中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧油減損與真菌毒素防控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)闡明了黃曲霉侵染對(duì)玉米淀粉多尺度結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)的影響

　　近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所糧油減損與真菌毒素防控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)闡明了黃曲霉侵染對(duì)玉米淀粉多尺度結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)的影響。相關(guān)研究成果發(fā)表在食品領(lǐng)域Top期刊《Carbohydrate Polymers》（JCR一區(qū)，IF=10.7）上。加工所碩士研究生田效宇為論文第一作者，邢福國研究員和楊博磊助理研究員為共同通訊作者。該研究得到了中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程（CAAS-ASTIP-G2022-IFST-01）和國家自然科學(xué)基金（31972179, 32001813）的資助。

 

　　玉米在儲(chǔ)藏過程中極易受到黃曲霉侵染，進(jìn)而引發(fā)一系列生理變化。淀粉是玉米籽粒的主要能量儲(chǔ)備，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于食品加工業(yè)，除了能夠增加食物粘度、增強(qiáng)口感外，還可以用作稀釋劑、結(jié)構(gòu)形成劑和穩(wěn)定劑等用以改善食物質(zhì)地。目前，關(guān)于真菌及毒素對(duì)玉米產(chǎn)量的影響、真菌毒素污染玉米風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及玉米中真菌毒素污染監(jiān)測預(yù)警和檢測等已有大量報(bào)道。然而，真菌侵染導(dǎo)致玉米淀粉多尺度結(jié)構(gòu)和生物特性的變化缺乏深入研究。

 

　　科研人員研究發(fā)現(xiàn)，玉米儲(chǔ)藏過程中被黃曲霉侵染后，淀粉含量顯著降低，淀粉顆粒表面出現(xiàn)孔隙和裂紋。同時(shí)，被黃曲霉侵染的玉米淀粉結(jié)構(gòu)有序性和相對(duì)結(jié)晶度顯著降低，半結(jié)晶層狀結(jié)構(gòu)、無定形層狀結(jié)構(gòu)和結(jié)晶層狀結(jié)構(gòu)的厚度均顯著升高，表明黃曲霉侵染導(dǎo)致玉米淀粉的層狀結(jié)構(gòu)被拉伸、擴(kuò)張或破壞。此外，黃曲霉侵染對(duì)玉米淀粉加工特性的影響顯著，被侵染玉米淀粉在糊化過程中粘度值顯著降低，表明黃曲霉侵染降低了淀粉的粘度特性，影響了淀粉的再結(jié)晶能力，導(dǎo)致淀粉結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性降低；降低了淀粉中彈性成分的比例，導(dǎo)致淀粉的凝膠形成能力降低。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，在玉米儲(chǔ)藏過程中施用丁香酚防霉劑后，玉米淀粉的多尺度結(jié)構(gòu)及加工特性與實(shí)驗(yàn)對(duì)照組相比無顯著性差異。

 

　　以上研究全面解析了黃曲霉侵染引起的玉米淀粉品質(zhì)劣變機(jī)制，并評(píng)估了相應(yīng)的防控技術(shù)，為開發(fā)高效玉米防霉產(chǎn)品提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2024.122322