植物蛋白結(jié)構(gòu)與功能調(diào)控創(chuàng)新團隊探究了全球不同品種花生的微觀結(jié)構(gòu)與工程特性并揭示其內(nèi)在關(guān)聯(lián)
時間:2025-05-13 09:42 來源:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所 作者: 向飛
近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所植物蛋白結(jié)構(gòu)與功能調(diào)控創(chuàng)新團隊以5個主要花生生產(chǎn)國的10個不同花生品種為研究對象,從多尺度結(jié)構(gòu)角度對花生工程特性與微觀結(jié)構(gòu)進行表征與關(guān)聯(lián)分析,相關(guān)成果發(fā)表在《Journal of Integrative Agriculture》(JCR一區(qū),IF=4.6)。加工所2022級博士研究生向飛為論文第一作者,王強研究員、石愛民研究員、胡暉副研究員和益海嘉里首席科學(xué)家徐學(xué)兵教授為共同通訊作者。該研究得到了“十四五”國家重點研發(fā)計劃(2021YFD2100401,2023YFE0104900)等資助。


花生(Arachis hypogaea L.)是一種全球種植的重要油料作物,然而全球花生籽仁的關(guān)鍵品質(zhì)指標數(shù)據(jù)庫尚不完善,相關(guān)數(shù)據(jù)分析研究基礎(chǔ)薄弱,制約了花生品質(zhì)評價體系的建立和花生產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因此,本研究從細胞尺寸到宏觀狀態(tài)角度系統(tǒng)挖掘不同國家和地區(qū)的花生籽仁的表觀形態(tài)、微觀結(jié)構(gòu)、單細胞結(jié)構(gòu)、工程特性和營養(yǎng)成分信息,并利用主成分分析和相關(guān)性分析等方法揭示了不同品質(zhì)指標間的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn),花生籽仁的亮度值、紅綠值和黃藍值(均值分別為63.70、22.74和28.46)可用于色選分類;花生籽仁表面和截面微觀結(jié)構(gòu)均呈致密的“塊狀”,細胞結(jié)構(gòu)明顯,細胞內(nèi)脂滴呈球形;不同花生籽仁單細胞結(jié)構(gòu)的形態(tài)和尺寸存在差異,其百仁重(g)、堆積密度(g/cm3)、真實密度(g/cm3)、長(mm)、寬(mm)和厚(mm)范圍分別為34.52-85.62、0.57-0.64、0.97-1.09、10.86-19.01、6.97-10.07和6.35-9.49,幾何平均直徑(mm)為8.05-12.02。研究發(fā)現(xiàn),花生籽仁質(zhì)量損失隨溫度變化呈5個不同階段,包括水分流失、揮發(fā)性損失、蛋白質(zhì)變性和各種生物大分子的降解等過程;花生單細胞大小與籽仁寬度、厚度、幾何平均直徑、百仁重和脆性呈顯著正相關(guān),與密度指標呈顯著負相關(guān)。
本研究系統(tǒng)分析了國內(nèi)外不同品種花生的表觀、微觀、質(zhì)構(gòu)、熱和工程性能等多維品質(zhì)數(shù)據(jù),拓寬了加工花生品種的選擇范圍,為實現(xiàn)花生精準加工、構(gòu)建全球花生資源數(shù)據(jù)庫和促進花生產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效提供了理論支持和數(shù)據(jù)參考。
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.11.037