稻谷电导率测定方法的研究

稻谷电导率测定方法的研究

熊

宁，李

琦，刘

利，刘子豪

(湖北省粮油食品质量监测站，湖北武汉430061)

要：研究稻谷电导率测定方法以及稻谷浸出液电导率在不同条件下的变化趋势。结果表明:稻

谷浸出液电导率随浸泡时间的延长不断递增，可选用24h的电导率表示稻谷浸出液电导率。测定摘

电导率最佳条件是料液比1∶10，温度20℃，以浸泡24h的电导率表示，稻谷电导率的影响因素从大到小依次为糠粉、谷壳和精米。关键词:稻谷;电导率;测定方法

中图分类号：TS211．7文献标识码：A

文章编号：1007－7561（2013）04－0068－04

Studyondeterminationofelectricalconductivityofpaddy

XIONGNing，LIQi，LIULi，LIUZi－hao

（HubeiGrain＆OilFoodQualitySupervisionandInspectionstation，WuhanHubei430061）Abstract：Thedeterminationofpaddyelectricalconductivityandthetrendofchangesofpaddyleachingsolutionelectricalconductivity（PLSEC）indifferentconditionswerestudied．TheresultsshowthatPLSECincreasedcontinuouslyalongwiththetimeextended．24helectricalconductivitycouldbechosenasPLSEC．Theoptimalconditionwastodeterminetheelectricalconductivityoftheleachingsolutionwithsolid－liquidratio1∶10，soakedfor24hat20℃．ThemainfactorsaffectingthePLSECwere，intheorderofimportance，branpowder，chaffandpolishedrice．

Keywords：paddy；electricalconductivity；determinationmethod电导率法测定农作物的生理特性具有简捷快速已被成功地应用于多种农产品的水分含量、的特点，

发芽率、成熟度、细胞膜完整性、细胞生长速率和抗机械损伤的能力相关性等的测定等

［1］

［1－15］

稻谷是世界上三种最重要的谷物之一，也是中国的主要粮种，播种面积占全国粮食作物的1/4，而年产量则占一半以上，居世界首位，栽培历史已有6000～7000年。稻谷除食用外，可制淀粉、酿酒、制醋，米糠可制糖、榨油、提取糠醛，供工业及医药用

［1－2］

。周显青

研究了储藏期间稻谷品质指标的变化，发现电研究了粳糙米在不同储藏条件下的生理理等研究发现烟草种子电导率与发芽率种

导率能够反映籼稻在新鲜程度上存在的差异；张玉荣等

［2］

。由于电导率的测定快速、简便、灵敏、稳定，

［5］

已初步应用于稻谷的品质评价。目前，国内外未

发现电导率对粳糙米储藏品质有显著影响；化指标，李永刚

［4］

见稻谷电导率测定方法系统的研究报道。本文对于谷物电导率测定方法进行了初步研究，为稻谷储存期间一些品质变化提供技术支持。

子间的相关性很高，烟草种子浸出液的电导率与其发芽率呈明显的一次线性负相关，电导率越高，种子发芽率越低。通过电导率测定种子某些相关生理特结果准确，所需时间较传统方法大大缩性操作简单、

短。国内外对一些其他作物种子在储存期间的浸出液电导率已有了较深入的研究，并发展成为了一种常规的种子活力测定方法

［5－7］

1

1．1

材料与方法

材料、试剂与仪器

稻谷：湖北荆门北郊国家粮食储备库，荆州市江

天实业有限公司和荆州沙洋粮食储备库提供的2011年湖北地区新收稻谷，采用GB5491—1985方法

［16］

。

在库内进行扦样，第一批稻谷样品量为535

收稿日期：2012－10－30

——优质稻谷储藏技术研究基金项目：湖北省研究与开发计划项目—

与应用（2011BBB010）

1964年出生，作者简介：熊宁，女，湖南人，站长．

：，1986，，，通讯作者李琦年出生男湖北人助理工程师．

份，每份试验样品1kg，其中普通品种稻谷49份，丰优系列优质稻谷227份，混合优质稻谷172份，冈优系列优质稻77份，新优系列优质稻28份。

1．2．4

温度对稻谷浸出液电导率的测定方法

浸

试剂均为国产分析纯。

THU35C砻谷机：佐竹机械有限公司；JNM－11碾米机：中储粮成都粮食储藏科学研究所；JP－250A高速多功能粉碎机：上海市久品工贸有限公司；DDS－307A电导率仪：上海精科实业有限公司。1．21．2．1

方法

稻谷原料预处理

首先用分样器将稻谷混

10、20、40、60℃，泡温度分别为0、其他同1．2．2，研究温度对稻谷浸出液电导率的影响。1．2．5法

不同稻谷品种浸出液电导率差异的测定方4、6、8、10、24、48h，浸泡时间分别为2、研究时谷壳、糠粉和精米电导率的测定

取谷壳、

间对稻谷浸出液电导率的影响。1．2．6

4、6、8、24、48糠粉、精米，再分别将其粉碎磨粉于2、h时测定浸出液电导率，研究稻谷中不同组分浸出3］，液的电导率。电导率的计算参考文献［文中稻单位：谷浸出液的电导率均采用相对电导率表示，·g）。计算公式为：μs/（cm

样品质量

所有实验数据重复测

合均匀，然后去除稻谷里杂物、瘪壳、稻穗，再称量完整无破损、无霉变的稻谷置于密封容器内。

谷壳样品制备：取相同品种，相同储藏条件下的稻谷，用砻谷机脱去谷壳，再由粉碎机粉碎，过50目筛。

糠粉样品制备：谷壳样品制备的糙米由碾米机脱去糠粉，收集碾米机碾下的糙米表面糠粉，过50目筛。

精米粉样品制备：糠粉样品制备后得到的精米由粉碎机粉碎，过50目筛。

4℃冰箱，所有样品均于环境湿度75%、干燥避光保存备用。1．2．2

稻谷浸泡时间对电导率影响的测定方法

1］～［4］，电导率测定方法参考文献［将1．2．1中处理加入25好的稻谷2．50g放入50mL带塞离心管中，mL去离子水，于20℃下浸泡，每隔2h上下摇匀54、6、8、10、24、48h时测定稻谷浸出液电导次，于2、率随时间变化情况。1．2．3

不同料液比对稻谷电导率影响的研究

将

稻谷样品按照表1以不同的料液比依次加入稻谷和去离子水，测试方法同1．2．2。

表1

组号BⅠ－1Ⅰ－2Ⅰ－3Ⅰ－4Ⅰ－5Ⅰ－6Ⅱ－1Ⅱ－2Ⅱ－3Ⅱ－4Ⅱ－5Ⅱ－6水。

稻谷浸出液料液比

加水量/mL

25202020202020252525252525

料液比－1∶2001∶801∶401∶201∶81∶41∶2501∶1001∶501∶251∶101∶5

相对电导率=

1．2．7

数据统计分析方法

珔±s，n=3），所得结果为平均值±标准差（X定3次，

利用SPSS软件对数据进行统计分析。

2

2．1

结果与分析

稻谷浸出液电导率随浸泡时间的变化如图1所示，稻谷浸出液电导率随着浸泡时间

的延长而增大，但变化速率不一致。稻谷电导率在0～6h内增长速率最大，样品电导率平均增加了47．62μs/（cm·g），说明在6h内稻谷的渗出物质较多，在8h以后电导速率明显放缓，呈现稳定，可能是由于一些矿物质和金属离子在浸泡前6h内就已基本渗出，使得后期稻谷浸出液的电导率增长平缓。在24h后样品的电导率差值也基本稳定，可选用24h的电导率来表示稻谷浸出液电导率

。

稻谷质量/g

00．100．250．501．002．505．000．100．250．501．002．505．00

B－空白对照；1～8－8份不同稻谷样品。

图1

电导率与浸提时间的关系

2．2料液比对稻谷电导率的影响

稻谷浸出液在不同料液比条件下电导率的变化

注：B为空白组，水为20℃下电导率小于10μs/cm的去离子

从图2中可以看出，随着料液比增大，电导见图2，

质量安全

率的增长幅度随之降低，可能是由于稻谷中可较快溶出的矿物质、金属离子和一些可溶性糖等是定量的，随着料液比的增大，相对的电导物质浓度的降低稻谷导致了电导率的下降。料液比在1∶4～1∶8时，浸出液在8h以后仍有较大增加，浸泡8h时的电导·g），率与浸泡24h时电导率差值为42．32μs/（cm可能是因为料液比太低时，在短时间内稻谷中电解质溶出难达到平衡，不利于电导物质的进一步溶出

［11］

粮油食品科技第21卷2013年第4期

质量差的稻谷电导率升高速率相对较大，但是不同品质的稻谷电导率增大的趋势基本一致，而且在24h后这种差异基本稳定下来。统计553份稻谷浸泡24h时的浸出液电导率发现，普通稻谷浸出液电导率的平均值为95．80μs/（cm·g），优质稻谷浸出液电导率为91．43μs/（cm·g），表明不同品种的稻谷在浸出液电导率上存在差异，并且随着稻谷浸泡时间的延长而变化，但在24h后差异基本稳定，可用于区分稻谷品质。图6为试验样品24h浸出液电导率的大小，与相同品种稻谷电导率的绝对偏差，计算得出优质与普通稻谷的相对标准偏差分别为5．43%和4．45%

。

。在料液比大于1∶8时，电导率在浸泡8h之

后增长速率明显降低，浸泡8h时的电导率与浸泡24h时电导率差值为24．81μs/（cm·g），说明电导物质在浸泡8h就已较好的溶出，综合以上因素考虑，稻谷为2．5g，去离子水为25mL，料液比为1∶10时，电导率的测定条件相对最佳

。

图2料液比对稻谷浸出液电导率的影响

2．3温度对稻谷浸出液电导率的影响

如图3所示，稻谷浸出液电导率增大速率随着

0、10、20、40℃稻谷浸出液浸泡温度的升高而增大，

电导率增大速率都较为稳定，选用室温20℃为稻谷浸出液电导率最佳测试温度

。

图3温度对稻谷浸出液电导率的影响

2．4不同稻谷品种浸出液电导率差异的研究如图4～图5所示，电导率随着稻谷浸泡时间

的延长而升高，质量好的稻谷电导率升高速率较小，

粮油食品科技第21卷2013年第4期

质量安全

检测与其他相关品质指标的相关性，为电导率法测定稻谷品质提供一定参考。参考文献：

［1］．农业周显青，张玉荣．储藏稻谷品质指标的变化及其差异性［J］

2008，24（12）：238－243．工程学报，

［2］张玉荣，贾少英，周显青．糙米储藏品质评价数学模型的建立

［J］．河南工业大学学报（自然科学版），2011，32（6）：1－7．［3］林位夫，曾宪海，谢贵水，等．橡胶树种子电导率特性及其与种子

J］．热带作物学报，2002，23（3）：1－6．活力的关系［

［4］李永刚，王正旭，杨民峰，等．电导率法测定烟草种子发芽率的研

．安徽农业科学，2008，36（34）：15052－15058．究［J］

［5］GB/T3543—1995，农作物种子检验规程［S］．北京：中国标准出

2．5谷壳、糠粉和精米电导率

如图7所示，稻谷不同组分浸出液的电导率从

大到小依次为糠粉、谷壳、精米。后期稻谷浸出液电导率的增长可能主要存在于糠粉的组分

。

图7稻谷不同组分浸出液电导率

1995．版社，

［6］．山西林业科技，史兆庆．香椿种子发芽率测定方法的研究［J］

2002，（1）：9－11．

［7］杨国会，马尧．紫苏种子贮藏时间与其发芽率及膜透性关系的研

．特产研究，2000，23（4）：41－42．究［J］

［8］．热带农业科学，洪彩香．腰果种子发芽率的快速测定方法［J］

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［9］LIUT，LIUZY，HEDX，etal．StudyongerminationrateofUncaria

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［10］佘跃辉，．种荣廷昭，粟生群，等．小豆种子活力的初步研究［J］

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［11］宋志刚，赵曙国，郭成亮，等．玉米发芽率快速检测方法的研究

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［12］ANNIAGP，ANTIHUSHG，HEY．Advancesinmeasurementand

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［15］殷涌光，周亚军，玄哲浩，等．液态食品通电加热速度与电导率

J］．食品与发酵工业，2003，29（12）：13－16．的关系［

［16］GB/T5491—1985，．北京：中粮食、油料检验扦样、分样法［S］

3结论

（1）研究表明，稻谷渗出质电导率随浸泡时间

的延长不断递增，在0～6h内增长速率最大，在8h以后电导速率明显放缓，渐呈现稳定，在24h后个样品的电导率差值也基本稳定，可选用24h的电导率来表示稻谷浸出液电导率。稻谷浸出液电导率随着料液比减小而升高，但料液比太低时，短时间内稻谷中电解质溶出难达到平衡，不利于电导物质的进一料液比1∶10为相对最佳电导测定条件。稻步溶出，

谷浸出液电导率增大速率随着浸泡温度的升高而增0、10、20、40℃稻谷浸出液电导率增大速率都较为大，

稳定，采用室温20℃进行稻谷浸出液电导率测定。

（2）因稻谷储存时间、储存环境存在一定差异，稻谷电导率会出现波动，这种变化也因品种和种子质量好的稻谷电导率升高速率较质量而略有不同，

小，质量差的稻谷电导率升高速率相对较大

［1－4］

，但

是不同品种、质量的稻谷电导率增大的趋势基本一致，而且在24h后这种差异基本稳定。稻谷不同部位浸出液的电导率从大到小依次为糠粉、谷壳和精米。在稻谷电导率测定上，影响稻谷浸出液的电导率可能主要存在于糠粉的组分。

稻谷电导率的测定相对快速稳定，因此可用于

1985．●国标准出版社，