不同发酵处理对玉米粉加工特性及淀粉粒结构的影响

为拓宽玉米粉在食品领域的应用,该研究以玉米粉为原料,研究了发酵处理对其色泽、水合特性、热力学特性等的影响,并从淀粉结构方面进行了相应的机理分析。结果表明：植物乳杆菌纯培养、植物乳杆菌甜酒曲两者的混合发酵剂和不同发酵条件的处理,对玉米粉的加工特性影响明显。与对照处理相比,植物乳杆菌发酵处理24 h显著降低（P<0.05）玉米粉的水结合能力、吸水性指数、水溶性指数及膨胀势,分别为9.87%、10.7%、35.2%和13.0%。先接入甜酒曲发酵12 h再接入植物乳杆菌,总发酵时间36 h可使玉米粉的亮度提高7.41%,混菌发酵玉米粉的吸水性、膨胀性比植物乳杆菌单菌种发酵有所增加。与对照处理相比,植物乳杆菌发酵玉米粉24 h使焓值降低25.8%,先接入甜酒曲发酵12 h再接入植物乳杆菌进行混菌发酵比植物乳杆菌单菌种发酵可增加原料的焓值。发酵处理后玉米粉的粒径显著减小,淀粉的官能团位置并未发生改变,但会影响分子排列的有序度和双螺旋度,电镜分析显示发酵破坏了淀粉粒结构的完整性,颗粒表面出现孔洞和裂纹,混合发酵的影响更大。发酵处理会影响玉米粉的加工特性,其变化同淀粉的变化密切相关。应用发酵技术处理玉米粉以改变其水合特性将为更加合理地在食品领域应用玉米粉提供新的思路。从水合特性的角度看,发酵处理后的玉米粉将可更好地应用于焙烤食品、面条、搅团、玉米糊等食品中,进一步拓宽玉米粉在食品领域的用途。     

干旱胁迫对圆叶决明叶片超微结构的影响

以豆科牧草圆叶决明CPI86134品系为材料,研究土壤干旱胁迫对其叶片超微结构的影响.结果表明,中度、重度和极度干旱条件下CPI86134叶片细胞中叶绿体和线粒体的超微结构均发生明显变化,线粒体内外膜膨大或破裂,内含物流出;基粒类囊体膨胀,有的严重的细胞中叶绿体膜断裂;另外,随着胁迫程度的增强,淀粉粒的数量减少;叶绿体和类囊体对干旱胁迫最敏感,其次是线粒体,可作为圆叶决明耐旱程度的细胞学指标.     

多溴联苯醚在环境中的污染现状与毒理效应研究进展

多溴联苯醚(PBDEs)是中一类阻燃性能优异的溴系化合物,因此在世界各地被广泛的应用,大量生产和使用在各种工业产品中。经研究发现,PBDEs具有生物累积性、环境持久性,生物毒性和远距离传输特性,对环境有着持久性的污染。在2009年5月,《斯德哥尔摩公约》第4次缔约方大会已将五溴联苯醚和八溴联苯醚列为新型持久性有机污染物。许多国家已将其禁用。但是由于PBDEs在历史上的大量生产和使用,使得PBDEs及其衍生物(OH-PBDEs和MeO-PBDEs)已普遍存在于各种环境介质中,许多地方都检测到其残留,且在生物体中的富集。这会对水生生态系统和人类健康造成严重威胁。目前,学者们对于多溴联苯醚的研究主要在于它的迁移转化和生物分子毒性方面。本文重点综述了多溴联苯醚的应用概况、在环境中的残留及其对生物的毒性。并在此基础上提出尚需重点研究的问题,以期深入了解多溴联苯醚污染现状及其对生物和生态系统的潜在威胁,为积极采取多溴联苯醚危害防治措施、保护生物资源和生态系统提供可资借鉴的资料。     

仰韶文化的谷芽酒:解密杨官寨遗址的陶器功能

黄河中游的仰韶文化在中期(庙底沟类型时期)迅速向周边地区扩张,表现之一为具有代表性的陶器组合出现在许多同时期的遗址中,包括小口尖底瓶、小口平底瓶和漏斗。我们对陕西高陵杨官寨遗址仰韶中期的这三种器物中的遗存进行了淀粉粒和植硅体分析,其结果揭示了它们作为酿酒器具的功用,并可藉此复原目前所知经科学鉴定的中国最早的谷芽酒(距今5700-5300年前)的酿制过程,即以黍和薏苡为基本原料,辅以野生小麦族种子、栝楼根、山药及百合等,在尖底瓶和平底瓶中酿制而成。这些植物原料包括栽培和野生种类,是新石器时代中国北方地区人群长期利用的食物资源。其中,黍在酿制谷芽酒中居于核心地位,对我们研究驯化黍的起源和传播有重要启示;薏苡作为普遍使用的酿酒原料,也有助于我们思考其驯化过程。结合以往的研究,谷芽酒应在仰韶文化人群的饮食和礼仪活动中具有重要地位。作为一处大型中心聚落,杨官寨遗址的统治阶层很可能将组织酿酒和宴饮活动作为获取与维护权力的重要手段之一。     

人工老化对大麦种子活力及其萌发早期淀粉分解和内源激素的影响

【目的】研究老化处理对大麦种子活力及其萌发早期胚乳淀粉粒类型、淀粉含量、淀粉酶活性及内源激素的影响。【方法】采用高温高湿的人工老化处理方法。【结果】人工老化使4个大麦品种的发芽特性指标和种胚活力均逐渐降低。萌发72 h的种子胚乳中小淀粉粒数目增加,大淀粉粒数目减少,淀粉质量分数增加。随着老化时间的延长,α-淀粉酶、β-淀粉酶和极限糊精酶活性均呈降低的趋势,且老化15 d的种子淀粉酶活性显著低于对照;萌发24 h,GA_3含量显著低于对照,萌发48~72 h,GA_3含量均高于对照。ABA含量在萌发过程中均高于对照。【结论】人工老化打破了萌发过程中GA_3和ABA间的平衡,导致淀粉酶活性降低,淀粉分解减缓,进而使大麦种子活力降低,萌发受到抑制。     

糯小麦籽粒淀粉粒度分布特征

为进一步加深对糯小麦淀粉特性的认识,选用2个糯小麦和2个普通非糯小麦品种为材料,利用激光粒度分析仪分析了糯小麦完熟籽粒中淀粉的粒度分布特征,及其与普通非糯小麦品种的差异。结果表明,糯小麦淀粉粒的粒径分布范围为1.0~43.7 μm,不同粒径淀粉粒的数目比例分布呈单峰曲线变化,体积和表面积分布均呈双峰曲线变化;糯小麦籽粒中存在2种类型淀粉粒,即A型大淀粉粒（直径≥10 μm）和B型小淀粉粒（直径<10 μm）,B型淀粉粒的数目、体积和表面积比例均高于A型淀粉粒。与普通非糯小麦相比,糯小麦籽粒中B型小淀粉粒的数目、体积和表面积比例较高,淀粉粒的平均粒径和中位粒径较大。糯小麦与普通非糯小麦不同粒径淀粉粒的数目、体积和表面积比例分布曲线存在差异。糯小麦B型淀粉粒处的峰高显著高于普通非糯小麦,A型淀粉粒处的峰值低于后者。糯小麦体积和表面积分布中B型淀粉的峰值粒径显著小于普通非糯小麦。     

水稻胚乳淀粉体被膜的降解和复粒淀粉粒概念的探讨

运用电子显微镜技术,系统观察了水稻胚乳发育过程中淀粉粒的发育、淀粉体被膜的降解和复粒淀粉粒的形态。多个淀粉粒可以同时在1个淀粉体内发生与发育,淀粉粒形态从近球形到椭球形,最后彼此接触,接触面呈多角形。淀粉体被淀粉粒充实后,淀粉体被膜开始降解,降解的被膜片段发生卷曲包裹细胞质基质形成环形被膜结构。发育良好的呈多角形的淀粉粒在淀粉体内排列紧密,淀粉体被膜降解后,这些淀粉粒仍聚集在一起维持淀粉体的轮廓,胚乳细胞不易被断开,成熟籽粒表现为透明性状。发育不良的呈球形或椭球形的淀粉粒在淀粉体内排列疏松,淀粉体被膜降解消失后,这些淀粉粒不能维持淀粉体的轮廓,胚乳细胞易被断开,成熟籽粒表现为垩白性状。还对复粒淀粉粒的概念进行了探讨。     

灌浆期高温对小麦籽粒淀粉的积累、粒度分布及相关酶活性的影响

以不同耐热性品种济麦20和鲁麦21为材料, 于花后5~9 d进行高温处理, 研究了小麦灌浆期高温对籽粒淀粉的积累、粒度分布及合成相关酶活性的影响。结果表明, 灌浆期高温显著降低籽粒淀粉积累量, 显著降低籽粒淀粉、支链淀粉含量, 提高直链淀粉含量和直/支链淀粉比例。高温对济麦20籽粒淀粉积累的影响程度较鲁麦21大。灌浆期高温使小麦籽粒A型淀粉粒的体积、数量和表面积百分比显著增加, B型淀粉粒这3指标则显著降低。高温处理后, 济麦20籽粒蔗糖合酶(SS)、ADPG焦磷酸化酶(AGPP)、可溶性淀粉合酶(SSS)、束缚态淀粉合酶(GBSS)活性与对照无显著差异, 而鲁麦21上述酶活性则高于对照。济麦20、鲁麦21籽粒上述酶活性分别于花后15 d和20 d开始低于对照。与其他淀粉合成相关酶相比, 高温对籽粒GBSS活性的影响程度较小。两品种处理间籽粒蔗糖含量及SS、AGPP、SSS和GBSS活性的变化趋势, 与其籽粒淀粉积累量的变化趋势基本一致。灌浆期高温使籽粒淀粉积累量降低, 主要因高温抑制了籽粒灌浆中后期的淀粉合成, 这是由籽粒蔗糖供应不足和籽粒淀粉合成相关酶活性下降所造成的。     

施氮量对马铃薯块茎淀粉积累及相关超微结构的调节效应

为明确施氮量对不同淀粉型马铃薯块茎淀粉积累及相关超微结构的调节效应,选用高淀粉品种‘克新22号’和低淀粉品种‘克新19号’,设置0（CK）、75、150、225和300 kg/hm²共5个施氮量处理,测定不同施氮量处理的块茎淀粉含量、淀粉产量以及块茎淀粉粒、淀粉体的个数和粒径,并分析了马铃薯块茎淀粉含量与淀粉粒、淀粉体之间的关系。结果表明：施氮量在0~300 kg/hm²时,‘克新22号’和‘克新19号’品种块茎的淀粉含量随施氮量的增加呈不断降低的趋势。其中施氮量为0（CK）kg/hm²时,2个品种的块茎淀粉含量均达最高。2个品种块茎的淀粉产量随施氮量的增加则呈先增加后降低的趋势。其中施氮量为150 kg/hm²时,高淀粉品种‘克新22号’块茎的淀粉产量达到最高,为11.27 t/hm²;而低淀粉品种‘克新19号’施氮量为225 kg/hm²时,块茎淀粉产量达到最高,为8.99 t/hm²。2个品种块茎淀粉粒和淀粉体的数量均随施氮量增加呈不断减少的趋势,淀粉粒和淀粉体的平均粒径随施氮量增加均呈不断变小的趋势,2个品种块茎微观淀粉粒的含量随施氮量增加呈不断降低的趋势,与块茎的淀粉含量随施氮量的增加呈不断降低的趋势一致。2个品种块茎中粒径（d）<30 μm的淀粉粒和淀粉体所占比例均随施氮量的增加呈不断增加的趋势,d≥30~50和≥50 μm的淀粉粒和淀粉体所占比例均随施氮量的增加呈不断降低的趋势。其中施氮量为0（CK）kg/hm²时,2个品种块茎中淀粉粒和淀粉体的数量最多、粒径最大,d<30 μm的淀粉粒和淀粉体所占比例最低,d≥30~50和≥50 μm的淀粉粒和淀粉体所占比例最高。综上所述,不同淀粉型马铃薯块茎淀粉积累及相关超微结构受施氮量的影响较大;应根据不同淀粉型马铃薯块茎的淀粉含量、淀粉产量及淀粉粒和淀粉体等超微结构的变化确定品种适宜的施氮量。     

小麦籽粒淀粉分支酶同种型SBE Ⅱb的亚细胞定位及遗传多样性

以70个有代表性的小麦品种,采用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)方法检测淀粉粒结合SBE Ⅱb的品种间差异;并对SDS-PAGE凝胶中SBE Ⅱb进行回收、复性和酶活性测定.结果表明,淀粉粒结合蛋白(SGP)中分子量为85 kD的SGP-2是与淀粉粒结合的SBE Ⅱb,具有淀粉分支酶活性;SBE Ⅱb从淀粉粒释放并去除SDS后活性立即恢复,其活性高峰出现在花后21 d左右;SBE Ⅱb在小麦籽粒发育早期开始表达,不同发育时期表达量有差异,但其表达图谱在品种间没有差异,即编码SBE Ⅱb的基因位点不具有品种的遗传多态性.