电子束辐照预处理对辛烯基琥珀酸改性芋艿淀粉性质的影响研究

为探究不同剂量电子束辐照预处理对辛烯基琥珀酸改性芋艿淀粉颗粒结构和功能特征的影响,本研究以奉化芋艿淀粉为材料,对其进行电子束辐照预处理,分析处理前后改性淀粉的颗粒结构、热力学性质、溶胀特性、消化性和乳化性。结果表明,电子束辐照预处理显著改变了辛烯基琥珀酸改性芋艿淀粉酯的理化与功能特性。随着辐照剂量从2 kGy逐步增加至50 kGy,辛烯基琥珀酸改性淀粉(OSTS)颗粒屑状点逐渐增多、表面形成的皱痕和突起加深,并出现颗粒破裂;快消化淀粉(RDS)含量和水溶性指数不断增加,结晶度、缓慢消化淀粉(SDS)、糊化峰值温度(T_p)不断下降;直链淀粉含量和溶胀力呈现先增加后减少的趋势,糊化焓、抗性淀粉、乳化稳定性和FTIR光谱中1 047 cm^-1/1 022 cm^-1 峰强度呈现先降低后升高的趋势。本研究为采用电子束辐照预处理技术改善辛烯基琥珀酸改性淀粉的功能特性提供了一定的理论依据。     

垄沟集雨覆盖对旱作马铃薯块茎淀粉颗粒形态、颗粒分布及糊化特性的影响

为探讨垄沟集雨覆盖栽培对旱作马铃薯块茎形成过程中淀粉颗粒形态、颗粒分布及糊化特性的影响,以马铃薯栽培品种青薯9号为材料,设置全膜双垄(M2)和地膜垄作(M1)覆盖栽培模式,以露地平播为对照(M0),采用扫描电镜、激光粒度仪、粘度分析仪,测定马铃薯块茎形成过程中淀粉的颗粒形态、分布及糊化特性指标。结果表明,从块茎发育全程来看,全膜双垄覆盖栽培模式下马铃薯块茎淀粉颗粒的平均粒径、峰值粘度、低谷粘度及最终粘度整体较高;地膜垄作覆盖栽培模式下马铃薯块茎淀粉颗粒的离散度、崩解值、回生值整体较高;各栽培模式间马铃薯块茎淀粉颗粒形态、糊化温度无显著差异;马铃薯淀粉颗粒的平均粒径与各阶段粘度呈显著正相关,与糊化温度呈显著负相关,与崩解值、回生值无显著相关性;马铃薯淀粉颗粒的离散度与淀粉的糊化特性各指标均无显著相关性。综上,全膜双垄覆盖栽培模式所产生的淀粉品质较好。     

拔节期追氮对鲜食糯玉米粉糊化和热力学特性的影响

以苏玉糯1号、苏玉糯5号和渝糯7号为材料,研究了拔节期追氮量（N 0、150和300 kg/hm2）对鲜食糯玉米粉糊化和热力学特性的影响。结果表明,随着拔节期追氮量的增加,峰值黏度和崩解值下降,糊化温度升高,而谷值黏度、终值黏度和回复值呈先降后升趋势; 热力学特征参数中,回生值、终值温度、糊化范围和峰值指数受拔节期追氮量影响较小。原样品热焓值和回生后样品热焓值均表现为随着拔节期追氮量的增加呈先降后升趋势。糊化和热力学特征值对拔节期追氮量的响应不同品种间存在差异。鲜食糯玉米粉的理化特性存在显著的基因型差异,峰值黏度以苏玉糯5号最高,苏玉糯1号最低; 峰值温度苏玉糯1号和苏玉糯5号无显著差异,但均高于渝糯7号; 热焓值、回生值、糊化范围和峰值指数不同品种间相对稳定。相关分析表明,峰值黏度与原样品热焓值和峰值指数呈显著正相关; 崩解值与糊化温度及转变温度,回生值与淀粉的终值黏度和回复值呈显著负相关。在本试验条件下,拔节期追氮总体上使糯玉米食用品质降低,其中以苏玉糯5号在不追氮处理下的糊化和热力学特性较优,即峰值黏度、崩解值和热焓值较高,回生值较低。     

红花甜荞籽粒淀粉的理化特性

为明确红花甜荞籽粒淀粉理化特性,选用12个红花甜荞品种为材料,分析了其淀粉颗粒形态、粒度分布特征、直链淀粉含量、溶解度、透明度及糊化特性以及品种间差异。结果表明,红花甜荞淀粉颗粒多为不规则多角形和球形,多角形多且颗粒较大,球形颗粒较少且颗粒小,淀粉粒径范围介于0.38～25.78 μm;品种间淀粉粒径、直链淀粉含量、溶解度、透明度存在显著性差异（P＜0.05）;起始糊化温度在62.80～72.60℃,峰值黏度在126.58～141.00 RU;品种间谷值黏度、最终黏度、破损值、回生值和峰值时间差异显著。定边甜荞谷值黏度大,为118.00 RU;破损值及回生值小,分别为13.00和57.33 RU;达到峰值时间最长,达5.80 min;淀粉糊稳定性好。因此,在进行优质专用品种选育和产品加工时,应根据不同目标选择不同的甜荞品种。     

水稻心白突变体xb1的淀粉理化特性分析

淀粉是稻米胚乳的主要成分,解析其理化特性对改良水稻品质具有十分重要的意义。为了探究心白稻米淀粉的理化特性,本研究以经EMS诱导粳稻品种辽星1号获得的心白突变体xb1为材料,利用扫描电镜、激光粒度分析仪、RVA快速黏度分析仪、差示扫描量热仪等方法,对形态结构、淀粉颗粒结构和粒径分布、糊化特性及热力学特性等进行了分析。结果表明,与野生型相比,突变体xb1籽粒的粒宽、粒厚和千粒重均显著降低;淀粉结构和淀粉粒粒径分布均发生改变,淀粉粒粒径值大于13左右的淀粉粒数量明显低于野生型;突变体种子中蛋白质含量极显著高于野生型,总淀粉含量极显著低于野生型,而直链淀粉含量没有明显改变;在支链淀粉分支结构上,聚合度(DP)在6~9之间的短链及25~35之间的中长链比例有所增加,而DP值在10~24之间的中短链及36~50之间的长链比例有所减少;突变体xb1淀粉的糊化起始温度(To)、峰值温度(Tp)、终止温度(Tc)和糊化距离(Tr)均未发生明显改变,只有热焓值(△H)极显著提高。同时,突变体xb1的RVA谱特征值中,热浆黏度(HPV)、峰值黏度(PKV)、冷胶黏度(CPV)和消减值(SBV)极显著提高,崩解值(BDV)和回复值(CSV)极显著降低。本研究结果为探索垩白形成的生理机制以及进一步的基因克隆奠定了基础。     

不同淀粉糊化及凝胶特性与粉条品质的关系

为了研究粉条加工过程中原料淀粉的糊化及凝胶特性对粉条品质的影响,该文对绿豆、红薯、马铃薯、大米和玉米等5种原料淀粉的糊化凝胶特性及其粉条品质进行了测定,并对淀粉糊化凝胶特性与淀粉粉条品质之间的关系进行探讨。结果表明:5种淀粉原料所制的粉条中,绿豆粉条的品质是较好,其次就是马铃薯粉条和红薯粉条,大米粉条和玉米粉条的品质较差;淀粉的糊化特性与粉条品质之间具有显著相关性,按显著程度的大小(P值大小)依次是:峰值黏度谷值黏度衰减值回生值、最终黏度;淀粉凝胶的硬度、弹性、黏性和咀嚼性对粉条品质的影响较大,按显著程度的大小(P值大小)依次是:硬度黏性咀嚼性弹性。在粉条加工原料选择及粉条品质改善中可以考虑用谷值黏度、回生值以及淀粉凝胶特性特征值回复性、咀嚼性和黏性作为考核衡量指标。研究结果为粉条生产中原料选择及品质改善提供参考依据。     

不同来源淀粉特性对水晶皮质构品质的影响

为了研究原料淀粉特性对水晶皮质构品质的影响,该文选用小麦、玉米、马铃薯、木薯、绿豆5种淀粉原料,测定并分析淀粉颗粒特性、破损淀粉含量、糊化特性与水晶皮的透明性、质构等品质的关系。结果表明:不同来源的淀粉制作水晶皮品质差异较大,小麦淀粉皮品质最好,其次是马铃薯、木薯、玉米淀粉皮,绿豆淀粉皮品质最差。淀粉颗粒特性、破损淀粉含量与水晶皮品质指标密切相关。平均粒径、膨胀度越大,水晶皮亮度、透明性越好;适宜的破损淀粉含量能够保证水晶皮较好的综合质构品质;淀粉的糊化特性与水晶皮品质指标之间存在显著相关性;淀粉峰值粘度和衰减值与水晶皮透光率呈极显著正相关。谷值粘度、最终粘度、回生值与水晶皮硬度、弹性、咀嚼性、剪切力呈极显著正相关,起始糊化温度与水晶皮品特性相关性不显著。因此,在水晶皮制作进行原料选择时,可以测定淀粉粒径、膨胀度、峰值粘度、衰减值来预测淀粉皮亮度与透光率;测定淀粉破损淀粉含量、谷值粘度、最终粘度、回生值来预测淀粉皮适口性等品质特性。该文旨在为加工水晶产品原料选择以及品质改善提供基本的理论支撑。     

鲜食糯玉米籽粒理化特性的基因型差异

以糯玉米国家区域试验14个品种为材料,研究其鲜食期籽粒理化特性的基因型差异。结果表明,鲜食糯玉米籽粒理化特性存在显著的基因型差异,淀粉和蛋白质含量变幅分别在48.7%~72.2%和7.4%~8.9%之间,但其含量高低对籽粒理化特性无显著影响。籽粒淀粉最大吸收波长变幅在531.6~559.4nm之间,但总体上变异较小,且均表现出典型的糯性特征。碘结合力和微量元素含量均存在显著的基因型差异。差示扫描量热仪(DSC)和快速黏度分析仪(RVA)研究表明,供试品种中淮科糯3号和禾盛糯1512黏度特征值较优,适合作鲜穗食用;禾盛糯1512和沈糯062回生值较低,在速冻玉米上具有独特优势。相关分析表明,碘结合力与回生值显著负相关,与回复值显著正相关。微量元素中,Cu、Fe、Ca、Na元素含量与热力学特征值和糊化特征值无显著相关性,Mn、Zn、S和P元素含量与峰值黏度和崩解值显著负相关,K与崩解值显著正相关,S与糊化温度显著正相关。     

遮阴时期对不同小麦品种淀粉组成结构及淀粉品质的影响

为研究花前和花后弱光对不同小麦品种淀粉特性的影响,2020—2021年在西昌农科院基地设计二因素裂区试验,主区因素为品种,分别为蜀麦482、川麦39、绵麦51和昌麦34,副区因素为遮阴时期,分别为拔节-开花期(S1)和拔节-成熟期(S2),自然光强为对照(CK)。结果表明,遮阴显著抑制籽粒淀粉积累,拔节-开花期、拔节-成熟期遮阴使淀粉含量分别下降2.96和5.34个百分点,直/支比无显著变化。拔节-成熟期遮阴,A型淀粉粒(>10μm)数目、体积和表面积占比分别较CK提高0.10、4.49和5.01个百分点,α-淀粉酶活性提高36.6%,面粉降落值、糊化黏度和膨胀势降低,淀粉品质变劣;拔节-开花期遮阴降低绵麦51籽粒α-淀粉酶活性,较CK减小28.6%,淀粉糊化黏度、膨胀势和降落值显著增加,淀粉品质改善。绵麦51籽粒α-淀粉酶活性较高,是其他品种的1.55～2.61倍,淀粉峰值黏度、降落值和膨胀势分别较其他品种低948.1～1 597.8 Pa·s、108～211 s、2.95～3.88 g·g^-1,且对光照变化更敏感。相关性分析表明,降落值与峰值黏度等糊化黏...     

超声处理对糯米与非糯米淀粉结构和消化性的影响

为了探究超声处理对糯米和非糯米淀粉颗粒结构和功能特征的影响,改善稻米淀粉的品质,本试验以糯稻(Y26)、非糯稻(Y9)淀粉为材料,对其进行超声处理,分析处理后淀粉的结构热力学性质及消化特性。结果表明,与对照组相比,两种淀粉经超声处理后各性质变化趋势相似,淀粉颗粒表面产生凹陷、直链淀粉含量升高、结晶度下降、傅立叶变换红外光谱(FTIR)的1 047 cm^-1/1 022 cm^-1比值先增加后降低,弹性模量(G')降低,凝胶强度减弱,糊化终止温度与起始温度之差(Tc-To)减小,快速消化淀粉(RDS)和抗性淀粉(RS)含量增加,但两种淀粉的变化程度有一定差异。本研究初步奠定了生产中根据对淀粉性质的需求来确定合适超声处理条件的理论基础。     

14种不同马铃薯全粉的理化特性差异分析

为研究马铃薯全粉理化特性的品种间差异,本研究以14种马铃薯全粉为材料,测定了马铃薯全粉的粘度特性、质构特性、糊化特性和回生特性等理化特性指标,并进行相关性分析、主成分分析和聚类分析。结果表明,4个中薯系列品种的淀粉含量较高,均高于70%。不同品种马铃薯全粉的理化特性存在较大差异,威芋5号(PT10)、中薯3号(PT34)和中薯5号(PT35)的粘度较大;PT34的硬度最高,中薯13号(PT38)的粘聚性最低,而红色马铃薯PT14的硬度最低,粘聚性最高;PT34的糊化温度较低,糊化焓最高。相关性分析表明,淀粉含量与多数性状间存在显著的相关性,粘度特性的各指标间均存在正相关性,硬度和粘聚性存在显著负相关性,糊化温度(To、Tp和Tc)与糊化焓值(ΔHg和ΔHr)之间存在显著负相关性。主成分分析表明,马铃薯全粉的理化特性评价可以综合成4个主成分因子。聚类分析表明,14个品种根据理化特性主要可分为两大类。本研究为马铃薯全粉加工和品种遴选提供了一定数据支持,也为马铃薯品质育种中的亲本选择提供了理论依据。     

Effect of Amylose Content on Gelatinization,Retrogradation, and Pasting Properties of Starches from Waxy and Nonwaxy Wheat and Their F1 Seeds

We studied the effect of amylose content on the gelatinization, retrogradation, and pasting properties of starch using wheat starches differing in amylose content. Starches were isolated from waxy and nonwaxy wheat and reciprocal F1 seeds by crossing waxy and nonwaxy wheat. Mixing waxy and nonwaxy wheat starch produced a mixed starch with the same amylose content as F1 seeds for comparison. The amylose content of F1 seeds ranged between waxy and nonwaxy wheat. Nonwaxy‐waxy wheat had a higher amylose content than waxy‐nonwaxy wheat. Endothermic enthalpy and final gelatinization temperature measured by differential scanning calorimetry correlated negatively with amylose content. Gelatinization onset and peak temperature clearly differed between F1 and mixed starches with the same amylose content as F1 starches. Enthalpy for melting recrystallized starches correlated negatively with amylose content. Rapid Visco Analyser measurement showed that F1 starches had a higher peak viscosity than waxy and nonwaxy wheat starches. Mixed starches showed characteristic profiles with two low peaks. Setback and final viscosity correlated highly with amylose content. Some of gelatinization and pasting properties differed between F1 starches and mixed starches.     

气氛条件对玉米淀粉辐射改性的影响

为提高玉米淀粉的使用性能,采用⁶⁰Co-γ射线在氧气、空气和氮气条件下对玉米淀粉进行辐照处理,辐照剂量分别为1、3、5、7、10 kGy,测定玉米淀粉的粘度、羧基含量,并采用傅里叶红外(FTIR)和扫描电镜(SEM)进行表征分析。结果表明,随着辐照剂量的增加,玉米淀粉粘度逐渐下降,而羧基含量逐渐升高,其中,辐照剂量为1~5 kGy时,粘度下降较快,最大达到70%以上;辐照剂量为5~10 kGy时,粘度降低减缓。不同气氛条件辐照对玉米淀粉粘度的降低速度和羧基含量的增加速度有明显影响,且其影响程度按照氮气、空气和氧气次序逐渐增强,辐照为5 kGy时,与充氮辐照组相比,充氧辐照组玉米淀粉粘度值降低12.0%,而羧基含量相对增加比率达到107.7%;与原淀粉相比,在3种气氛条件下经5、10 kGy剂量辐照处理后,玉米淀粉分子结构和表面颗粒形貌皆无可见变化,但表征淀粉有序结构的FTIR量化指标1 047 cm^-1/1 022 cm^-1比值总体上呈下降趋势。综合考虑,辐照引起淀粉分子结构的变化主要发生在无定型区域,而氧气对此有促进作用,氧含量的增加有利于增强该区域内淀粉大分子的辐射裂解与氧化。通过调节辐射剂量和气氛条件,可以节约辐照加工成本,制备性能优良的变性淀粉,从而促进辐照技术在淀粉改性上的推广应用。     

58个不同品种甘薯茎叶营养与功能成分的研究

为了明确不同品种甘薯茎叶的营养与功能成分组成,本试验系统比较了58个不同品种甘薯茎叶中的粗蛋白、粗脂肪、膳食纤维、维生素、多酚类物质、黄酮类物质含量及抗氧化活性。结果表明,甘薯茎叶富含粗蛋白(9.35~38.45 g·100 g^-1 DW)、粗脂肪(1.36~12.30 g·100 g^-1 DW)、总膳食纤维(35.30~45.0 g·100 g^-1 DW)、维生素C(1.47~131.64 mg·100 g^-1 DW)、β-胡萝卜素(6.75~59.35 mg·100 g^-1 DW)及维生素E(0.39~23.30 mg·100 g^-1 DW);湛薯01-2品种甘薯茎叶中总酚含量(21.39 g CAE·100 g^-1 DW)及抗氧化活性(40.28 g TE·100 g^-1 DW)最高。抗氧化活性与营养成分之间的相关性分析结果表明,甘薯茎叶中主要的抗氧化活性物质为多酚类物质(R²=0.748)。本研究为甘薯茎叶的合理开发利用提供了一定的指导。     

Role of Phosphorus in Viscosity,Gelatinization, and Retrogradation of Starch

The effect of starch crystallinity and phosphorus on starch gelatinization and retrogradation were studied using wide-angle X-ray powder diffraction, cross polarization/magic angle spinning (CP/MAS) ¹³C nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, ³¹P NMR spectroscopy, Rapid Visco Analyzer (RVA) and differential scanning calorimetry (DSC). Two starches differing significantly in peak viscosity (cv. Stephens, 283 BU; cv. Crew, 560 BU) were comparable in amylose content and starch crystallinity, while differing significantly in phospholipids content. Starch of lower peak viscosity had a higher phospholipids content and showed a slower rate of retrogradation. Starch from Stephens (0.098% phosphorus) had an enthalpy value of retrograded starch of 2.2 J/g after 14 days of storage, while starch from Crew (0.062% phosphorus) had an enthalpy value as high as 4.4 J/g. Defatting with a hot n-propanol and water (3:1) mixture caused substantial changes in peak viscosity. Peak viscosity for starch from Crew decreased by 75 RVU due to defatting, while starch from Stephens decreased by as much as 125 RVU. After defatting with the hot n-propanol water mixture, the rate and extent of starch retrogradation were comparable between the prime starches, which differed significantly in peak viscosity.     

Physical properties of octenyl succinic anhydride modified rice,wheat, and potato starches

The physical properties of octenyl succinic anhydride (OSA) starches prepared from rice, wheat, and potato starches were studied. Rice and wheat OSA starches had significantly higher peak viscosity (PV), hot paste viscosity (HPV), and cool paste viscosity (CPV), but potato OSA starch had only significantly higher CPV, relative to the native starch. The gel hardness was higher with lower degree of substitution (DS) but lower with higher DS OSA compared to native starch. The swelling volumes (SV) of rice and wheat OSA starches were significantly higher compared to native starch, but the SV of potato OSA starch was slightly lower at high DS. The gelatinization temperature (GT) of rice OSA starches was sharply lower at low DS; for wheat OSA starch it was slightly lower even at high DS, but potato OSA starches had higher GT than the native starch. The enthalpy of all the OSA starches decreased gradually with increased DS. This study showed that the magnitude of changes in physical properties of OSA-modified starches depends not only on their DS but also on the botanical origin of the native starches.     

大豆鼓粒期叶片荧光参数与叶绿素含量的关系

叶绿素含量是研究大豆光合作用的重要生理指标,对大豆产量和品质具有重要影响,因此,进行叶绿素含量和光合功能的同步分析具有重要意义。本研究以鼓粒期大豆叶片为研究对象,对63个样本的叶绿素含量和荧光参数进行相关分析,建立回归模型,并用28个样本验证集进行验证及评价。结果表明,可变荧光与初始荧光比(F_v/F_o)、最大光化学效率(φ_PO)、初始时间点活性反应中心捕获的单个激子驱动除QA外的电子传递的效率(ψ_EO)、初始时间点用于电子传递的量子产额(φ_EO)、t=t_FM时单位面积内电子传递的量子产额(ET_O/CS_M)、性能指数(PI_ABS)、J点相对可变荧光(V_J)7个荧光参数与叶绿素含量相关性较好,相关系数分别为0.78、0.76、0.75、0.80、0.82、0.77、-0.75。回归模型方程为y=-0.138x₁+ 2.154x₂+0.002x₃+0.077x₄+0.076(R²=0.694)(x₁、x₂、x₃、x₄和y分别为F_v/F_o、φ_PO、ET_O/CS_M、 PI_ABS和叶绿素含量),验证模型决定系数(R²)=0.805 8,均方根误差(RMSE)=0.293 4,预测残差(RPD)=1.773 8,该模型具有较好的预测效果,可以丰富非生物逆境胁迫下无损监测大豆叶绿素估算方法。回归和通径分析发现,ET_O/CS_M对叶绿素含量直接作用最大,φ_PO次之,F_v/F_o对叶绿素含量起直接负作用,PI_ABS直接作用最小,直接通径系数分别为0.706、0.382、-0.303、0.078。本研究实现了大豆叶绿素含量与光合功能的同步分析,明确了荧光参数对叶绿素含量的影响效应,可为调节栽培措施,实现大豆高产提供理论基础。     

茶多酚对可食性马铃薯淀粉/海藻酸钠复合膜性能影响及表征

为探究茶多酚(TP)对淀粉基复合可食膜功能化改性效果,本试验以马铃薯淀粉和海藻酸钠(7:3,m:m)为成膜基质,甘油为增塑剂,TP为功能活性物质,通过溶液共混法制备马铃薯淀粉/海藻酸钠/茶多酚复合膜,考察不同质量分数TP对复合膜的物理性能、力学性能、阻湿性能、抗菌和抗氧化性等的影响。结果表明,当TP质量分数为5%时,复合膜的综合性能较好,且各项指标均显著高于空白对照组(P<0.05),此时抗张强度为20.78 MPa,断裂伸长率为24.33%,水蒸气透过系数为2.33×10^-12 g·cm^-1·s^-1·Pa^-1, 同时厚度为117.67 μm,总酚含量为7.95 mg GAE·g^-1,DPPH自由基清除率为84.47%,对金黄色葡萄球菌抑菌圈面积为502.15 mm²。本研究结果为TP在基于淀粉等可食性膜的功能化及其在食品包装方面的应用提供了一定的理论指导和数据参考。