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锥栗果仁发育期及采后热加工过程淀粉和微量营养素的变化规律研究

锥栗果仁发育期及采后热加工过程淀粉和微量营养素的变化规律研究

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作者：李加琪华南理工大学

学位级别：硕士

锥栗是我国的经济林树种之一,其果实营养丰富,深受大众喜爱。本文选取了两个具有代表性的锥栗品种“金锥(YS)”和“白岩一号(WS)”,探究锥栗果仁发育过程(S1、S2、S3和S4时期)中淀粉和微量营养素(维生素E、类胡萝卜素和多酚)的代谢变化... 详细信息

锥栗是我国的经济林树种之一,其果实营养丰富,深受大众喜爱。本文选取了两个具有代表性的锥栗品种“金锥(YS)”和“白岩一号(WS)”,探究锥栗果仁发育过程(S1、S2、S3和S4时期)中淀粉和微量营养素(维生素E、类胡萝卜素和多酚)的代谢变化规律。另外,考虑到新鲜锥栗不耐储藏的特性,本文进一步探究了水煮和烤制两种热加工处理方式对成熟锥栗果仁中淀粉和微量营养素的影响规律。研究结果如下:(1)探讨了锥栗果仁发育过程中淀粉的结构、性质和生物合成关键酶基因的表达情况。两个品种的锥栗果仁生长发育过程淀粉颗粒表面逐渐光滑,粒径在5.27～9.04μm之间,结晶度、短程有序化程度和支链淀粉含量和B1链含量都随果仁发育不断降低,半结晶结构厚度,无定形层厚度和A链含量随果仁发育增大。随着锥栗果仁的发育,两个品种锥栗淀粉的起糊温度、峰值粘度和崩解值随逐渐减小;快消化淀粉(RDS)和慢消化淀粉(SDS)含量逐渐增加,而抗消化淀粉(RS)含量逐渐减少,且在S4时期变化幅度较大。ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)作为关键酶基因调控锥栗淀粉的生物合成,在发育后期促进淀粉的快速积累,而可溶性淀粉合成酶(SSS)基因的高表达可能是造成锥栗果仁中支链淀粉含量高于直链淀粉含量的原因,支链淀粉中A链含量受SBE的调控,而B1链含量受PUL和ISA1的影响。淀粉的消化特性是影响锥栗果仁品质较为重要的指标,而S3时期的锥栗果仁具有较低的RDS含量和较高的SDS和RS含量,就淀粉方面而言具有较高的品质。(2)探讨了锥栗果仁发育过程中微量营养素(维生素E、类胡萝卜素和多酚)的代谢规律和抗氧化品质变化。总的来说,锥栗中维生素E和多酚总含量都随果仁生长发育呈现上升趋势,且最丰富的组分γ-生育酚和没食子酸含量的变化分别主导了维生素E和多酚总量的变化。类胡萝卜素总含量在S1-S3时期逐渐增加,但在S4时期显著性下降,其含量变化受其最丰富的组分叶黄素的影响。TC作为关键基因影响维生素E的变化;LCYE和LCYB分别是金锥和白岩一号中影响叶黄素含量和类胡萝卜素总量变化的关键基因;C4H是影响对香豆酸含量变化的关键基因,而基因CHI、CHS、F3H和DFR共同影响表儿茶素的积累。另外,采用四种不同的抗氧化活性分析法测定的多酚抗氧化活性变化趋势不甚相同,但总的来说,其抗氧化活性整体上呈现上升趋势。(3)通过转录组测序技术初步探究了锥栗果仁发育过程中淀粉及微量营养素代谢变化的分子机制,在金锥中分别筛选出9、15、19个差异基因与淀粉、维生素E和类胡萝卜素、多酚合成相关;在白岩一号中分别筛选出9、14、19个差异基因与淀粉、维生素E和类胡萝卜素、多酚合成相关。这些差异基表上下调表达模式都各不相同,表明金锥和白岩一号中淀粉及微量营养素的分子调控机制可能存在一定差异。(4)分析了热加工对两个品种锥栗果仁淀粉和微量营养素的影响。结果发现,热加工后金锥和白岩一号淀粉结构和性质变化趋势基本一致,但就微量营养素方面而言,白岩一号比金锥对热更敏感,损失更大。总的来说,热加工处理特别是烤制处理后金锥的品质更佳。结果表明,锥栗果仁发育过程中淀粉和微量营养素的变化较为复杂,但总的来说其随着锥栗生长呈现上升趋势。本研究综合锥栗果仁大小和各营养成分变化,认为转色期(S3-S4)是锥栗的最佳采收期。热加工处理对金锥和白岩一号这两个品种锥栗品质的影响有显著差异,金锥经过热加工处理特别是烤制处理后微量营养素损失更小,品质更佳。

关键词：锥栗果仁发育淀粉微量营养素热加工

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