不同盐碱浓度培育下耐盐碱水...粉的结构特征及理化功能性质.pdf

摘要

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我国现有内陆盐碱地面积近1亿hm，对盐碱地进行合理的开发与利用，不仅可以

有效缓解土地供需矛盾，而且对保障国家粮食安全具有重大战略意义。水稻是我国最重

要的粮食作物，水稻种植一直被认为是改良盐碱地的重要生物方法。本研究收集了3个

品种耐盐碱水稻（T477S/粤禾丝苗、广湘24S/RA65和2020X2L547，分别用YSM、GSR、

GXL代替）分别在0%、0.3%、0.6%盐碱浓度下（分别用@0.0、@0.3、@0.6表示）培

育的共计9个稻谷样品，经砻谷、碾白、粉碎、过筛后得到米粉，随后采用碱提与酶解

相结合的方法分离出大米淀粉，最后对米粉和淀粉进行结构表征和理化功能性质分析，

以期为耐盐碱水稻的深加工利用提供理论依据和数据支撑。主要研究结果如下：

耐盐碱水稻大米的长度、宽度和长宽比均随盐碱浓度的增大而减小。正常培育的

YSM、GSR和GXL米粉的直链淀粉含量分别为9.57%、17.80%和24.01%，随着盐碱浓

度增大，YSM和GXL的直链淀粉的含量呈下降的趋势，如YSM@0.3和YSM@0.6的

直链淀粉含量分别为9.11%和8.40%。米粉的蛋白含量随着盐碱浓度的增大而显著提高，

其中GXL米粉中蛋白含量从6.62%（GXL@0.0）增大至10.13%（GXL@0.6）；盐碱胁

迫亦影响到蛋白的氨基酸组成，其中对亮氨酸、赖氨酸和脯氨酸的影响较大；碱提与酶

解相结合能有效脱除米粉中的蛋白质和脂肪。此外，盐碱胁迫增大了米粉中脂肪和灰分

的含量，如GSR米粉的脂肪和灰分含量分别从0.58%、0.48%（GSR@0.0）增至1.00%、

0.79%（GSR@0.6）。

米粉的持水性随盐碱浓度的增大而增大，持油性则下降，但淀粉的持水性和持油性

未见显著变化。米粉的溶解度随盐碱浓度的变化与其直链淀粉含量变化趋势一致，即

YSM、GXL米粉溶解度随盐碱浓度增大而减小，GSR米粉的溶解度在盐碱浓度为0.3%

时达到最大值（12.07%）。淀粉膨润力随盐碱浓度的变化与其直链淀粉含量变化趋势相

反。由于脱除了蛋白，淀粉的溶解度（最大值为47.84%）和膨润力（最大值为28.71）

相比米粉均显著提升。差示扫描量热仪（DSC）结果表明，米粉的糊化焓ΔH未见显著

变化，但糊化温度区间（ΔT）略有增大；相比米粉，淀粉的糊化温度降低，且GXL淀

粉的焓值随盐碱浓度的增加而增加。快速粘度仪（RVA）分析显示，盐碱胁迫显著提升

了米粉的成糊温度（3℃~9℃），峰值时间也随盐碱浓度的增大而推迟，峰值黏度和崩解

值均减小，GXL米粉的回生值从1898.50mPa·s降至1099.00mPa·s，变化幅度最大。流

变学分析结果表明，米粉的G'和G"随着角频率的增大而增大，G'始终大于G"，表明弹

性特征始终大于粘性特征。盐碱胁迫影响米粉的稠度系数K，YSM@0.3米粉的K值

nn

（114.38Pa·s）高于对照样（98.22Pa·s），说明YSM@0.3米粉的粘性特征更加明显；

然而，直链淀粉含量较高的GSR和GXL的K值均随盐碱浓度的增加而降低，说明弹性

特征更加明显。脱除蛋白后，淀粉的G'和G"均减小，其中GSR淀粉的减小趋势最明显。

不同盐碱浓度下的米粉和淀粉的颗粒形貌无显著差异，但同一品种的淀粉粒径分布

与其直链淀粉含量相关，即直链淀粉含量越高，淀粉粒径越大。X-射线衍射（XRD）结

果显示，耐盐碱水稻米粉和淀粉均为典型的A型结晶结构；此外，耐盐碱水稻米粉存在

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微弱的V型结晶结构，可能是脂肪含量增加，导致淀粉与脂肪形成V型复合物；随着

盐碱培育浓度的增大，3种耐盐碱水稻米粉的相对结晶度均减小，淀粉相对结晶度均增

大。此外，盐碱胁迫改变了淀粉的超分子层状结构，随着盐碱浓度的增大，淀粉的结晶

层厚度（lc）和半结晶层厚度（d）整体呈现出增大的趋势，其中GXL淀粉的变化最为

显著，d值从9.37nm（GXL