不同施氮条件下稻米蛋白质与淀粉的分层变化特征及其对食味品质的影响

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:guobin_tj
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食味品质是稻米品质最重要的感官评价指标。作为稻米的两大主要成分,稻米蛋白质和淀粉很大程度上决定了稻米的食味品质。除了蛋白质与淀粉的含量高低,蛋白质与淀粉在稻米中的分布差异也可能对稻米食味品质存在影响。然而,稻米蛋白质与淀粉在稻米中的分层分布特征及其对稻米食味品质存在怎样的影响并不明确。因此,本实验以食味品质存在明显差异的4个水稻品种(黄华占、嘉丰优2号、甬优7850和美香占2号)为材料,同时,设置不同氮肥施用水平处理(0 kg ha-1和200 kg ha-1),通过对稻米籽粒进行分层碾磨(将籽粒由外向内碾磨为4层,依次为L1(0%-9%)、L2(9%-14%)、L3(14%-19%)、L4(81%)),研究在不同施氮水平下稻米籽粒不同层次蛋白质和淀粉的分层差异特征,以及与食味品质的关系。本研究的主要结果如下:1.施用氮肥均显著增加了不同类型稻米蛋白质的总含量,而淀粉总含量受氮肥施用影响的变化规律不一致,表现出明显的品种间差异。稻米蛋白质含量在施用氮肥后增加了37.2%-65.8%;黄华占和嘉丰优2号的淀粉总含量在施用氮肥条件下显著增加,而直链淀粉含量几乎不受影响;施用氮肥条件下,甬优7850的淀粉含量和直链淀粉含量均显著增加,而美香占的淀粉总含量和直链淀粉含量均显著下降。2.从蛋白质含量来看,总体而言,各品种蛋白质含量总体表现为稻米外层大于内层,其中黄华占和美香占在L2层蛋白质含量最高,嘉丰优2号和甬优7850则在L1层;从蛋白质组分来看,各品种不同分层蛋白质组分含量均表现为谷蛋白>球蛋白>清蛋白>醇溶蛋白,其中清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白主要分布在L1和L2层,谷蛋白在内外层分布则相对均匀;从蛋白结构来看,各品种不同分层蛋白质二级结构表现为α-螺旋>β-折叠>β-转角>无规则卷曲;由外层到内层α-螺旋呈先升高后下降的趋势,在L2层最高,β-折叠呈先下降后上升的趋势,在L2层最低;从淀粉含量来看,总体而言,淀粉、直链淀粉主要分布在内层,在稻米籽粒中由外到内逐渐增加。施用氮肥对稻米不同层蛋白质含量、组成和淀粉结晶度均有显著影响。3.稻米蒸煮食味品质总体表现出由外层到内层逐渐升高的趋势,食味品质的差异与各层次蛋白质和淀粉的变化密切相关。从蛋白质来看,各层次蛋白质含量、清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白与峰值粘度和崩解值呈极显著负相关,与最终粘度、消减值和糊化温度呈显著或极显著正相关,与食味值呈极显著负相关,各层次谷蛋白与食味值呈显著负相关;从淀粉来看,各层次的淀粉和直链淀粉含量与峰值粘度和崩解值呈极显著正相关,与最终粘度、消减值和糊化温度呈极显著负相关,与食味值呈极显著正相关;随着稻米碾磨程度的增加,食味值呈显出先升高后下降再升高的趋势,在碾磨掉L2层后,稻米食味值存在明显的下降,因此,L2层保留与否对稻米食味的影响较为关键。4.随着稻米籽粒碾磨增加,总体而言,稻米外观品质和加工品质有所下降。随着稻米由外向内的分层碾磨,稻米垩白度显著增加,长宽比有所下降;稻米整精米所占比重显著下降。在碾磨去除L2层后,稻米的外观品质和加工品质下降幅度明显。综上所述,不同食味稻米蛋白质与淀粉分层分布特征存在明显差异,且这种差异对稻米食味品质存在显著影响。总体而言,提高稻米籽粒内层淀粉和直链淀粉含量,降低稻米籽粒内层蛋白质含量,包括清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白,控制稻米碾磨度在9%-14%之间,可以有效提高稻米食味品质。
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