泰国茉莉香米的检测方法

泰国茉莉香米的检测方法 粮油食品科技第19卷2011年第5期质量控制 泰国茉莉香米的检测方法 吴亚君,张振民.,王斌,韩建勋,黄文胜,陈颖 (1.中国检验检疫科学研究院,北京100123;2.厦门出入境检验检疫局,福建厦门 061012) 摘要:为了保证泰国茉莉香米品种真实性和纯度,需要建立相应的检测方法并制定 方法 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 .对 新颁布的泰国茉莉香米品种鉴定和纯度检测行业标准所涉及的技术背景和技术 要素进行阐述,以 促进该方法在相关实验室的应用,为泰国茉莉香米的进口和市场管理提供技术保 障. 关键词:泰国茉莉香米;品种;纯度;检测 中图分类号:TS212.7文献标识码:A文章编号:1007—7561(2011)05—0039—04 DetectionofThailandjasminerice WUYa—jun,ZHANGZhen—min,WANGBin,HANJian—xun,HUANGWen— sheng,CHENYing (1.ChineseAcademyofInspectionandQuarantine,Beijing100123; 2.XiamenEntry—ExitInspectionandQuarantineBureau,XiamenFujian061012) Abstract:AdetectionmethodandstandardtoauthenticateThailandjasminericeinmarketwa sestab— lished.Thetechnicalbackgroundandmethodologicalfactorsaboutthenewlyissuedstandar dizedmethod ofdetectingthepurityofthericewasexpounded,inordertopromotetheapplicationinrelatedl ab,andto providetechnologicalsupportforsupervisioninimportandmarket. Keywords:Thailandjasminerice;variety;purity;detection 泰国茉莉香米是全球最受欢迎,价格最高的大 米产品之一.近年来我国对泰国莱莉香米的进1=I量 日益增加,但进口和市场销售的泰国茉莉香米存在 一 定的纯度不合格的问题,有关制定泰国茉莉香米 纯度检测方法标准的呼声也越来越高.为此,有关 部门开展了泰国茉莉香米品种鉴定和纯度检测方法 标准的研制工作,在泰国茉莉香米标准的基础上,开 展泰国茉莉香米的常规检测和分子生物学确证方法 研究j,在此基础上制定了出入境检验检疫行业 标准,主要用于口岸对进口泰国茉莉香米的符合性 查验,也可以作为国内销售的泰国茉莉香米真伪鉴 别的参考方法.本文主要针对相关研究背景,主要 技术参数进行介绍. 1研究背景 1.1茉莉香米基本情况 人类栽培香稻的历史有2000多年.香稻是栽 培水稻(O.japonica,0.indica)的特殊品种.Glasz一 收稿日期:2011—05—2O 基金项目:国家质检总局科技 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 项目(2009IK316),质检公益性行 业科研专项(10—85) 作者简介:吴亚君(1975一),女,博士,副研究员. 通讯作者:陈颖,女,博士,研究员. mann根据15个同功酶位点对1688个水稻品种进 行分析后将所有栽培种分为6个不同的组.组1是 典型的indica(籼稻),组2是典型的japonica(粳 稻),而组3至组5是非典型的品种,但基本归于indi— ca.泰国本土的香稻,如KDML105被划分入组1,而 组5几乎囊括了印度次大陆的香稻,如BasmatiJ. 香米的香味有多种类型即茉莉花香,爆玉米花香,山 核桃香,莴苣笋味等,最着名的香稻品种有印度的 Basmati,泰国的KDML105,伊朗的Domsiah等J. 泰国种植的香稻品种主要是KDML105,RD15 和RD6(糯稻),其中RD15和RD6是KDML105的 改良种.2001年,泰国商业部制定了茉莉香米标准 B.E.2544,对香米品种进行了严格的界定,规定只 有HomMalil05(KDML105)和RD15为法定的"泰国 茉莉香米".该标准对泰国茉莉香米的定义是:由 泰国农业部认可具有敏感光周期和非糯性特征的水 稻品种KDML105和RD15品系稻谷加工得到糙米 和精米,这些大米具有与储存时间相关的自然香气, 蒸煮后质地柔软.物理化学指标包括香米的含量不 低于92%,米粒长度不短于7mm,水分含量不高于 14%,直链淀粉含量13%一18%Es]. 团 质量控制粮油食品科技第19卷2011年第5期 1.2传统检测方法 长期以来对泰国茉莉香米的检测主要采用形态 观察,米粒在氢氧化钾溶液中的离散程度,米粒在沸 水中的糊化程度等指标,但这些方法一方面容易受 到水稻种植环境和保存加工条件的影响,容易给检 测结果带来不确定性;另一方面,肉眼观察容易受到 检测人员的主观影响,对人员的经验要求很高;另 外,这些方法对pathum(巴吞),RD23,chainat等品 种难以区分.因此,有必要增加其他的指标来提高 检测方法的准确性. 香稻最重要的品质是香味,任何稻米品种都含 有芳香族化合物,香味程度决定于香性物质的含量, 当香味物质含量超过人的知觉阈值时,被视为香稻 米;当香味物质含量低于知觉阈值时,则被视为非香 稻米.因此在香米的检测中,气味指标十分重要,但 根据大量针对香米气味成分和变化特征的研究结 果,依据气味对大米品种进行检测是不现实的. 首先,在香味的检测和评价中,咀嚼法和嗅法操 作简单,是很实用的方法,但品评员的训练是一个漫 长的过程,不易推广.Sood_6首次报道了检测香味 的一种简便,快速的化学方法一氢氧化钾法.但该 方法具有很强的主观性,而且容易对检测人员健康 产生伤害. 其次,虽然气相色谱等仪器分析技术大大提高 了结果的客观性,但是香稻的气味成分非常复杂,很 难找到特异性标志物进行香稻的定性和定量检测. Tsuzuki7j等对香米和非香米的挥发性成分进行了 比较研究,两者香味成分组成上没有明显的差别,只 是各种混合成分的组成比例不同.Buttery发现香 米香气的特征性化学成份是2一乙酰一1一吡咯啉, 香米含有0.04,0.09ms/kg的2一乙酰一l一吡咯 啉,其含量是普通大米的1O倍左右,他还测定了精 米中2一乙酰一1一吡咯啉含量范围是从6ppb到 90ppb,而糙米中2一乙酰一1一吡咯啉的含量是从 100ppb至200ppb,这说明表层对形成米饭香气起 着重要作用,因此香米的加工工艺会影响香味物质 含量.Ghiasvand等采用cold—fibreSPME—GC— TOF—MS技术对9个伊朗香米和2个印度香米的 研究发现2一乙酰一1一吡咯啉在不同品种的含量 有所差异. 另外,香稻香味受肥力,微量元素和气候条件等 诸多因素的影响.Gay_l等对三个香米品种在两块 土地上的种植实验发现土壤盐浓度对三个品种的2 一 乙酰一1一吡咯啉含量产生相同影响.除此之外, Tananuwong等采用固相微萃取一气相一质谱技 术研究发现香米在不同的容器,温度等储藏条件下 随着时间的延长气味成分发生变化.因此,气味分 析方法并不适合香米的纯度检测. 1.3分子生物学检测方法 通过基因来鉴别生物物种是最具权威和科学性 的方法.国内外研究人员对香稻的香味开展了大量 的分子遗传学研究,得到了几个比较明确的结论,为 茉莉香米检测方法的研制奠定了基础.首先,香稻 的香味是一个受细胞核基因控制的遗传性状,与细 胞质遗传无关.其次,香稻香味主要受细胞核隐性 基因控制.虽然早期少数研究者认为香气受显性基 因控制,例如Tripathil12]认为米香决定于两对互补 基因SK1,SK2,香对不香为显性.Reddy【13]等报道 了水稻香味是由于三个显性互补基因作用的结果. 但大多数报道认为水稻的香味受细胞核隐性基因控 制,并对香气主效基因和微效基因进行了定位.任 光俊?等分析了Scentedlemont等香稻品种的遗传 特点,结果表明无香味为显性性状,香味受两对隐I生 基因控制,其中水稻叶片的香味受孢子体(2n)基因 型决定,稻米的香味由胚乳(3n)基因型决定.任光 俊等又指出,由于香稻品种差异,控制香味的基 因型存在差异,香稻品种间存在非等位的香味基因. 黄超武_1等也提出香稻香味遗传主要受制于两对 独立遗传的隐l生基因,同时受微效多基因累加的修 饰,使表现型香味的程度出现差异.Jinl等利用 RAPD和RFLP将香味基因定位于第八染色体上, 并将香味基因标记在RFLP标记jarS00和c222 之间,遗传图距分别为15.8cm和27.8cm. Lorieux_1等利用RFLP,RAPD,STS和同工酶四种 分子检测方法,检测出控制水稻香味的一对主效基 因和两对微效基因(QTLs),并将其定位在第八染色 体RFLP引物RG1和RG28之间.李欣等以武 进香籼和武进香粳米为实验材料,香味基因与分属 水稻11个染色体的39个标记基因表现独立遗传, 而与位于第8染色体上的标记基因v一8表现连锁, 估算两个基因之间的重组值约为38.03%士3.84%, 推定水稻香味基因位于第8染色体上.Dong等对 三个日本香稻品种进行了香味基因染色体定位,将 单隐陛香味基因定位在第8染色体上.Chaubey 等对14个香稻栽培品种利用微卫星DNA标记 (SSR)进行香味基因定位,发现与第八染色体上的 SSR弓l物RM42,RM223和SCU—Rice—SSR一1存 有紧密连锁关系.Anuradha等研究发现香味相 圆 粮油食品科技第19卷2011年第5期质量控制 关基因BADH1在水稻品种中存在17个内含子SNP 和3个外显子SNP,后者导致BADH1氨基酸序列变 化,其中一种BADH1蛋白序列与香味性状紧密连 锁.最近Vinita[2等对香米香味基因研究的综述 表明香味主效基因为第8染色体上的BADH2(beta— ineMdehydedehydrogenase),该基因功能缺失时表 现为香味,在第4和第3染色体还存在香味微效基 因. 2方法技术指标 2.1常规检测方法 在制定的行业标准方法中,感官法和水煮法由 于操作简便,成本较低将被作为常规方法用于泰国 茉莉香米的日常检测.图1,图2是KDML105和 巴吞米的外观和水煮实验的结果比较.从图1可以 看出,茉莉香米透明度更好,没有明显的白垩颗粒. 从图2可以看出,巴吞米用沸水煮沸后有明显的白 色淀粉颗粒残留. 图1泰国茉莉香米和泰国巴吞米外观对照图 图2暴国莱莉香米和泰国巴吞米水{IIc试验淀粉糊化情况对照图 2.2分子生物学检测方法 在日常检测中,经常出现由于米粒性状特征不 明显,或检测人员缺乏经验导致误判,这时需要采用 基因检测技术对常规检测结果进行确证.有关单位 选择了Jin进行泰国香稻香味基因定位研究时发现 的1条RAPD引物(R5)进行茉莉香米检测方法研 究,实验结果表明该引物可以区分泰国香稻和其他 水稻,但也发现该引物无法区分泰国香米和巴吞米. 巴吞米是KDML105的杂交品种,但被归入白米的 范畴,其淀粉含量高,口感较硬,与香米口味相去甚 远.但其外观包括米粒外型和颜色都酷似泰国香 米,且略带香味,被称为"类香米".通过筛选,获得 另1条可以区分巴吞米和泰国香米的RAPD引物 (R2),根据这两个位点可以对泰国茉莉香米进行判 定. 图3是分别采用RAPD和序列特异性PCR技 术对R2和R5两个位点的检测结果.箭头指示为 目标条带,其中KDML105和RD15是泰国茉莉香米 法定品种,只有这两个品种的R2—449和R5—1107 条带均为阴性,从而对米粒的品种进行判定. R2RA M)MLi?曲柚?la,泰盥自米l,学米RDl5 ill锇 , 一R5SSP ;l;l霉饿 纛i; i羹S — upkm —60竺 图3暴国秉莉香米,常见掺假品种以及其他品种的基因检测结果 图4是基因检测方法的 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 图.由于所设计的 引物从非茉莉香米DNA中能扩增到目标条带,从茉 莉香米DNA无法扩增到目标条带,因此,可以避免 将茉莉香米和非茉莉香米的杂交品种误判为茉莉香 米.从本质上,该方法是通过检测非茉莉香米来进 行茉莉香米的纯度检测.以下是泰国茉莉香米纯度 检测的公式: 纯度计算公式:C=(1一M/N)X100%,c一泰 圆 质量控制粮油食品科技第19卷2011年第5期 国茉莉香米纯度;M一非茉莉香米米粒个数;N一样 品粒数. 单个米粒 ' DNA提取 /M 无扩增R2—449或R5—1107双阴性R2—449或R5一l107阳性 DNA提取失败泰国茉莉香米非泰国茉莉香米 不计或重新提取 图4泰国茉莉香米基因检测法流程 2.3方法精确度与样本数量 对感官法,水煮法,基因法的香米纯度检测结果 进行了比较,最大标准偏差不超过3%.基因法重 复实验标准偏差也为3%,因此基因检测的结果表 达为纯度测量值?6%(置信度95%). 由于在纯度检测中采用的是单粒检测,因此需 要对检测粒数进行规定.按照Emslie的种子检测 取样量公式]:n=log(1一CL/IO0)/log[(1一(P/ 100)],n一取样量;cL一置信度;P一非茉莉香米法 定限.确定最小粒数为36,即当P=8%,CL=95% 时,nI>36.考虑实际检测的成本和操作简便性,通 常取样数为48. 3小结 泰国茉莉香米品种鉴定和纯度检测方法分为常 规检测和基因检测两个部分,其中常规检测包括感 官法和水煮法,前者通过对米粒的形态观察来判断 是否为泰国茉莉香米,后者通过米粒淀粉颗粒特征 来进行判断.基因检测方法主要作为验证方法,通 过两个基因位点的RAPD和PCR反应结果对单个 米粒进行判断. 参考文献: [1]YajunWu,YingChen,BinWang.RAPDanalysisofJasminerice— specificgenomicstructure[J].Genome,2006,49(6):716-719. 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