CN104345024A - 一种检测破壁鲜嫩果蔬原料中的细胞破壁率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于食品检测方法技术领域，公开了一种检测破壁鲜嫩果蔬原料中的细胞破壁率的方法。该方法是称取1.00g剪碎并混匀的鲜嫩果蔬原料经研磨，合并浆液、洗涤液和50.00ml溶剂，得到完整细胞测试液；精密称取1.00g经过破壁加工技术处理的待测原料置于容器中，加入50.00ml溶剂，搅拌制成细胞破壁测试液；取样和装片后将血球计数板玻片置于显微镜下观察；在显微视野下，选择适宜的显微特征物作为细胞破壁率测定的典型显微特征物并进行计数；按以下公式计算细胞破壁率：细胞破壁率(％)＝(完整细胞测试液中典型显微特征物数量-细胞破壁测试液中典型显微特征物数量)/完整细胞测试液中典型显微特征物数量×100％。

Description

一种检测破壁鲜嫩果蔬原料中的细胞破壁率的方法

技术领域

本发明属于食品检测方法技术领域，特别涉及一种检测破壁鲜嫩果蔬原料中的细胞破壁率的方法。

背景技术

植物细胞是植物生命活动与功能的基本单位，由原生质体和细胞壁两部分组成，所有营养、功能均包含在原生质体内。植物细胞壁的存在在一定程度上影响了人体对食材中营养功能成分的快速吸收。因此，在人体食用前，使用各种“破壁技术”打破食材中植物细胞的细胞壁，可以提高人体对营养功能成分的吸收效率和吸收速度。

“破壁技术”是一种常用的食品加工技术。按照是否存在外加作用力，可分为机械法和非机械法；按照物理和非物理方法可分为物理法和化学法。物理方法中根据破壁温度又可分为低温物理破壁，超低温物理破壁；根据用力情况也可分为高速撞击破壁、剪切力破壁等，非物理方法主要有化学试剂法及生物酶解法。目前，食品加工过程中常用的一些操作方式如搅拌、打浆、粉碎、挤压等均属于破壁技术中的一种。市场上售卖的各种各样的搅拌机、打浆机实际上就是一种细胞破壁机，其主要原理就是采用一些新型材料、通过设计不同的刀片形状、增加电机马力加大转速等办法将搅拌、打浆、粉碎等技术集合一起，使原料在短时间内达到高破壁率的效果。为衡量某种设备或某种技术的功能作用大小，我们常常需要利用原料处理前后破壁细胞的数量多少(即细胞破壁率的高低)来作比较，因此针对不同原料制定细胞破壁率的检测方法是非常重要的。

目前，最成熟的检测方法就是针对花粉和孢子类原料制定的细胞破壁率的检测方法，国家也有相关标准(如NY/T 1677-2008破壁灵芝孢子粉破壁率的测定)，因为可以将破壁前后的原料加入某种合适溶剂制成相同浓度的均匀悬浮液，然后通过制片，在显微镜下(带血球计数板)直接观察并统计出具有完整细胞壁的花粉或孢子的数量，以此计算细胞破壁率。另外，就干燥的中草药原料而言，应用超细粉碎技术对细胞破壁率的影响研究方面也有论文发表(主要为湖南中医药大学超微工程技术研究中心发表的论文)，其中也涉及到细胞破壁率的计算方法，但其中一个明显的缺陷就是用细粉(100目)中的显微特征物的数量作为细胞未破碎的基数以此计算细胞破壁率，最后得出的破壁率明显超高，数据不准确，方法也难以令人信服。

就鲜嫩的果蔬原料如苹果、西瓜、西红柿、甜菜根、小白菜等而言，目前未见有关于细胞破壁率检测方法方面的论文报道。其原因主要在于实验过程中没办法使破壁前原料中的单个细胞分离且在分离过程中要求细胞尽量不受到损伤，也就无法计算一定质量或一定体积的中未破壁的细胞数，因此也没办法检测这一类原料使用破壁加工技术之后的细胞破壁率的大小，即目前没办法比较某种破壁加工技术或某种破壁加工设备对此类原料的作用大小。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足和缺点，本发明的目的在于提供一种检测破壁鲜嫩果蔬原料中的细胞破壁率的方法。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种检测破壁鲜嫩果蔬原料中的细胞破壁率的方法，按照以下操作步骤：

(1)制备完整细胞测试液：将鲜嫩果蔬原料剪成规格长×宽×高为0.1cm×0.1cm×0.1cm并混匀；精密称取1.00g上述剪碎并混匀的材料置于普通陶瓷研钵中，同时准备50.00ml溶剂备用；用研杵在研磨速度为10～12转/分钟、研磨力度小于0.05牛顿的情况下将原料在研钵中均匀研磨5～7分钟；研磨过程中根据原料的不同加入0～5ml备用溶剂于研钵中以方便研磨；研磨结束后，将浆液倒入容器中，并用上述备用溶剂多次洗涤研钵和钵杵至转移干净为止；合并浆液、洗涤液和剩余备用溶剂，此液体则为完整细胞测试液；

(2)制备破壁细胞测试液：精密称取1.00g经过破壁加工技术处理的待测鲜嫩果蔬原料置于容器中，加入50.00ml溶剂，搅拌制成悬浮液，此悬浮液即为破壁细胞测试液；

(3)细胞破壁率的检测

a、准备能够应用血球计数板进行计数的显微镜和血球计数板；

b、分别摇匀或用玻棒搅匀上述完整细胞测试液和破壁细胞测试液后立即进行取样和装片处理，装片时要使测试液布满血球计数板上的整个玻片；取样体积为0.5μl；

c、装片后将玻片置于显微镜下观察，调整显微镜焦距，确定合适的观察倍数；

d、在显微视野下，根据原料的不同，选择适宜的显微特征物作为细胞破壁率测定的典型显微特征物并进行计数。

e、按以下公式计算细胞破壁率：细胞破壁率(％)＝(完整细胞测试液中典型显微特征物数量-破壁细胞测试液中典型显微特征物数量)/完整细胞测试液中典型显微特征物数量×100％。

步骤(1)和(2)所述溶剂是纯净水、甘油、水合氯醛或者质量比为1：1的硫酸锌与乙醇液混合液，更加优选为纯净水。

步骤(1)所述鲜嫩果蔬原料为在研磨速度为10～12转/分钟、研磨力度小于0.05牛顿的情况下能用研磨的方法使原料中的细胞分离而不造成细胞破壁的原料，包括新鲜的苹果、西瓜、西红柿、甜菜根或小白菜。

步骤(2)所述经过破壁加工技术处理的待测鲜嫩果蔬原料是指已经经过普通粉碎、超微粉碎、纳米技术、搅拌破壁加工技术处理的，可以直接用水或溶剂进行配制成悬浮液的原料。

步骤d所述显微特征物为植物细胞中的石细胞、厚壁细胞、淀粉粒、油脂滴或长纤维细胞等在显微镜视野中可观察到的、最明显的、最方便计数的特征物，不同原料中的典型显微特征物可以相同也可以不相同。

本发明的原理一是来源于不同原料经研磨处理和经过破壁技术处理后的色泽变化对比结果，二是来源于不同原料经研磨处理后的显微观察结果。

观察小白菜、葡萄、西红柿、西瓜、生菜等新鲜蔬菜水果经研磨和KPS祁和牌谷蔬调理搅拌机(KPS祁和牌谷蔬调理搅拌机实际上就是一种细胞破壁加工设备)处理之后溶液的色泽变化，从色泽上可以看出，研磨对细胞的破坏程度较小(色泽浅，细胞壁没有破坏，细胞原生质体中的色素没有释放出来)，轻柔研磨可使细胞分离但不使细胞破碎(结合图1的图片可以证明)，以研磨之后浆液中显微特征物的数量作为细胞破壁率中完整细胞数量进行计算是可行的。

将新鲜的白菜、生菜、芹菜、西红柿、葡萄和西瓜原料研磨液在差相荧光倒置显微镜下进行显微观察的图片，显微倍数均为10×20倍，配制的悬浮液均为50倍纯净水稀释液。由显微观察图1可以看出，研磨后原料中单个细胞分离效果较好，稀释50倍的比例在显微视野中的细胞个数比较合适。

综合原理一和二的结果可以说明，实验中以研磨后的鲜嫩果蔬原料、50倍纯净水稀释液中的显微特征物的数量作为细胞破壁率的完整细胞数量进行计算是可行的。

本发明相对于现有技术具备如下的突出优点和效果：(1)解决了破壁新嫩果蔬原料细胞破壁率测定没有检测方法的问题；(2)本发明适合于所有的在研磨速度为10-12转/分钟、研磨力度小于0.05牛顿的情况下能用研磨的方法使原料中的细胞分离而不造成细胞破壁的原料，如新鲜的苹果、西瓜、西红柿、甜菜根、小白菜等均可适合，适应范围广；(3)只要研磨速度和力度掌握得好，用研磨液制备的悬浮液中细胞分离度高且破壁细胞数量少，最终数据误差小。

附图说明

图1中的A、B、C、D、E、F分别为白菜、生菜、芹菜、西红柿、葡萄和西瓜50倍研磨稀释液在差相荧光倒置显微镜下的显微观察图，显微倍数为10×20倍，溶剂均为纯净水。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：检测新鲜破碎葡萄中的细胞破壁率

(1)取10g新鲜葡萄，用剪刀将各个部分剪成长×宽×高为0.1cm×0.1cm×0.1cm左右尺寸并混匀；精密称取1.00g上述剪碎并混匀的材料置于普通陶瓷研钵中，同时准备50.00ml纯净水备用。用研杵在研磨速度为10-12转/分钟、研磨力度小于0.05牛顿的情况下将葡萄在研钵中研磨5分钟，研磨过程中从上述备用的纯净水中取3ml加入以方便研磨进行；研磨结束后，将浆液倒入100ml容量瓶中，并用上述备用的纯净水多次洗涤研钵和钵杵至容量瓶，直至葡萄浆液转移干净为止；合并浆液、洗涤液和上述备用的50.00ml纯净水的余下部分；盖上塞子，多次倒置混匀，此悬浮液即为葡萄完整细胞测试液。

(2)精密称取1.00g已经经过破壁加工技术处理的破碎葡萄(待测原料)置于100ml的容量瓶中，加入50.00ml的纯净水，盖上塞子，多次倒置混匀；此悬浮液即为葡萄破壁细胞测试液。

(3)细胞破壁率的检测

a、准备能够应用血球计数板进行计数的显微镜和血球计数板；

b、分别摇匀上述葡萄完整细胞测试液和葡萄破壁细胞测试液后立即进行取样和装片处理，装片时要使测试液布满血球计数板上的整个玻片；所述取样为取0.5μl；

c、装片后将玻片置于显微镜下观察，调整显微镜，确定合适的观察倍数10×20倍；

d、在显微视野下，选择破碎葡萄中的石细胞作为细胞破壁率测定的典型显微特征物并进行计数。

e、按以下公式计算细胞破壁率：细胞破壁率(％)＝(葡萄完整细胞测试液中典型显微特征物数量-葡萄破壁细胞测试液中典型显微特征物数量)/葡萄完整细胞测试液中典型显微特征物数量×100％；本实施例观察到葡萄完整细胞测试液中完整石细胞个数为52个，葡萄破壁细胞测试液中完整石细胞个数为3个，细胞破壁率为(52-3)/52×﹪＝94.23％。

实施例2：检测苹果经普通打浆机打浆7分钟后的细胞破壁率

(1)取10g新鲜苹果，用剪刀将各个部分剪成长×宽×高为0.1cm×0.1cm×0.1cm左右尺寸并混匀；精密称取1.00g上述剪碎并混匀的材料置于普通陶瓷研钵中，同时准备50.00ml纯净水备用；用研杵在研磨速度为10-12转/分钟、研磨力度小于0.05牛顿的情况下将苹果在研钵中研磨5分钟，研磨过程中从上述备用的纯净水中取5ml加入以方便研磨进行；研磨结束后，将浆液倒入100ml容量瓶中，并用上述备用的纯净水多次洗涤研钵和钵杵至容量瓶，直至苹果浆液转移干净为止；合并浆液、洗涤液和上述备用的50.00ml纯净水的余下部分；盖上塞子，多次倒置混匀。此悬浮液即为苹果完整细胞测试液。

(2)精密称取10.00g苹果置于普通打浆机的原料桶中，同时加入500ml纯净水，按照打浆机使用说明进行打浆7分钟，打浆结束后得到的液体即为苹果破壁细胞测试液。

(3)细胞破壁率的检测

a、准备能够应用血球计数板进行计数的显微镜和血球计数板；

b、分别摇匀上述苹果完整细胞测试液和苹果破壁细胞测试液后立即进行取样和装片处理，装片时要使测试液布满血球计数板上的整个玻片；所述取样为取0.5μl；

c、装片后将玻片置于显微镜下观察，调整显微镜，确定合适的观察倍数10×20倍；

d、在显微视野下，根据原料的不同，选择测试液中的厚壁细胞作为细胞破壁率测定的典型显微特征物并进行计数。

e、按以下公式计算细胞破壁率：细胞破壁率(％)＝(苹果完整细胞测试液中典型显微特征物数量-苹果破壁细胞测试液中典型显微特征物数量)/苹果完整细胞测试液中典型显微特征物数量×100％；本实施例观察到苹果完整细胞测试液中完整厚壁细胞个数为32个，苹果破壁细胞测试液中完整厚壁细胞个数为3个，细胞破壁率为(32-3)/32×﹪＝90.63％。

实施例3：检测新鲜小白菜经豆浆机打浆7分钟后的细胞破壁率

(1)取10g新鲜小白菜，用剪刀将各个部分剪成长×宽×高为0.1cm×0.1cm×0.1cm左右尺寸并混匀；精密称取1.00g上述剪碎并混匀的材料置于普通陶瓷研钵中，同时准备50.00ml硫酸锌与乙醇液混合液(质量比1:1)液备用；用研杵在研磨速度为10-12转/分钟、研磨力度小于0.05牛顿的情况下将小白菜在研钵中研磨5分钟，研磨过程中从上述备用的硫酸锌与乙醇液混合液(质量比1:1)液中取2ml加入以方便研磨进行；研磨结束后，将浆液倒入100ml容量瓶中，并用上述备用的硫酸锌与乙醇液混合液(质量比1:1)多次洗涤研钵和钵杵至容量瓶，直至葡萄浆液转移干净为止；合并浆液、洗涤液和上述备用的50.00ml硫酸锌与乙醇液混合液(质量比1:1)液的余下部分；盖上塞子，多次倒置混匀，此悬浮液即为小白菜完整细胞测试液。

(2)精密称取10.00g小白菜置于普通豆浆机的原料桶中，同时加入500ml硫酸锌与乙醇液混合液(质量比1:1)，按照普通豆浆机使用说明进行打浆7分钟，打浆结束后得到的液体即为小白菜破壁细胞测试液。

(3)细胞破壁率的检测

a、准备能够应用血球计数板进行计数的显微镜和血球计数板；

b、分别摇匀上述小白菜完整细胞测试液和小白菜破壁细胞测试液后立即进行取样和装片处理，装片时要使测试液布满血球计数板上的整个玻片；所述取样为取0.5μl；

c、装片后将玻片置于显微镜下观察，调整显微镜，确定合适的观察倍数10×20倍；

d、在显微视野下，选择测试液中的厚壁细胞作为细胞破壁率测定的典型显微特征物并进行计数。

e、按以下公式计算细胞破壁率：细胞破壁率(％)＝(小白菜完整细胞测试液中典型显微特征物数量-小白菜破壁细胞测试液中典型显微特征物数量)/小白菜完整细胞测试液中典型显微特征物数量×100％；本实施例观察到小白菜完整细胞测试液中完整厚壁细胞个数为25个，小白菜破壁细胞测试液中完整厚壁细胞个数为3个，细胞破壁率为(25-3)/25×﹪＝88％。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种检测破壁鲜嫩果蔬原料中的细胞破壁率的方法，其特征在于按照以下操作步骤：

(1)制备完整细胞测试液：将鲜嫩果蔬原料剪成规格长×宽×高为0.1cm×0.1cm×0.1cm并混匀；精密称取1.00g上述剪碎并混匀的材料置于普通陶瓷研钵中，同时准备50.00ml溶剂备用；用研杵在研磨速度为10～12转/分钟、研磨力度小于0.05牛顿的情况下将原料在研钵中均匀研磨5～7分钟；研磨过程中根据原料的不同加入0～5ml备用溶剂于研钵中以方便研磨；研磨结束后，将浆液倒入容器中，并用上述备用溶剂多次洗涤研钵和钵杵至转移干净为止；合并浆液、洗涤液和剩余备用溶剂，此液体则为完整细胞测试液；

(2)制备破壁细胞测试液：精密称取1.00g经过破壁加工技术处理的待测鲜嫩果蔬原料置于容器中，加入50.00ml溶剂，搅拌制成悬浮液，此悬浮液即为破壁细胞测试液；

(3)细胞破壁率的检测

a、准备能够应用血球计数板进行计数的显微镜和血球计数板；

b、分别摇匀或用玻棒搅匀上述完整细胞测试液和破壁细胞测试液后立即进行取样和装片处理，装片时要使测试液布满血球计数板上的整个玻片；取样体积为0.5μl；

c、装片后将玻片置于显微镜下观察，调整显微镜焦距，确定合适的观察倍数；

d、在显微视野下，根据原料的不同，选择适宜的显微特征物作为细胞破壁率测定的典型显微特征物并进行计数；

e、按以下公式计算细胞破壁率：细胞破壁率(％)＝(完整细胞测试液中典型显微特征物数量-破壁细胞测试液中典型显微特征物数量)/完整细胞测试液中典型显微特征物数量×100％。

2.根据权利要求1所述的一种检测破壁鲜嫩果蔬原料中的细胞破壁率的方法，其特征在于：步骤(1)和(2)所述溶剂是纯净水、甘油、水合氯醛或者质量比为1：1的硫酸锌与乙醇液混合液。

3.根据权利要求1所述的一种检测破壁鲜嫩果蔬原料中的细胞破壁率的方法，其特征在于：步骤(1)和(2)所述溶剂是纯净水。

4.根据权利要求1所述的一种检测破壁鲜嫩果蔬原料中的细胞破壁率的方法，其特征在于：步骤(1)所述鲜嫩果蔬原料为在研磨速度为10～12转/分钟、研磨力度小于0.05牛顿的情况下能用研磨的方法使原料中的细胞分离而不造成细胞破壁的原料，包括新鲜的苹果、西瓜、西红柿、甜菜根或小白菜。

5.根据权利要求1所述的一种检测破壁鲜嫩果蔬原料中的细胞破壁率的方法，其特征在于：步骤(2)所述经过破壁加工技术处理的待测鲜嫩果蔬原料是指已经经过普通粉碎、超微粉碎、纳米技术、搅拌破壁加工技术处理的，可以直接用水或溶剂进行配制成悬浮液的原料。

6.根据权利要求1所述的一种检测破壁鲜嫩果蔬原料中的细胞破壁率的方法，其特征在于：步骤d所述显微特征物为植物细胞中的石细胞、厚壁细胞、淀粉粒、油脂滴或长纤维细胞。