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再生稻贮藏敏感性研究:淀粉结构与理化特性的动态变化及其对稻米品质的影响
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月05日 来源:LWT 6.0
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为解决再生稻(RR)贮藏稳定性差的问题,研究人员系统研究了主季稻(MC)与再生稻在12个月贮藏过程中淀粉多尺度结构(包括支链长度分布、晶体结构等)与功能特性(糊化特性、热特性等)的变化规律。研究发现再生稻的淀粉A链比例、颗粒尺寸等指标变化更显著,导致其糊化温度范围(ΔT)和峰值粘度(PKV)等参数波动更大,揭示了再生稻贮藏敏感性更强的内在机制,为优质再生稻的贮藏保鲜提供了理论依据。
稻米作为全球三大主粮之一,其贮藏过程中的品质变化直接影响粮食安全和市场价值。传统主季稻(MC)在贮藏中会发生"陈化"现象,表现为淀粉降解、蛋白质含量下降等理化性质改变。而再生稻(RR)——利用主季稻收割后腋芽再生形成的第二季作物,虽以优质口感著称,但农户普遍反映其贮藏稳定性较差。这种差异背后的淀粉结构与功能特性变化机制尚不明确,制约着再生稻产业的可持续发展。
为揭示这一科学问题,四川农业大学邓飞团队在《LWT》发表研究,选取西南地区主栽品种宜香优2115(YXY2115)和F优498(FY498),通过12个月15°C控温贮藏实验,结合扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)等技术,系统分析了MC与RR淀粉的多尺度结构演变规律及其对功能特性的影响。
3.1 稻米组分变化
研究发现再生稻的直链淀粉含量(AAC)和蛋白质含量(PC)普遍高于主季稻,但脂肪含量(FC)较低。贮藏后两组分的降幅在RR中更为显著,如YXY2115-RR的PC下降达1.20个百分点,而MC仅下降0.80个百分点,表明RR组分更易受贮藏影响。
3.2 淀粉精细结构特征
SEM显示贮藏后淀粉颗粒表面出现孔洞和裂纹,RR的损伤更严重。粒度分析表明RR中<5μm的小颗粒比例增加更显著(FY498-RR达23.43%)。支链分布测定发现RR的A链(DP6-12)比例增幅高达24.45%,而B3链(DP≥37)减少11.14%,导致平均链长(ACL)下降5.26%。XRD和FT-IR证实RR的相对结晶度(RC)和短程有序度(R1047/1022)降低更明显。
3.3 稻米粉功能特性
快速粘度分析仪(RVA)检测显示RR的峰值粘度(PKV)变化幅度达80.17%,显著高于MC(18.09%)。DSC热分析发现RR的起始糊化温度(To)降幅达18.84%,糊化焓(ΔH)减少60.15%,表明其热稳定性更差。主成分分析(PCA)进一步证实淀粉颗粒尺寸、支链分布等指标是区分贮藏敏感性的关键参数。
该研究首次系统阐明了再生稻贮藏敏感性强的分子机制:其特有的淀粉结构特征(如更高A链比例、更小颗粒尺寸)在贮藏过程中更易受淀粉酶作用,导致支链降解、晶体结构破坏,进而引发更显著的功能特性劣变。这一发现为开发针对性的再生稻保鲜技术提供了理论支撑,对推动"一种两收"种植模式的可持续发展具有重要意义。研究建议后续应重点探究RR与MC内源酶活性的差异,以更深入揭示其贮藏敏感性的生化基础。
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