《Radiation Physics and Chemistry》：Influence of electron beam irradiation on the textural quality of?mung beans and the hierarchical structure and physicochemical properties of isolated starch
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•电子束辐照（EBI）显著改变了绿豆的质地。•EBI降低了分离淀粉的分子量以及长程和短程有序性。•EBI提高了分离淀粉的溶解度和糊化温度（To和Tp）。•淀粉的结构改变与绿豆的质地有关。引言绿豆（Vigna radiata L.）是一种营养丰富的豆类，富含植物蛋白、膳食纤维、
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电子束辐照（EBI）显著改变了绿豆的质地。
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EBI降低了分离淀粉的分子量以及长程和短程有序性。
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EBI提高了分离淀粉的溶解度和糊化温度（To和Tp）。
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淀粉的结构改变与绿豆的质地有关。
引言
绿豆（Vigna radiata L.）是一种营养丰富的豆类，富含植物蛋白、膳食纤维、维生素、矿物质和生物活性化合物（如多酚、黄酮和皂苷）（Banura & Singh, 2023; Linares-Casta?eda et al., 2024）。随着对食用品质期望的提高，绿豆的质地已成为加工适宜性和消费者接受度的关键决定因素。然而，绿豆在烹煮时通常难以软化，往往导致质地过于坚硬且口感下降（Chen et al., 2021; He et al., 2025）。传统上，浸泡是最常见的软化绿豆的方法，但长时间浸泡或高温浸泡可能会增加营养损失和微生物污染的风险（Koriyama et al., 2017; Li et al., 2020; Linares-Casta?eda et al., 2024）。为解决这些局限性，已研究了一些替代方法。例如，Sharanagat等人（2019）报道，发芽降低了绿豆粉的糊化温度和糊化粘度，从而有助于质地软化。高压蒸煮（1.05 kg/cm2，121 °C，15 min）也被证明能降低硬度、内聚性和咀嚼性（Kaur et al., 2015）。然而，发芽耗时较长，而高压蒸煮能耗较高，限制了其工业应用。因此，仍需要更实用的加工技术来改变绿豆的质地特性。
电子束辐照（EBI）是一种新型非热加工技术，利用高能电子束在材料中诱导靶向改性（Li, Zhang, et al., 2025）。它已被广泛用于微生物控制、灭菌、发芽抑制和作物改良（Akhila et al., 2021; Lee et al., 2023; Zheng, Chen, et al., 2023）。与其他技术相比，EBI具有无化学残留、高安全性、操作简单和相对较低能耗等优势（Li, He, et al., 2025）。1981年，世界卫生组织（WHO）报告称，总体平均剂量高达10 kGy的辐照食品不存在毒理学危害。2003年，国际食品法典委员会（CAC）声明，当需要达到合法技术目的时，可使用超过10 kGy的剂量（Li, He, et al., 2025）。近年来，有报道指出EBI可改变食品产品的质量特性。Hojjati等人（2024）报道，0.5-4 kGy剂量的EBI对榛子硬度无显著影响，而6 kGy处理降低了硬度并增加了脆性。Li, He, Yang, Peng等人（2025）显示，EBI在经历初期平稳后增加了非糯性谷子的硬度，而糯性品种则逐渐软化。Li, He, Yang, Wang等人（2025）进一步发现，EBI增加了燕麦粥的可溶性固形物含量，改善了煮熟燕麦粒的形态完整性，并降低了其硬度。综合这些发现表明，EBI对食品质地的影响高度依赖于不同食品基质的结构特征。作为豆类，绿豆在结构上与谷物不同，具有致密的种皮和紧实的子叶组织，这些特征可能限制水分渗透和淀粉糊化。此外，中胶层中的果胶交联增强了细胞间黏附，从而阻碍加热过程中的细胞分离（Chen et al., 2025; Yadav et al., 2018）。这些特征可能导致绿豆对EBI表现出独特的质地响应。然而，关于EBI对绿豆质地特性影响的研究仍然有限。
淀粉是绿豆的主要成分，其结构和物理化学特性可能显著影响绿豆品质。以往关于熟米饭的研究表明，其质地与淀粉组成和分子结构密切相关，包括直链淀粉链长分布以及直链淀粉和支链淀粉的含量（Li et al., 2016; Li et al., 2018; Park & Han, 2016）。因此，研究EBI引起的淀粉变化对于理解辐照后绿豆的质地改变具有重要意义。目前关于EBI在淀粉改性中应用的研究主要局限于纯化淀粉体系。例如，Zhao等人（2023）证明了EBI破坏了淀粉的短程有序和结晶性，并诱导了支链淀粉的解聚。然而，尚未系统研究从辐照绿豆中提取的淀粉。与纯化淀粉不同，完整绿豆中的淀粉嵌入在由细胞结构和其他成分组成的复杂天然基质中，因此可能表现出不同的响应。因此，系统表征从辐照绿豆中提取的淀粉，有助于扩展EBI在淀粉体系中的应用范围，并从淀粉特性的角度更全面地理解EBI引起的绿豆品质变化。值得注意的是，提取淀粉的特性与整粒绿豆质地特性之间的关系尚不明确。
因此，本研究采用0至20 kGy不同剂量的EBI处理绿豆，并评估煮熟绿豆的质地特性。随后，从辐照绿豆中提取淀粉，系统地表征其结构和物理化学特性。进一步采用Pearson相关分析和主成分分析来检验提取淀粉的特性与煮熟绿豆质地特性之间的关联。本研究为理解EBI引起的绿豆质地变化以及评估EBI在绿豆加工中的潜在应用提供了理论基础。
章节摘要
材料
绿豆颗粒购自沈阳世跃稻田集团有限公司（中国沈阳）。直链淀粉和支链淀粉标准品分别来源于马铃薯淀粉和玉米淀粉，购自青岛杰仕康生物科技有限公司（中国青岛）。HPLC级二甲基亚砜（DMSO）购自上海麦克林生化科技有限公司（中国上海）。葡聚糖标准品（40 kDa）购自Sigma-Aldrich Co., Ltd.（美国密苏里州圣路易斯）。光谱级溴化钾和
煮熟绿豆颗粒的质地
质地是衡量谷物品质的常用指标。表1显示，EBI显著影响了煮熟绿豆颗粒的硬度、弹性、咀嚼性和黏附性。在这些参数中，硬度是影响消费者偏好的关键属性，通常质地越软越受欢迎。未辐照的绿豆表现出最高的硬度，并随着辐照剂量的增加逐渐降低。在20 kGy时，硬度从8526 g降至3849 g，
结论
本研究深入探讨了EBI对绿豆颗粒质地特性及其分离淀粉特性的影响。结果表明，EBI显著降低了煮熟绿豆颗粒的硬度和咀嚼性，同时增加了其黏附性。分离淀粉表现出颗粒表面形态的轻微改变、短链比例增加、分子量降低以及短程和长程结构的降低
CRediT作者贡献声明
李敏：撰写初稿、方法论、概念化。沈慧珊：撰写审阅与编辑、监督。张华：资金获取、概念化。刘兴丽：监督、概念化。王宏伟：调查研究、形式分析。康伟民：可视化、资源。张艳艳：软件、概念化。肖倩：验证、形式分析。陈佳颖：调查研究、形式分析。杨思凡：验证、数据整理
未引用参考文献
Lei et al., 2024; Li and Gilbert, 2018; Li et al., 2025; Li et al., 2025; Liang et al., 2024; Liang et al., 2023; Shen et al., 2023; Zhang et al., 2022; Zheng et al., 2023.
利益冲突声明
? 作者声明不存在任何已知的竞争性经济利益或个人关系，这些关系可能被认为会影响本文报告的工作。
致谢
本研究由国家自然科学基金（32472388）、河南省重点科技项目（242103810090、262102110086）、中原科技创新领军人才（254000510024）以及河南省科技副职计划资助。
李敏|杨思凡|肖倩|陈佳颖|康伟民|张艳艳|刘兴丽|王宏伟|沈慧珊|张华
