糜子直链淀粉、蛋白质含量对其外观品质及食味品质的影响_李冬梅.pdf

食品化学 食品科学 2023,Vol.44,No.04 115糜子直链淀粉、蛋白质含量对其外观品质及 食味品质的影响李冬梅，王洪露，龚 瑶，曹梓微，李佳雨，冯佰利*（西北农林科技大学农学院，旱区作物逆境生物学国家重点实验室，陕西 杨凌 712100）摘 要：以4 个直链淀粉、蛋白质含量存在显著差异的糜子品种为实验材料，研究直链淀粉、蛋白质含量对糜子外观及食味品质的影响。结果表明：与低直链淀粉品种比较，高直链淀粉糜子品种，全粉糊化黏度、糊化时间、糊化温度较高，糜子饭吸水率、体积膨胀率、硬度较高，而糊化热焓值较低；蛋白质含量较高的糜子品种，全粉呈现低糊化黏度，糜子饭呈现低吸水率、体积膨胀率，高硬度。直链淀粉、蛋白质含量较高的糜子品种，蒸煮性差、能耗高、蒸煮时间长。因此，在糜子品质育种中，适当降低直链淀粉和蛋白质含量可以改善糜子的适口性。关键词：糜子；直链淀粉；蛋白质；外观品质；食味品质Effects of Amylose and Protein Contents on Visual Appearance and Eating Quality of Proso MilletLI Dongmei,WANG Honglu,GONG Yao,CAO Ziwei,LI Jiayu,FENG Baili*(State Key Laboratory of Crop Stress Biology for Arid Arears,College of Agronomy,Northwest A&F University,Yangling 712100,China)Abstract:In this study,four proso millet varieties with significantly different amylose and protein contents were used to explore the effects of amylose and protein contents on the visual appearance and eating quality of proso millet.The results showed that the viscosity,gelatinization time and gelatinization temperature of whole proso millet flour,as well as the water absorption percentage,volume expansion percentage and hardness of cooked proso millet were significantly higher for the varieties with higher amylose content than those with lower amylose content,while the gelatinization enthalpy was lower than that of the varieties with lower amylose content.For the varieties with higher protein content,whole proso millet flour had lower paste viscosity,and cooked proso millet had lower water absorption percentage and volume expansion percentage but higher harness.Proso millet with higher amylose and protein contents had poorer cooking quality,higher energy consumption and longer cooking time.In conclusion,appropriately reducing the amylose and protein contents of proso millet can improve the palatability.Keywords:proso millet;amylose;protein;appearance quality;eating qualityDOI:10.7506/spkx1002-6630-20220406-063中图分类号：S516 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2023）04-0115-07引文格式：李冬梅,王洪露,龚瑶,等.糜子直链淀粉、蛋白质含量对其外观品质及食味品质的影响J.食品科学,2023,44(4):115-121.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220406-063.http:/LI Dongmei,WANG Honglu,GONG Yao,et al.Effects of amylose and protein contents on visual appearance and eating quality of proso milletJ.Food Science,2023,44(4):115-121.(in Chinese with English abstract)DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220406-063.http:/收稿日期：2022-04-06基金项目：陕西省小杂粮产业技术体系项目（NYKJ-2021-YL（XN）40）；国家谷子高粱产业技术体系项目（CARS-06-A26）；国家自然科学基金面上项目（31371529）第一作者简介：李冬梅（1998）（ORCID:0000-0002-6900-5761），女，硕士研究生，研究方向为糜子品质改良。E-mail:*通信作者简介：冯佰利（1966）（ORCID:0000-0002-8213-7478），男，教授，博士，研究方向为作物高产生态生理技术及小杂粮栽培、育种。E-mail:116 2023,Vol.44,No.04 食品科学 食品化学糜子耐旱、耐瘠、生育期变幅大1，是干旱和半干旱地区重要的粮食作物和经济作物。近年来，人们对糜子的需求逐渐由产量向品质转变，解析糜子品质特性，培育适口性好，品质优良的优质专用品种是糜子品种改良的方向2。糜子淀粉和蛋白质不仅是糜子营养品质的重要构成因素，其含量也直接影响食味品质3。糜子淀粉是多糖的一种，含量在70%左右，分为直链淀粉和支链淀粉4。罗志祥等5研究表明，不论粳稻或籼稻，直链淀粉含量与硬度、咀嚼性和弹力性呈极显著正相关，而与黏度呈极显著负相关。杨清华等6研究表明，粳性糜子粉糊化特性指标均显著高于糯性糜子，粳性糜子饭吸水率、体积膨胀率、米汤固形物含量、米汤碘蓝值均高于糯性糜子。蛋白质作为糜子中第2大类贮藏物质，质量分数一般为13.6%17.9%。其含量的高低与糜子的蒸煮食味品质有着密切联系，特别是对某些缺乏直链淀粉的糯性糜子尤为明显7。石吕等8以3 个常规籼稻品种和3 个常规粳稻品种为供试材料研究表明，蛋白质含量与崩解值以及峰值黏度分别呈显著负相关，并且与消减值之间呈极显著正相关。Zhu Lijia等9研究也发现，大米蛋白质含量不同是导致米粉与其对应的淀粉糊化特性差异的主要原因之一。Zhou Zhongkai等10研究发现米粉经蛋白酶处理后，其峰值黏度和最终黏度发生了显著变化。然而，目前大多研究关注直链淀粉、蛋白质对大宗作物的影响，对糜子品质影响的研究报道较少。因此，本研究选择直链淀粉和蛋白质含量存在显著差异的4 个糜子品种，探究直链淀粉、蛋白质含量对糜子外观及食味品质的影响，旨在为糜子品质育种改良、深加工以及品质评定提供有力的理论基础，以期为我国糜子产业的可持续、健康、绿色发展提供数据理论和参考11。1 材料与方法1.1 材料与试剂供试材料为4 个直链淀粉、蛋白质含量存在显著差异，生育期基本一致的糜子品种（表1、图1），由西北农林科技大学小宗粮豆研究中心提供。东乡朵麻糜、黑糜子直链淀粉含量高，属于粳性品种。蚂蚱眼、小红黍直链淀粉含量低属于糯性品种。东乡朵麻糜、蚂蚱眼蛋白质含量高，而黑糜子、小红黍蛋白质含量相对较低，各品种间存在显著差异。表 1 糜子营养组分含量Table 1 Nutrient contents of proso millet 类型品种质量分数/%直链淀粉蛋白质脂肪粳性东乡朵麻糜15.570.14a14.460.43a3.410.17a黑糜子16.920.39a10.230.19b3.190.13a糯性蚂蚱眼2.610.16b15.110.40a3.440.25a小红黍2.480.08b10.410.42b3.360.15a注：同列不同字母表示差异显著（P0.05），下同。ACBD图 1 东乡朵麻糜（A）、黑糜子（B）、蚂蚱眼（C）、小红黍（D）Fig.1 Photographs of Dongxiangduomamei(A),Heimeizi(B),Mazhayan(C)and Xiaohongshu(D)proso millet直链淀粉试剂盒 北京索莱宝科技有限公司；五水合硫酸铜、硫酸钾、浓硫酸、石油醚、乙醇-百里酚蓝、氢氧化钾等化学试剂均为国产分析纯。1.2 仪器与设备KjeltecTM 8400全自动凯氏定氮仪 瑞典FOSS 公司；自动考种仪 杭州万深检测科技有限公司；Ci7600色度仪 爱丽丝（上海）色彩科技有限公司；S-3400N扫描电子显微镜 日本日立公司；S3500激光粒度仪 美国麦奇克公司；RVA-4500快速黏度仪 瑞典 波通公司；Q2000差示扫描量热仪 美国TA公司；DHR-1旋转流变仪 美国Waters公司；TMS-pilot质构仪 美国FTC公司。1.3 方法1.3.1 样品制备将糜子收获后晒干，实验室放置一段时间平衡水分，后使用砻谷机脱壳，将脱壳籽粒磨粉，过100 目筛，置于4 冰箱备用。1.3.2 营养品质的测定直链淀粉含量用索莱宝公司直链淀粉试剂盒测定。蛋白质含量采用凯氏定氮法，用全自动凯氏定氮仪进行测定12。脂肪含量采用索氏抽提法13测定。1.3.3 籽粒外观品质的测定1.3.3.1 籽粒长、宽、长宽比测定使用自动考种仪测定脱壳后籽粒长、宽和长宽比。1.3.3.2 籽粒千粒质量的测定使用自动数粒机数1 000 粒脱壳后糜子籽粒，每个样品重复5 次，使用分析天平称取千粒质量。1.3.3.3 粒色测定使用色度仪测定脱壳后糜子籽粒的颜色，颜色特性分别使用L*、a*和b*表示。L*代表亮度；a*代表红色（）和绿色（）；b*代表黄色（）和蓝色（）。总色差按式（1）计算：E=L*2+a*2+b*2（1）食品化学 食品科学 2023,Vol.44,No.04 1171.3.4 颗粒形态观察采用电子显微镜进行观察，取少量样品均匀地洒在双面胶上并固定于载物台，真空条件下用离子溅射喷镀仪将其喷金，于真空干燥器中干燥保存。电镜加速电压为50 kV，放大倍数为2 000 倍。1.3.5 颗粒大小分析使用激光衍射粒度分析仪测量粒度大小，具体操作如下：在烧杯中放入1 L蒸馏水，向水中缓慢加入糜子粉，直至糜子粉量达到一起要求，点击仪器进行分析。1.3.6 糜子粉吸水率、吸油率的测定吸水率：准确称取0.5 g样品于10 mL离心管中，加入5 mL蒸馏水，混合均匀后，4 000 r/min离心15 min倒去上清液，称取质量，吸水率按式（2）计算：吸水率/%=m2-m1100m（2）式中：m2为离心后总质量/g；m1为离心前样品与离心管总质量/g；m为样品质量/g。吸油率：准确称取0.5 g样品于10 mL离心管中，加入5 mL食用油，混合均匀后，4 000 r/min离心倒去上清液，称取质量，吸油率按式（3）计算：吸油率/%=m2-m1100m（3）式中：m2