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一種測(cè)量淀粉相對(duì)結(jié)晶度的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種測(cè)量淀粉相對(duì)結(jié)晶度的方法。該方法獲得待分析淀粉樣品的XRD波譜；用Photoshop軟件處理XRD波譜圖，用Photoshop軟件標(biāo)記出結(jié)晶峰和非結(jié)晶峰的區(qū)域，分別選中并以不同的灰度的顏色填充，保存圖像。用Image-Pro?Plus軟件打開(kāi)待處理圖像，完成結(jié)晶峰和非結(jié)晶峰區(qū)域面積的計(jì)算，再據(jù)此計(jì)算出相對(duì)結(jié)晶度。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，更準(zhǔn)確、操控性更佳，可將誤差降低到了極限。
【專利說(shuō)明】一種測(cè)量淀粉相對(duì)結(jié)晶度的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物科學(xué)、食品科學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種測(cè)量淀粉相對(duì)結(jié)晶度的 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 淀粉結(jié)晶度是表征淀粉顆粒結(jié)晶性質(zhì)的一個(gè)重要參數(shù)，也是表征淀粉材料類產(chǎn)品 性質(zhì)的重要參數(shù)，其大小直接影響著淀粉產(chǎn)品的應(yīng)用性能、淀粉材料的物理和機(jī)械性能。近 年來(lái)淀粉及淀粉衍生物結(jié)晶度的快速、簡(jiǎn)便、可靠測(cè)定方法的研究倍受國(guó)內(nèi)外研究者的關(guān) 注。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，X射線衍射法（XRD)是測(cè)定淀粉顆粒結(jié)晶度最常用的方法之一，Herman 法、Wakelin法及張本山法等方法都可測(cè)定淀粉顆粒的結(jié)晶度，但它們都具有各自的缺點(diǎn)。 Herman法中的結(jié)晶區(qū)和非晶區(qū)劃界全憑經(jīng)驗(yàn)，測(cè)量時(shí)純屬經(jīng)驗(yàn)操作，任意性很大。Wakelin 法中的兩個(gè)"標(biāo)樣"都不標(biāo)準(zhǔn)，最大缺點(diǎn)是導(dǎo)致測(cè)出的結(jié)晶度與真實(shí)的結(jié)晶度相比總趨于偏 高，但該法在數(shù)據(jù)處理中是衍射強(qiáng)度相減，很多影響實(shí)驗(yàn)的散射因子自行消失或者無(wú)需校 正。張本山法忽略了 X射線對(duì)結(jié)晶區(qū)和無(wú)定形區(qū)衍射效應(yīng)的不同以及其他散射因子對(duì)衍射 圖譜的影響等，使得結(jié)果產(chǎn)生誤差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種測(cè)量淀粉相對(duì)結(jié)晶度的方法，通過(guò) Photoshop和Image Pro-Plus軟件相結(jié)合來(lái)分析淀粉XRD波譜計(jì)算淀粉相對(duì)結(jié)晶度的方法 極具科學(xué)性、合理性和準(zhǔn)確性，基本上克服了以上測(cè)定方法存在缺點(diǎn)和不足。
[0004] 本發(fā)明所述的一種測(cè)量淀粉相對(duì)結(jié)晶度的方法，包括以下步驟：
[0005] (1)獲得待分析淀粉樣品的XRD波譜；用Photoshop軟件處理XRD波譜圖，標(biāo)記出 結(jié)晶峰和非結(jié)晶峰的區(qū)域分別以不同的灰度顏色填充，保存圖像；
[0006] ⑵用Image-Pro Plus軟件打開(kāi)步驟⑴中保存的圖像，計(jì)算出結(jié)晶峰和非結(jié)晶 峰區(qū)域面積，再據(jù)此計(jì)算出相對(duì)結(jié)晶度；相對(duì)結(jié)晶度=[結(jié)晶峰面積八結(jié)晶峰面積+非結(jié) 晶峰面積）]X100%。
[0007] 其中，步驟（1)中Photoshop軟件處理XRD波譜圖的具體操作是：在波譜的 4° -30°緊靠波峰基部畫一條直線，然后用鋼筆工具在主要結(jié)晶峰的底部和非結(jié)晶峰的基 線添加錨點(diǎn)，用轉(zhuǎn)換點(diǎn)工具將各錨點(diǎn)已平滑的曲線相連接，再用畫筆工具描邊路徑；最后用 魔棒工具將平滑曲線上方的結(jié)晶峰和曲線與直線之間非結(jié)晶峰的區(qū)域分別選中并以不同 的灰度的顏色填充，保存圖像。
[0008] 步驟（2)中具體的計(jì)算面積方法是：點(diǎn)擊count/size圖標(biāo)，在count/size窗口 中，點(diǎn)擊sleet colors選中結(jié)晶峰區(qū)域,軟件會(huì)自動(dòng)識(shí)別該區(qū)域顏色，點(diǎn)擊close后返還 count/size 窗口，在菜單中依次選擇 Measure-select measurements 選擇面積（Area),返 回后點(diǎn)count,此時(shí)軟件已完成結(jié)晶峰區(qū)域面積的計(jì)算，點(diǎn)擊view-statistics可得到面積 數(shù)據(jù)。同理可計(jì)算出非結(jié)晶峰區(qū)域面積。
[0009] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：
[0010] (1)整個(gè)過(guò)程操作簡(jiǎn)單，普通科研工作者稍加練習(xí)即可完成操作，較前人的一般曲 線作圖法相比節(jié)省了很多時(shí)間。
[0011] (2)曲線的繪制使用的是Photoshop里的鋼筆工具，相比較其它工具而言更專業(yè)、 更準(zhǔn)確、操控性更佳。
[0012] (3)魔棒工具所選取的顏色區(qū)域很具體，細(xì)致到像素級(jí)別，不會(huì)出現(xiàn)某個(gè)區(qū)域面積 的丟失。
[0013] (4)顏色的識(shí)別采用的是Image-Pro Plus軟件的吸管工具，這樣能保證事先著色 的每一個(gè)區(qū)域的面積都能準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)出來(lái)，將誤差降低到了極限。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1是小麥淀粉XRD波譜；
[0015] 圖2是用Photoshop軟件在4° -30°之間添加直線的波譜；
[0016] 圖3是添加錨點(diǎn)后的波譜；
[0017] 圖4是以平滑曲線連接各錨點(diǎn)的波譜；
[0018] 圖5是用畫筆工具描邊路徑的波譜；
[0019] 圖6是以不同灰度顏色填充結(jié)晶峰區(qū)域和非結(jié)晶峰區(qū)域的波譜；
[0020] 圖7是完成結(jié)晶峰區(qū)域面積計(jì)算；
[0021] 圖8是結(jié)晶峰區(qū)域面積統(tǒng)計(jì)結(jié)果；
[0022] 圖9是完成非結(jié)晶峰區(qū)域面積計(jì)算；
[0023] 圖10是非結(jié)晶峰區(qū)域面積統(tǒng)計(jì)結(jié)果；
[0024] 圖11是淀粉相對(duì)結(jié)晶度計(jì)算的操作流程。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 以下以小麥淀粉XRD波譜為材料展示本方法的具體操作過(guò)程如圖11 :
[0026] 1.小麥淀粉粒的XRD波譜
[0027] 將分離后的小麥淀粉在盛有飽和氯化鈉溶液的密閉容器中吸水一周，然后用多晶 X射線衍射儀（XRD)分析，波譜如圖1。
[0028] 2.用Photoshop CS4軟件在波譜的4° -30°緊靠波峰基部畫一條直線（圖2)， 然后使用Photoshop中的鋼筆工具在各主要結(jié)晶峰的底部和非結(jié)晶峰的基線添加錨點(diǎn)（圖 3)，然后利用轉(zhuǎn)換點(diǎn)工具將各錨點(diǎn)用光滑的曲線連接（圖4)，利用畫筆工具將路徑填充為 黑色線條（圖5)。使用Photoshop菜單中的魔棒工具將平滑曲線上方和曲線與直線之間的 區(qū)域分別著以不同灰度的顏色填充（圖6)。
[0029] 3.用Image-Pro Plus軟件打開(kāi)處理后的波譜圖，依次選擇Measure-count/size, 在count/size窗口中，點(diǎn)擊select colors選中結(jié)晶峰區(qū)域顏色，軟件會(huì)自動(dòng)識(shí)別該顏色區(qū) 域，點(diǎn)擊close后返回count/size窗口，在菜單中依次選擇Measure-select measurements 選擇面積（Area),返回后點(diǎn)count,此時(shí)軟件已完成結(jié)晶峰區(qū)域面積的計(jì)算（圖7)，點(diǎn)擊 view-statistics可得到面積數(shù)據(jù)（圖8)，同理可計(jì)算出藍(lán)色區(qū)域面積（圖9,圖10)。
[0030] 4.淀粉相對(duì)結(jié)晶度的計(jì)算，相對(duì)結(jié)晶度=[Α1ΛΑ1+Α2) ] X 100 % = [24482/
【權(quán)利要求】
1. 一種測(cè)量淀粉相對(duì)結(jié)晶度的方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 獲得待分析淀粉樣品的XRD波譜；用Photoshop軟件處理XRD波譜圖，標(biāo)記出結(jié)晶 峰和非結(jié)晶峰的區(qū)域分別以不同的灰度顏色填充，保存圖像； (2) 用Image-Pro Plus軟件打開(kāi)步驟（1)中保存的圖像，計(jì)算出結(jié)晶峰和非結(jié)晶峰區(qū) 域面積，再據(jù)此計(jì)算出相對(duì)結(jié)晶度；相對(duì)結(jié)晶度=[結(jié)晶峰面積八結(jié)晶峰面積+非結(jié)晶峰 面積）]X 100%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟（1)中Photoshop軟件處理XRD波譜 圖的具體操作是：在波譜的4° -30°緊靠波峰基部畫一條直線，然后用鋼筆工具在主要結(jié) 晶峰的底部和非結(jié)晶峰的基線添加錨點(diǎn)，用轉(zhuǎn)換點(diǎn)工具將各錨點(diǎn)已平滑的曲線相連接，再 用畫筆工具描邊路徑；最后用魔棒工具將平滑曲線上方的結(jié)晶峰和曲線與直線之間非結(jié)晶 峰的區(qū)域分別選中并以不同的灰度的顏色填充，保存圖像。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟（2)所述計(jì)算出結(jié)晶峰和非結(jié)晶峰區(qū) 域面積的具體操作是：點(diǎn)擊count/size圖標(biāo)，在count/size窗口中，點(diǎn)擊sleet colors選 中結(jié)晶峰區(qū)域，軟件會(huì)自動(dòng)識(shí)別該區(qū)域顏色，點(diǎn)擊close后返還count/size窗口，在菜單中 依次選擇Measure-select measurements選擇面積Area,返回后點(diǎn)count，此時(shí)軟件已完成 結(jié)晶峰區(qū)域面積的計(jì)算，點(diǎn)擊view-statistics可得到面積數(shù)據(jù)；同理可計(jì)算出非結(jié)晶峰 區(qū)域面積。
【文檔編號(hào)】G01N23/20GK104062309SQ201410343075
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】熊飛, 余徐潤(rùn), 周亮, 張靜, 于恒, 王 忠 申請(qǐng)人:揚(yáng)州大學(xué)