[科普中国]-RVA曲线

RVA曲线

RVA在加热过程中随时间变化的特征是典型的曲线关系，这种变化规律可用一个函数加以描述,从而可以更精细的说明RVA的变化过程。基于改良缩张算法，把RVA粘度随时间变化的曲线用方程进行描述，每一条曲线都用同一个方程进行拟合，粘度的差异表现在方程参数上的不同。1

小麦淀粉的糊化特性是衡量小麦品质的重要指标,通常都是以RVA特征参数度量。但现行的RVA特征参数存在比较明显的问题就是包含二级数据:崩解值=峰值粘度-低谷粘度,回复值=最终粘度-低谷粘度。事实上现行RVA特征值仅包含5个:峰值粘度、低谷粘度、最终粘度、峰值时间和糊化温度,所含的信息量太少。

由于现有RVA特征参数存在二级数据(回复值、崩解值),对这些数据(原特征值点)的进一步分析往往造成一些困难,有时使一些分析(如回归分析、通经分析等)由于结构阵的不满秩或病态而难于进行。利用RVA随时间变化的函数关系,可以获得一些新的信息点(新特征点),而这些新特征点并非是原数据点的线性组合,不会影响数据结构阵的不满秩或病态矩阵的发生,使基于结构阵为基础的统计分析得以进行。这些新的特征点扩增了淀粉的粘度信息,可使淀粉粘度信息更加丰富,且这些新的特征点可能包含对面粉品质有关键作用的信息。

RVA特性的介绍现在通用于RVA特性测量的仪器是由澳大利亚新港公司(New-port Scientific Ltd.Australia)制造,它是一种由计算机控制并装有专用软件的现代化旋转式粘度测试仪,该仪器操作简便,既能快速准确地调节温度的变化和搅拌器的转速,又能保证试样温度的均匀一致。1

RVA的主要技术特点1)内部自带的微处理器和计算机协同完成RVA控制和检测(包括粘度测定、温度测量、转速设置以及加热/冷却速率的控制等)功能。利用在计算机上运行的Thermocline forWindows程序,操作者可以设定测试程序并对图形信息和后台数据信息进行收集处理和结果分析。

2)使用RVA进行样品测试时,被测试样加水搅拌后置于铝制样品圆筒内。在测试时由铜质哈夫基座夹住铝制样品圆筒,一般情况下会稍有变形,确保基座与样品筒紧密接触,能迅速进行热传导。计算机可按设定的程序准确控制基座的温度。

3)搅拌器是由计算机控制的,不仅保证转速恒定,又可保证样品温度均一,也就是说计算机起着粘度传感器的作用。因为电动机的工作电流是由微处理器测量和调节的,这样就保证了搅拌器的转速恒定。根据样品的特点和试验目的,操作者可以选择合适的搅拌器转速。

RVA的主要优点1)使用Thermocline for Windows软件控制RVA和进行数据处理,这样在以淀粉为基础进行粘度测试时,使得其过程简化,操作简便。

2)仪器小巧方便携带,通常只需要适当的供水就可以进行控温或恒温操作,有利于在田间或粮食收购点对粮食或其他试样的糊化特性进行现场测试。1

3)测量结果可以以RVU为单位表示,也可以以厘泊(cP)为单位表示,因此有利于判定试样和产品的特性特点,方便实验室间成员的交流。

4)由于RVA揽拌器是通过计算机控制的,其转速可以根据试验需要进行调节,其设计的特殊形状,使样品在测试过程中始终保持匀速状态。偶然情况下由于淀粉浓度较高,动力传递发生损耗,破坏了匀速状态或产生空穴现象,计算机就可以随时调节,因此可测试的粘度范围也比较宽广。

5) RVA内部自带的快速响应温度控制系统和高效加热与冷却部件,使得测试过程耗时相当少。如果按照标准程序测试大麦粉,一般情况下仅需13min就可以获得一条完整的淀粉糊化特性曲线。1

6)样品需要量少,特别适用于育种研究中的品质性状分析。总体上来说,利用RVA可以取代目前较为繁琐的蒸煮食用品质的方法,试验更准确,重复性更好,缺点就是仪器相对较贵。2