本發(fā)明涉及功能型主糧營養(yǎng)評價領(lǐng)域，尤其涉及一種高膳食纖維稻米的快速判定方法。

背景技術(shù)：

膳食纖維是指不能在小腸內(nèi)被消化吸收，而能在大腸內(nèi)完全發(fā)酵降解或部分降解的可食性的植物組分或同源碳水化合物的總稱，分為非水溶性和水溶性纖維兩大類。膳食纖維含有較低能量，能夠讓血液中的膽固醇和血糖控制在理想水平，對人體有諸多益處。若人體膳食纖維的攝入量不足，則導致便秘、結(jié)腸癌、闌尾炎、糖尿病、肥胖病、冠心病、膽結(jié)石等疾病的發(fā)病率會加大。在飲食越來越精細的今天，人體膳食纖維的攝入量往往不足，所以越來越多的研究致力于提高食品中膳食纖維的含量。其中，谷物膳食纖維是人體膳食纖維的主要來源之一，是加強人體膳食纖維營養(yǎng)的重要內(nèi)容。

水稻是世界半數(shù)以上人口的主糧，我國南方大部分地區(qū)以水稻為主糧，然而米飯卻是一種典型的低膳食纖維、高血糖指數(shù)的主食，食用后會引起人體血糖的快速升高，過高的餐后血糖可能引起血糖調(diào)控的紊亂，進而導致糖尿病等病癥的發(fā)生。有研究表明，稻米主食與東亞和東南亞地區(qū)高Ⅱ型糖尿病發(fā)病率顯著相關(guān)。

目前，在食品中添加膳食纖維是補充人體膳食纖維攝入量的主要手段。研究表明，在添加有膳食纖維的小麥面粉中，其淀粉的水解速率會顯著降低；說明該食品是一種有益于人體健康的低血糖指數(shù)的食品。但是，對于稻米而言，人們常用的食用方式是將稻米顆粒蒸煮后食用，而非制成米粉制品，不便于在稻米中添加外源的膳食纖維。因此，通過品種的選育提高稻米自身的膳食纖維含量成為稻米膳食纖維營養(yǎng)加強的主要手段。

現(xiàn)有技術(shù)中，主流的膳食纖維的測定方法有AOAC985.29、AOAC991.43、AOAC2011.25；其中，AOAC991.43的具體步驟如下：主要步驟包括勻漿、干燥、磨粉、過篩、去脂肪、去蛋白、去淀粉、膳食纖維回收、膳食纖維干燥和膳食纖維干燥等步驟。

上述測定方法具有耗時、操作繁瑣、成本較高等缺點，且谷物膳食纖維的測定易受到淀粉的干擾，所以谷物膳食纖維的測定難度較大，不利于育種工作中對材料的篩選。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種高膳食纖維稻米的快速判定方法，該方法能夠快速判定稻米品種中膳食纖維含量的高低，是一種簡單、可批量處理稻米、高效且準確的稻米膳食纖維半定量方法。

一種高膳食纖維稻米的快速判定方法，包括以下步驟：

(1)取精米米粒，煮熟；

(2)通過有機溶劑浸提、蛋白酶水解和淀粉酶水解依次去除熟化后精米粒中的脂肪、蛋白和淀粉，獲得殘余物；

(3)通過裸眼觀察殘余物的形態(tài)，能夠保留完整米粒形態(tài)的殘余物判定為高膳食纖維稻米；米粒結(jié)構(gòu)消失、殘余物成白色松散絮狀物判定為低膳食纖維稻米；所述高膳食纖維稻米中膳食纖維含量≥5％。

稻米膳食纖維的主要成分之一為胚乳細胞壁，膳食纖維高的稻米胚乳細胞壁較厚，胚乳細胞較多，去除淀粉、蛋白和脂肪后的胚乳細胞壁強度大，可以維持空胚乳細胞的立體結(jié)構(gòu)，使得外觀上能夠觀察到完整的白色米粒形態(tài)，這是微觀的空胚乳細胞累加的結(jié)果；然而，膳食纖維含量低的稻米胚乳細胞壁輕薄，在去除淀粉、蛋白和脂肪后，胚乳細胞壁不能維持原有米粒形態(tài)，而使得外觀上觀察到的米粒結(jié)構(gòu)渙散，不能保留原有米粒形態(tài)。

作為優(yōu)選，步驟(2)中，所述有機溶劑為正己烷；浸提至蘇丹Ⅲ檢測無脂肪殘余為止。通過正己烷浸提法除去稻米脂肪，處理方法溫和，不會引起非淀粉多糖的損失。

作為優(yōu)選，步驟(2)中，所述蛋白酶水解的溫度為37℃，時間為1.5～2.5h；水解至麗春紅S染色檢測無蛋白殘余為止。

作為優(yōu)選，步驟(2)中，所述淀粉酶為α-淀粉酶和淀粉葡萄糖苷酶。

作為優(yōu)選，步驟(2)中，所述淀粉酶水解的溫度為37℃，時間為15～17h。

通過酶解法去除稻米的蛋白和淀粉等主要大分子，處理環(huán)境溫和，在去除稻米三大營養(yǎng)物的同時，能較大程度的保留膳食纖維。

作為優(yōu)選，步驟(2)中，淀粉酶水解后，經(jīng)乙醇清洗消化，得到殘余物。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明以煮熟的精米米粒為研究對象，采用較為溫和的處理方法將米粒中的脂肪、蛋白和淀粉出去，并通過米粒的外觀形態(tài)來判定稻米中膳食纖維含量的高低，不僅方法簡單、高效，而且結(jié)果準確。

(2)本發(fā)明涉及物理萃取和生物酶水解，處理調(diào)降溫和，盡可能的避免了稻米膳食纖維的損失。

(3)本發(fā)明方法檢測方法簡潔，可批量進行，相比傳統(tǒng)經(jīng)典的檢測方法不需要依賴分光光度計和色譜儀器，且不接觸濃硫酸和染色劑等腐蝕性或有毒試劑，檢測成本低廉。

(4)本發(fā)明方法檢測快捷，與經(jīng)典方法比較省去了樣品勻漿、干燥、過篩和膳食纖維的回收和稱重，大大節(jié)省了人力和時間成本。

附圖說明

圖1為實施例1中日本晴和高膳食纖維突變體經(jīng)本發(fā)明處理后的形態(tài)圖。

圖2為實施例2中日本晴和高膳食纖維突變體雜交后F₂代膳食纖維表型穩(wěn)定株系的膳食纖維含量分布圖。

具體實施方式

實施例1

一種高膳食纖維稻米的快速判定方法，具體包括以下步驟：

(1)取高膳食纖維突變體水稻種子和普通水稻日本晴種子，去皮，打磨成精米；

(2)取100mg精米米粒于試管中，加入1mL水，沸水蒸煮至可食；

(3)去除多余水分，向試管中加入正己烷，進行反復抽提，至蘇丹Ⅲ無法檢測到脂肪；

(4)去除浸提液，將固相烘干后，向試管中加入2mL含有200IU的蛋白酶的KCl-HCl緩沖液(0.1M,pH＝1.5)，將試管置于37℃水浴搖床(160rpm)中，蛋白水解反應2小時，至麗春紅S檢測不到蛋白質(zhì)殘余；

(5)去除蛋白水解反應的緩沖液，向試管中加入4mL含有200IU的α-淀粉酶和15IU的淀粉葡萄糖苷酶的馬來酸鈉緩沖液(0.1M,pH＝6.5)，37℃200rpm恒溫水浴震蕩16小時，進行淀粉水解反應；

(6)去除淀粉水解反應的緩沖液，用乙醇洗凈消化剩余固相，得到獲得殘余物；

(7)將殘余物置于表面皿上，裸眼觀察殘余物的形態(tài)，能夠保留完整米粒形態(tài)的殘余物判定為高膳食纖維稻米；米粒結(jié)構(gòu)消失、殘余物成白色松散絮狀物判定為低膳食纖維稻米；高膳食纖維稻米中膳食纖維含量≥5％。

采用本實施例方法進行稻米膳食纖維含量高低的判定，結(jié)果如圖1所示；并采用AOAC991.43方法對上述兩種稻米中的膳食纖維含量和具體碳水化合物組成進行測定，結(jié)果如表1所示。

表1稻米抗消化組分碳水化合物分析

N:日本晴，C:稻米高膳食纖維突變體

由圖1和表1結(jié)果所示，采用本實施例方法能夠又快又準確地判定稻米品種中膳食纖維含量的高低。

實施例2

為進一步擴大樣本量，本實施例對高膳食纖維突變體和普通水稻日本晴雜交獲得的穩(wěn)定株系中膳食纖維含量的高低進行判定，并與標準方法(AOAC991.43)測得膳食纖維的結(jié)果進行對比。

材料的獲?。簩⒏呱攀忱w維突變體與低膳食纖維突變體進行雜交，獲得F₁代植株，F(xiàn)₁自交獲得F₂代植株，F(xiàn)₂株系之后采用單粒傳法連續(xù)自交，得到膳食纖維表型穩(wěn)定的株系130個。

采用實施例1所述的方法測定上述130個株系的精米米粒處理后的形態(tài)特征；采用AOAC991.43方法測定130個株系的稻米的膳食纖維含量；測定結(jié)果如圖2所示。

結(jié)果如下：由圖2所示，采用實施例1所述的方法能夠準確的區(qū)分高膳食纖維稻米和低膳食纖維稻米，殘余物表型和高膳食纖維含量相關(guān)性達86.7％，經(jīng)實施例1所述方法鑒定的高膳食纖維株系的膳食纖維準確含量均高于5％。