《Journal of Cereal Science》：Pulsed magnetic field regulates the freeze-thaw and short-term retrogradation behavior of rice starch gels with different amylose contents
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•直链淀粉含量越高，冻融凝胶损伤越严重。•脉冲磁场处理增强了籼稻、粳稻和糯米淀粉凝胶的质量稳定性。•脉冲磁场处理对高直链淀粉凝胶表现出更显著的结构保护效果。•脉冲磁场处理对低直链淀粉凝胶表现出更显著的保质效果。引言鲜米基产品（如米线、炒饭和年糕）是亚洲人的主食，因其适宜的口感
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直链淀粉含量越高，冻融凝胶损伤越严重。
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脉冲磁场处理增强了籼稻、粳稻和糯米淀粉凝胶的质量稳定性。
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脉冲磁场处理对高直链淀粉凝胶表现出更显著的结构保护效果。
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脉冲磁场处理对低直链淀粉凝胶表现出更显著的保质效果。
引言
鲜米基产品（如米线、炒饭和年糕）是亚洲人的主食，因其适宜的口感和质地而受到全球欢迎（Cao 等，2021）。鲜米基产品高水分含量和丰富的营养成分使其在常温储存下极易受到微生物腐败，导致保质期短（Kang 等，2022）。低温储存的应用能够延长鲜米产品的质量稳定性，同时改善市场分销范围（Long 等，2024）。
冻融过程和短期回生分别用于模拟淀粉类食品的冷冻储存和冷藏储存，代表两种相对独立的商业储存环境。冻融稳定性和回生程度是决定鲜米产品质量保持和保质期的两个关键因素。作为大米的主要成分，淀粉网络在很大程度上决定了这些性质（Li 等，2021）。冻融过程会导致淀粉凝胶网络结构崩溃，从而引发脱水收缩和淀粉链聚集，最终导致凝胶硬化（Long 等，2024；Zhao 等，2024）。同时，回生过程会导致淀粉分子重新组装成更具有序性的晶体结构，从而在基于米淀粉凝胶的食品中产生不良的质构特性，如硬度增加、干燥感以及碎屑状或粉状口感。
磁场技术主要通过调节氢键和过冷等水分特性来发挥作用，作为一种新型食品保鲜技术已显示出相当大的潜力（Zhao 等，2024）。其优势包括非热加工、成本低廉和环境友好，且具有显著的商业应用前景。先前的研究已记录静态磁场可以加速冷冻过程、产生更细小的冰晶，并减少小麦面团、炒饭和粽子等多种食品的质量降解（Ai 等，2025；Li 等，2023；Long 等，2024；Zhou 等，2022）。然而，目前关于脉冲磁场（PMF）在淀粉类食品中应用的研究有限。脉冲磁场可限制冰晶尺寸并削弱水分子网络，从而减轻冻融和回生过程中的质量劣变并改善质构稳定性（Wang 等，2025）。在2.5–4.5 T、20–50个脉冲的PMF处理下，可稳定鲜湿面条的颜色和pH值、提高面条质量并抑制微生物生长（Liu 等，2026）。6 mT、0.8 Hz的PMF可抑制冷冻大福的冰晶重结晶，保持淀粉-蛋白网络的完整性，使这种糯米制品的咀嚼性降低80%、韧性增加18%（Nie 等，2026）。然而，不同直链淀粉含量的淀粉凝胶在冻融和短期回生过程中的结构和质量变化尚不清楚。此外，脉冲磁场对不同直链淀粉含量淀粉凝胶的冻融和短期回生行为的调控作用仍然未知。
本研究考察了冻融和短期回生过程以及脉冲磁场处理对籼稻淀粉（IRS）、粳稻淀粉（JRS）和糯米淀粉（GRS）凝胶结构和品质特性的影响。研究假设脉冲磁场通过改变冰晶形成和水分子簇的分布，减轻冻融和回生过程在籼稻、粳稻和糯米淀粉凝胶中引起的结构损伤和质量劣变，且保护效果因米淀粉类型而异。本研究为脉冲磁场在不同米基产品中的应用提供了实践指导，并为理解脉冲磁场在不同直链淀粉含量淀粉凝胶中的作用提供了理论基础。
章节摘要
材料
本研究采用湿法研磨的籼稻、粳稻和糯米粉。糯米粉和籼稻粉均采购自芜湖凤溪食品有限责任公司（中国芜湖），粳稻粉由同济精米粉厂提供（中国南陵县）。
淀粉提取
参照前人报道的淀粉提取方法（Souza 等，2016），并做适当修改，将100 g米粉与1500 mL 0.18% NaOH（w/v）溶液在30 °C下混合并搅拌30 min，然后
超分子结构
为研究IRS、JRS和GRS凝胶在有无脉冲磁场处理条件下经历冻融和短期回生过程时的结构差异，我们基于公式（1）和（2）进行了分形结构分析（图S1A–B）和聚集尺寸分析（图S1C–Q），如表1所示。所有样品的分形分析均使用Porod方程公式（1）进行。所有样品在定义范围内均表现出自相似分形结构，Porod斜率（α）均小于3（
结论
本研究调查了脉冲磁场处理对三种不同直链淀粉含量的米淀粉凝胶（IRS、JRS和GRS）在冻融和短期回生过程中的结构和品质的影响。冻融过程中大冰晶的形成和短期回生过程中淀粉分子链的重排导致了凝胶网络结构的劣化和凝胶硬度的增加。值得注意的是，直链淀粉含量较高的凝胶
CRediT作者贡献声明
王晶（Jing Wang）：起草——初稿撰写、可视化、验证、方法学、调查研究、正式分析、数据整理、概念构思。聂梦子（Mengzi Nie）：调查研究、正式分析、数据整理。山药梦（Yimeng Shan）：验证、调查研究、正式分析、数据整理。李宁（Ning Li）：验证、方法学、正式分析。王丰章（Fengzhang Wang）：验证、方法学、正式分析。佟立涛（Li-Tao Tong）：撰写——审阅与编辑、可视化、监督指导、资源提供、方法学、经费获取。
利益冲突声明
作者声明不存在任何已知的竞争财务利益或个人关系，这些情况可能影响本文所报告的工作。
致谢
本研究得到以下项目的资金支持：国家重点研发计划（2024YFE0111500）、大米多维质量评价与应用研究（NASC2024KY28）以及中国农业农村部中原粮食作物研究中心重点任务（ZYZX2023010108）。
王晶|聂梦子|山药梦|李宁|王丰章|佟立涛
