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太阳集团7237网站任万军教授团队揭示弱光条件下米粉稻化学成分和淀粉结构与RVA和质构特性的内在关系

时间:2022-06-16  来源:   点击数:

近年来,弱光逐渐成为一种全球性的气候现象,导致农作物田间产量和品质下降;大米是碳水化合物的主要饮食来源。米粉是最受欢迎的“小吃”类型之一,通常由直链淀粉含量较高的大米制成。在西南地区,由于云雨等不利天气条件,水稻的灌浆期处于典型的弱光条件中,大米中的直链淀粉含量降低、蛋白质含量上升,均影响米粉的品质。因此,揭示弱光条件下米粉稻淀粉特性与RVA、米粉质构特性的内在关系是提高米粉品质的关键。

近日,国际农林科学主流学术期刊《Food Chemistry-X》(中科院一区TOP期刊,IF=5.182)在线发表了来自四川农业大学任万军教授团队的研究论文 “Changes in chemical composition and starch structure in rice noodle cultivar influence Rapid Visco Analysis and Texture analysis profiles under shading”。该研究采用典型的米粉稻品种桂朝II作为供试材料,分析了其在弱光下稻米淀粉颗粒的结构性质、RVA和质构特性,以及三者之间的关系,为进一步提高我国西南地区米粉稻的品质提供了理论基础。

Figure 1Scanning electron microscopy images of rice starch granules from (a and b) GuichaoII and (c and d) Shuhui 498. (a and c): under normal light levels, (b and d): under shading. The red arrows indicate elliptic or near-elliptic starch granules, and the yellow arrows indicate eroded pores on the surface of the starch granules.

桂朝II的蛋白含量、短链支链淀粉含量、溶胀因子、结晶度和体积加权平均直径(<5 μm)分布均较低,它的直链淀粉含量、硬度、弹性、咀嚼性和凝胶稠度较高,这些特点使得其更有利于用于米粉生产。该研究的结果显示灌浆期光照强度降低会显著影响淀粉结构和稻米及米粉的品质,使得淀粉颗粒大小、结晶度和ΔH减小,且淀粉结构无序度增加。同时,直链淀粉含量和短链支链淀粉比例降低,蛋白质含量、淀粉长/短链比例和淀粉分支度增加,这影响了米粉在糊化过程中的吸水和膨胀能力。这种性质不利于提高米粉的弹性和强度,从而严重限制了米粉的加工和生产。本研究阐明了弱光胁迫对大米和米粉糊化特性的影响,为淀粉颗粒的合成及其对胁迫下米粉特性的影响提供了新的见解。

Figure 2Relationship between the pasting, structural, and physicochemical properties. PKV: peak viscosity; HPV: hold viscosity; BDV: breakdown viscosity; CPV: final viscosity; SBV: setback; PaT: pasting temperature.

该研究由四川农业大学任万军教授课题组独立完成。太阳集团7237网站陈虹博士后和博士研究生王淘为共同第一作者,任万军教授为通讯作者。该研究得到了国家自然基金项目、国家重点研发计划和四川省育种攻关项目的支持。


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https://doi.org/10.1016/j.fochx.2022.100360

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