粉平铺在样品杯中，固定于样品室，然后对样品进行静态扫描；所有样品重复扫描3次，以减少仪器波动和装样对光谱扫描的干扰。d)中，使用近红外仪器配套的WinISIIII定标软件对光谱数据进行处理，具体操作如下：将HPLC方法得到硫苷含量输入仪器配套的化学计量学软件，在偏最小二乘回归法的基础上，采用不同散射处理方式(SNV；Detrend；SNV+Detrend)和导数处理方式(FD；SD)对光谱数据进行预处理，得到不同的定标方程；考察所得定标方程的RSQ(定标相关系数)和1-VR(内部交叉验证相关系数)值，发现经SNV+SD预处理后得到的定标方程的RSQ和1-VR高于其他处理方式，于是将SNV+SD处理作为预处理方法，对青花菜样品中硫代葡萄糖苷中RAA组分进行建模；建模后的效果如图2所示，由图2可知，样品无规律的分布在直线的两侧，整体的趋势呈均匀离散的状态，没有出现大的偏差情况，说明模型较准确；上述建立预测青花菜蔬菜粉样品中RAA含量的近红外模型的方法还可进一步包括步骤e)：使用外部样品集检验确认所述近红外模型的可靠性，具体操作如下：基于已建立的模型，随机选择多个与建模样品无关的样品作为验证集对模型进行外部验证。本专利技术利用近红外光谱检测系统实现青花菜粉状样品中硫代葡萄糖苷(4-甲基硫氧丁基硫苷(RAA))含量的快速无损预测，具有原料无损、检测过程高效快捷、预测数据相对准确优点，为以后的青花菜蔬菜粉样品品质指标的快速检测提供了一个切实可行的技术参考，用于农业或食品工业，可以实现高营养品质青花菜粉状原料快速高效的筛选。本专利技术适用于农业和食品工业，提供一种操作简单、原料无损失且稳定可靠的快速检测粉状原料中4-甲基硫氧丁基硫苷含量的方法。附图说明图1为采用高效液相色谱法测定青花菜蔬菜粉原料中硫代葡萄糖苷的图谱。图2为本专利技术建立的预测青花菜蔬菜粉样品中RAA含量的近红外模型效果图。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术进行说明，但本专利技术并不局限于此。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例11、青花菜样品的搜集和处理搜集大量青花菜花球样品110份，其中90份作为定标集，20份作为验证集，将其冷冻干燥，再进一步粉碎成粉状原料。2、采用HPLC测定青花菜硫苷组成和含量用高效液相色谱法测定原料中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种建立预测青花菜蔬菜粉样品中RAA含量的近红外模型的方法，包含以下几步：/na)搜集大量青花菜花球样品，冷冻干燥，粉碎成粉状原料；/nb)采用高效液相色谱法测定各青花菜花球样品中RAA的含量；/nc)通过近红外光谱仪扫描样品，采集样品的光谱；/nd)筛选不同的数学处理方式得到定标方程，建立近红外模型：/n将HPLC方法得到的硫苷含量输入仪器配套的化学计量学软件，在偏最小二乘回归法的基础上，采用标准正态变量变换+二阶导数处理作为预处理方法，对青花菜样品中硫代葡萄糖苷中RAA组分进行建模，得到预测青花菜蔬菜粉样品中RAA含量的近红外模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种建立预测青花菜蔬菜粉样品中RAA含量的近红外模型的方法，包含以下几步：
a)搜集大量青花菜花球样品，冷冻干燥，粉碎成粉状原料；
b)采用高效液相色谱法测定各青花菜花球样品中RAA的含量；
c)通过近红外光谱仪扫描样品，采集样品的光谱；
d)筛选不同的数学处理方式得到定标方程，建立近红外模型：
将HPLC方法得到的硫苷含量输入仪器配套的化学计量学软件，在偏最小二乘回归法的基础上，采用标准正态变量变换+二阶导数处理作为预处理方法，对青花菜样品中硫代葡萄糖苷中RAA组分进行建模，得到预测青花菜蔬菜粉样品中RAA含量的近红外模型。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述青花菜样品为50-300份。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：c)中，所述通过近红外光谱仪扫描样品的操作为：将青花菜蔬菜粉样品干粉平铺在样品杯中，固定于样品室，然后对样品进行静态扫描；所有样品重复扫描3次，以减少仪器波动和装样对光谱扫描的干扰。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：d)中，使用近红外仪器配套的WinISIIII定标软件对光谱数据进行处理。
操作如...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘光敏，何洪巨，王亚钦，胡丽萍，赵学志，
申请(专利权)人：北京市农林科学院，
类型：发明
国别省市：北京;11