摘要
银杏是一种活化石植物,世界上最古老的孑遗植物之一,在中国的种植面积大,目前银杏在医疗、食品和保健方面已被广泛应用。淀粉是银杏胚乳的主要组成部分,其结构和特性是决定着银杏胚乳的品质的重要因素。因此,研究银杏淀粉的精细结构和理化特性,对提高银杏胚乳品质和选育优良品种具有重要意义。本研究以8个核用主栽银杏品种七星果、大佛指、红银一号、洞庭皇、佛指、马铃、大龙眼和龙眼为材料,分析了成熟果仁中蛋白质和表观直链淀粉等的组分,分离了果仁中的淀粉并利用扫描电镜、透射电镜和偏光显微镜分析了淀粉粒的形态特征;利用X射线衍射仪、小角X射线散射仪、傅里叶变换红外光谱仪和激光拉曼成像光谱仪分析了淀粉粒的晶体结构类型和特点;利用差示扫描量热仪分析了淀粉的热糊化特性。此外,分析了银杏胚乳发育过程中淀粉粒的结构特征和理化特性,以及银杏胚乳后熟过程中沙藏对银杏淀粉粒精细结构和理化特性的影响。相关研究为深入理解银杏胚乳发育进程及银杏胚乳食味品质的形成提供了理论基础,为选育具有优良银杏品种和种实贮藏方法提供了重要参考。主要研究如下: 1、通过分析8个品种银杏淀粉粒的结构和理化特性发现:8种银杏淀粉粒的显微形貌无显著差异,均以圆形、椭圆形和不规则形淀粉粒为主,淀粉粒表面光滑,无孔洞现象,内部均有折叠结构,均存在规则和不规则的“马耳他十字”花环结构,脐点位于淀粉粒的中心位置;然而8种银杏淀粉粒粒径大小存在差异,七星果和大佛指的淀粉粒最小,佛指和马铃淀粉粒径最大。8种银杏淀粉粒晶体结构差异不大,均为A型晶体,结晶度范围在31.45%-33.32%之间,单粒淀粉的短程有序度均呈现中间低边缘高的模式,然而结晶度和直链/支链值在单粒淀粉内均呈均匀分布。8种银杏淀粉粒的表观直链淀粉含量有显著差异,七星果最小,龙眼最大,但是它们的热力学特性差异不大,糊化温度范围在70.19-89.56℃之间,焓值为13.58-15.82J·G-1之间。综合认为,七星果和大佛指具有比其他品种淀粉更佳的理化性状,可以选育为优良主栽品种。 2、分析了银杏胚乳发育不同时期淀粉积累动态和理化特性,结果发现,淀粉粒的积累规律是由糊粉层-外胚乳-内胚乳逐渐向核仁内部充实,直到最后胚乳发育成熟,淀粉粒的大小和数量趋于稳定。银杏淀粉是由类叶绿体质体发育而来,通过出芽和缢缩两种方式增殖产生新淀粉粒。在胚乳发育早期,淀粉粒的形态以不规则形为主,马耳他十字结构不明显,淀粉平均粒径仅为4.54μm;随着胚乳的发育,圆形和椭圆形淀粉粒逐渐增多,粒径逐渐增大,成熟的银杏淀粉粒内部有个较大的孔洞结构。圆形淀粉粒具有规则的马耳他十字结构,而椭圆形和不规则形淀粉均为不规则的马耳他十字,三种形态的淀粉粒均具有一个明显的中央脐点;胚乳成熟后,淀粉粒的大小和形态均趋于稳定。银杏发育淀粉粒均为A型晶体,随着胚乳的发育,淀粉粒的结晶度、有序度和峰强度均存在微弱的下降趋势;胚乳发育时期,单粒淀粉内的结晶度和直链/支链值呈均匀分布,淀粉粒的有序度呈中间弱边缘强的趋势;在胚乳发育过程中,银杏淀粉粒的直链淀粉含量不断增加,然而淀粉粒的热力学特性变化不明显。 3、通过分析沙藏处理对后熟银杏胚乳淀粉粒结构和理化特性的影响发现,沙藏对银杏淀粉粒的外部形貌无影响,室温贮藏和沙藏的淀粉粒均以圆形、椭圆形和不规则形为主,淀粉粒表面光滑无孔洞,偏光结构无差异;然而沙藏淀粉粒的平均粒径显著大于室温贮藏的淀粉粒。无论是室温贮藏还是沙藏的淀粉粒均为A型晶体,但沙藏后的淀粉粒结晶度、有序度和峰强度均高于室温贮藏淀粉粒;单粒淀粉粒内的结晶度和有序度有增加趋势,单粒淀粉内的直链/支链值有减弱趋势。沙藏后的淀粉粒表观直链淀粉含量降低,糊化温度与室温贮藏淀粉粒相比无显著差异。由此可见,沙藏不会导致淀粉粒形貌变化,但可以改善银杏胚乳品质,是一种较好的银杏种实贮藏方法。