摘要：［目的］探究山西優(yōu)勢(shì)高粱品種資源淀粉結(jié)構(gòu)及其與糊化特性之間的互作關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上明確影響淀粉糊化特性的主要結(jié)構(gòu)特征，可為山西優(yōu)質(zhì)高粱品種選育和加工利用提供參考依據(jù)。［方法］選取6 個(gè)山西不同中晚熟粳糯高粱品種（粳高粱：晉雜22（JZ22）、黑粱120（HL120）、晉雜2001（JZ2001）、晉雜12（JZ12）；糯高粱：晉糯3（JN3）、晉白糯1（BN1）），研究其淀粉的分子量、磷酸化水平、分支度、鏈長(zhǎng)分布、粒度、X-射線衍射圖譜、核磁共振圖譜、微觀結(jié)構(gòu)、糊化特性，并分析不同高粱品種淀粉結(jié)構(gòu)和糊化特性差異以及導(dǎo)致這些差異的可能原因。［結(jié)果］6 個(gè)品種中以HL120 淀粉糊化焓最?。?. 71 J·g-1），且糯高粱淀粉糊化焓高于粳高粱，其相變峰值溫度大于70 ℃；高粱淀粉的磷酸化主要發(fā)生在葡萄糖第3 號(hào)碳位（C3）上，并以BN1、JN3 和JZ12 在C3 處的磷酸化水平最高，顯著高于其它品種；2 個(gè)糯高粱品種的數(shù)均分子量（Mn）、重均分子量（Mw）、z 均分子量（Mz）峰值分子量（Mp）、分支度均高于粳高粱，但多分散性指數(shù)（Mw/Mn）卻較低，說明依據(jù)Mw/Mn 可明顯區(qū)分開粳糯高粱，且糯高粱淀粉分子質(zhì)量分布較為均勻；不同品種淀粉粒徑普遍分布在5. 92～35. 3 μm，但JN3 的所有粒徑表征參數(shù)值均明顯大于其它品種；X 射線衍射圖譜和核磁共振波譜均表明高粱淀粉屬于A 型淀粉；高粱淀粉糊化特性與淀粉分子量特征、分支度及23. 5°衍射角強(qiáng)度顯著相關(guān)。［結(jié)論］不同粳糯高粱品種淀粉結(jié)構(gòu)存在一定差異，且淀粉分子量特征、分支度和結(jié)晶度與其糊化特性密切相關(guān)，生產(chǎn)中需根據(jù)不同品種淀粉結(jié)構(gòu)和糊化特性來選擇其適宜的加工用途，進(jìn)而促進(jìn)產(chǎn)品品質(zhì)的提升和推動(dòng)加工品種專用化。

關(guān)鍵詞：高粱； 淀粉結(jié)構(gòu)； 糊化特性； 相關(guān)分析

中圖分類號(hào)：S514；S377 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-8151（2024）06-0116-13

高粱作為重要的C4 作物，因其耐鹽堿、抗旱、耐貧瘠能力突出，具有不與主糧爭(zhēng)地、爭(zhēng)水的突出特點(diǎn)，在我國(guó)邊際農(nóng)田、中下等農(nóng)田和鹽堿地開發(fā)利用方面發(fā)揮著重要作用［1-3］。同時(shí)高粱富含多種營(yíng)養(yǎng)元素及功能成分，有降血糖、降低膽固醇、抗癌和延緩衰老等諸多生理功能［4-6］，且糧食短缺的年代還曾是我國(guó)的主糧作物，在保障我國(guó)糧食安全和《“健康中國(guó)”2030 規(guī)劃綱要》實(shí)施方面具有重要作用。

淀粉作為高粱籽粒的重要組成成分，不同品種中其含量約為50%～81%［7-8］，大量研究表明高粱淀粉結(jié)構(gòu)和理化特性在影響高粱加工特性和產(chǎn)品品質(zhì)的同時(shí)，還存在明顯的品種差異［9-12］，因此，為使不同品種的高粱淀粉得到具體應(yīng)用和推動(dòng)特定加工領(lǐng)域的品種專用化進(jìn)程，對(duì)其進(jìn)行深入的研究是非常必要的。

近年來研究者已從高粱淀粉含量、淀粉直/支比、抗性淀粉含量、熱力學(xué)性質(zhì)、理化特性、消化特性、微觀結(jié)構(gòu)、定向調(diào)控和發(fā)酵/熱加工過程中的特性變化等方面進(jìn)行了大量研究［13-17］，明確了一些高粱品種淀粉特性與白酒、黃酒、食醋及食品品質(zhì)之間的關(guān)系，且發(fā)現(xiàn)不同高粱的淀粉顆粒形態(tài)、結(jié)晶度以及糊化熱焓值有顯著差異［18-20］，說明淀粉的結(jié)構(gòu)特性很大程度上決定了淀粉的理化特性，但已明確淀粉結(jié)構(gòu)的高粱品種數(shù)量同登記品種數(shù)量相比還存在較大差距［1］，特別是山西依據(jù)本省產(chǎn)區(qū)氣候特點(diǎn)選育的多數(shù)中晚熟粳糯高粱品種淀粉結(jié)構(gòu)還不清楚，在一定程度上限制了其在不同加工領(lǐng)域的品種專用化進(jìn)程。

因此，本研究選擇了目前山西主推品種（晉雜22、晉糯3 號(hào)）和團(tuán)隊(duì)前期發(fā)現(xiàn)的極具推廣潛力的品種（晉白糯1 號(hào)、黑粱120、晉雜2001、晉雜12），研究不同品系籽粒中淀粉分子量、鏈長(zhǎng)分布、分支度、支直比、磷酸化水平、結(jié)晶度、微觀結(jié)構(gòu)、糊化特性差異，旨在揭示山西中晚熟粳糯高粱品種淀粉結(jié)構(gòu)和糊化特性差異，為后期高粱新品種選育和不同品種淀粉特定深加工利用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 供試材料與主要試劑

6 個(gè)不同高粱品系晉雜22 號(hào)（JZ22）、晉糯3 號(hào)（JN3）、晉白糯1 號(hào)（BN1）、黑粱120（HL120）、晉雜2001（JZ2001）、晉雜12（JZ12），均于2022 年9 月28 日收獲于山西農(nóng)業(yè)大學(xué)高粱研究所東白試驗(yàn)基地。氫氧化鈉、鹽酸、氫氧化鉀、無(wú)水乙醇、醋酸鈉、異淀粉酶、硼氫化鈉均為分析純；葡萄糖-6-磷酸、普魯蘭DXT 混合標(biāo)品為色譜級(jí)。

1. 2 主要儀器和設(shè)備

Thermo ICS5000（Dionex，Thermo Scientific，Waltham，US）離子色譜儀；差示熱值掃描儀（TAInstruments Q2000）；X 射線衍射儀（Rigaku Corpo?ration，日本）；高分辨場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（蔡司，Zeiss Merlin Compact）；馬爾文激光粒度儀Ma?tersizer 3000（Malvern Instruments Ltd， 英國(guó)）；核磁共振儀（Bruker BioSpin GmbH）；液相系統(tǒng)為U3000（Thermo，美國(guó)）。

1. 3 試驗(yàn)方法

1. 3. 1 高粱淀粉的提取

不同高粱品種經(jīng)脫皮后，參照高菲等［21］描述的堿法提取法提取不同高粱品種淀粉，并用于后續(xù)分析。

1. 3. 2 不同品種高粱淀粉的糊化特性測(cè)定

取1. 3. 1 中提取好的淀粉樣品3. 0 mg（精確至0. 01 mg）于樣品盤中，參照李祥棟等［22］描述的糊化溫度測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定，并通過UniversalAnalysis/Proteus Thermal Analysis 軟件分別計(jì)算出樣品相變過程的起始溫度（To）、峰值溫度（Tp）、終止溫度（Tc）和糊化焓（ΔH）。

1. 3. 3 不同品種高粱淀粉的磷酸化水平測(cè)定

（1）樣品前處理

取1. 3. 1 中淀粉樣品50 mg 置于裝有300 μL0. 7 mo·l L-1 HCl的2. 0 mL離心管中，95 ℃、120 r·min-1震蕩2 h 冷卻后，加入300 μL 0. 7 mol·L-1 KOH 中和10 min；并在中和結(jié)束后于12 000 r·min-1室溫離心5 min，收集上清液轉(zhuǎn)移到新的離心管中，備用。

（2）色譜系統(tǒng)

采用Thermo ICS5000（Dionex，Thermo Sci?entific，英國(guó)）離子色譜系統(tǒng)中的電化學(xué)檢測(cè)器對(duì)淀粉磷酸化水平進(jìn)行分析檢測(cè)。

（3）色譜條件

固定相：CarboPac? PA1（250×4. 0 mm）；流動(dòng)相為A：H2O，B：100 mmol·L-1NaOH；進(jìn)樣量為10 μL，流速為1. 0 mL·min-1，柱溫為30 ℃ 。洗脫梯度：0 minA 相/B 相（95∶5V/V），9 minA 相/B 相（95∶5V/V），20 minA 相/B 相（0∶100 V/V），30 minA 相/B 相（0∶100 V/V），30. 1 min A 相/B相（95∶5 V/V），45 minA 相/B 相（95∶5 V/V）。

1. 3. 4 不同品種高粱淀粉的分子量大小測(cè)定

（1） 樣品測(cè)定

稱取已純化淀粉樣品5 mg，加入5 mL 二甲基亞砜（DMSO），于90 ℃加熱溶解3 h 后，使用凝膠色譜-示差系統(tǒng)（液相系統(tǒng)為U3000（Thermo， 美國(guó)），示差檢測(cè)器為OPTILAB T-rex（Wyatt tech?nology， 美國(guó)），λ=663. 7 nm）對(duì)不同樣品淀粉分子量進(jìn)行檢測(cè)分析，其中固定相為凝膠排阻色譜柱（Ohpak SB-805 HQ（300×8 mm））；柱溫60 ℃；進(jìn)樣量200 μL；流動(dòng)相為0. 5%LiBr，DMSO；流速0. 3 mL·min-1；洗脫梯度：等度120 min；DMSO 溶液：dn/dc 值0. 07 mL·g-1。

（2） 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

稱取不同分子量標(biāo)準(zhǔn)品2. 5 mg（表1），加入1 mL 流動(dòng)相（0. 5%LiBr，DMSO）溶解后，使用凝膠色譜-示差系統(tǒng)，在與樣品測(cè)定相同色譜條件下進(jìn)行檢測(cè)分析，并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1. 3. 5 不同品種高粱淀粉的鏈長(zhǎng)分布分析

參照鄭發(fā)英等［23］描述的方法進(jìn)行樣品前處理和色譜分析，其中色譜分析中的柱溫、流速和洗脫梯度分別調(diào)整為80 ℃ 、0. 8 mL·min-1 和等度60 min。

1. 3. 6 不同品種高粱淀粉的聚合度分析

參照李祥棟等［22］鏈長(zhǎng)檢測(cè)中描述的樣品前處理和色譜條件進(jìn)行聚合度分析。

1. 3. 7 不同品種高粱淀粉的分支度測(cè)定

稱取已純化淀粉5 mg 于裝有1 mL D6-DMSO的EP 管中，80 ℃加熱過夜后于室溫12 000 r·min-1離心10 min，收集取上清液后加入到核磁管中，采用1H 核磁共振分析方法對(duì)樣品分支度進(jìn)行檢測(cè)，掃描次數(shù)為32，共振射頻為500. 23 MHz，核磁譜為1 H。

1. 3. 8 不同品種高粱淀粉的粒徑差異測(cè)定

參照李祥棟等［22］描述的粒度檢測(cè)方法測(cè)定不同品種高粱淀粉粒徑差異。

1. 3. 9 不同品種高粱淀粉微觀結(jié)構(gòu)分析

參照李祥棟等［22］描述的淀粉掃描電鏡觀察方法對(duì)不同高粱品種淀粉微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀測(cè)。

1. 3. 10 不同品種高粱淀粉晶體特性分析

參照李祥棟等［22］描述的淀粉XRD 衍射分析方法分析不同高粱品種淀粉晶體特性差異。

1. 4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 17. 0 軟件中Duncan’s 法進(jìn)行多組樣本間差異顯著性分析；采用Origin 2018 繪制柱形圖、柱形堆積圖和折線圖。

2 結(jié)果與分析

2. 1 不同中晚熟粳糯高粱品種淀粉糊化特性差異

由表2 可知：不同品種淀粉相變發(fā)生過程中的起始溫度、最高溫度以及相變終止溫度均存在一定差異，其中以粳、糯高粱間差異最大；糯高粱淀粉（JN3 和BN1）從懸浮態(tài)向凝膠態(tài)轉(zhuǎn)化所需的能量（ 糊化焓Δ H）顯著高于粳高粱（JZ22、JZ2001、JZ12、HL120），且以BN1 糊化焓最高為5. 695 J·g-1；不同粳高粱中以HL120 的糊化焓最?。?. 71 J·g-1），顯著低于其它品種，但其淀粉相變的起始溫度、峰值溫度和終止溫度同JZ22相比無(wú)顯著差異，且HL120 淀粉相變的峰值溫度和終止溫度顯著高于JZ2001 和JZ12；糯高粱JN3和BN1 相比，雖然二者淀粉的相變起始溫度和終止溫度差異不顯著，但BN1 淀粉的相變峰值溫度（78. 40 ℃ ）顯著高于JN3，說明同JN3 相比BN1 淀粉開始快速糊化時(shí)需要較高溫度。因此，推薦6 個(gè)品種糊化時(shí)采用相變峰值溫度來進(jìn)行快速糊化。

2. 2 不同中晚熟粳糯高粱品種淀粉磷酸化水平差異

淀粉磷酸化可對(duì)其黏度、滲透性、凝膠性和吸水性等理化性能產(chǎn)生影響，且其經(jīng)磷酸酯化形成的變性淀粉在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用潛力［24］。6 個(gè)不同高粱品種淀粉的磷酸化主要發(fā)生在葡萄糖第3 號(hào)碳位（C3）上，且以BN1 品種C3上的磷酸化水平最高，其次為JZ12；6 個(gè)品種中以HL120 的磷酸化水平較低，雖然其在C3 上的磷酸化水平顯著低于其它品種，但在葡萄糖第6 號(hào)碳位（C6）上的磷酸化水平卻高于JZ2001；JZ22 品種淀粉在C6 上的磷酸化水平顯著高于其它品種，但其在C3 上的磷酸化水平卻顯著低于BN1 和JZ12，說明不同品種淀粉在C6 上的磷酸化水平差異較大，但其磷酸化發(fā)生主要以C3 為主（圖1）。另外，從整體磷酸化水平來看，6 個(gè)品種中以JZ2001 和HL120 的磷酸化水平較低，顯著低于其余4 個(gè)品種，但4 個(gè)品種（BN1、JN3、JZ22 和JZ12）間的總體磷酸水平差異不顯著（圖1）。

2. 3 不同中晚熟粳糯高粱品種淀粉分子量差異

由表3 可知，糯高粱（BN1 和JN3）淀粉的重均分子量（Mw）、數(shù)均分子量（Mn）和z 均分子量（Mz）均顯著高于粳高粱，且2 個(gè)糯高粱品種間除多散性指數(shù)差異不顯著外，其余分子結(jié)構(gòu)參數(shù)均呈現(xiàn)顯著差異；4 個(gè)粳高粱品種中，以JZ2001 的Mn、Mw、Mz 最小，但其峰值分子量（Mp）顯著高于其余品種；依據(jù)Mw/Mn 可明顯區(qū)分開粳糯高粱，且粳高粱的Mw/Mn 顯著高于糯高粱，說明糯高粱淀粉的分子量大小較為集中，分子質(zhì)量分布較為均勻；從z 均旋轉(zhuǎn)半徑來看，6 品種中同樣以糯高粱的Rz 值顯著高于粳高粱，且以JN3 的z 均旋轉(zhuǎn)半徑為最大，其次為BN1，間接反映出糯高粱淀粉具有較高的分支度；4 個(gè)粳高粱中則以JZ22 的Rz 最大（238. 144 nm），其次為JZ12（237. 943 nm），JZ2001 最小（230. 899 nm），說明JZ22 淀粉的分支度高于其它品種。

另外，從分子構(gòu)型（圖2）上來看，雖然粳糯高粱品種淀粉分子構(gòu)型均為球形，但仍存在一定差異；糯高粱品種（BN1 和JN3）分子構(gòu)型圖中的斜率分別為0. 17 和0. 15，高于粳高粱，說明其球型程度弱于粳高粱；4 個(gè)粳高粱品種中JZ22、JZ2001、HL120 品種的斜率接近分別為0. 07、0. 08 和0. 08，但JZ12 的斜率為0. 10，高于其它3 個(gè)品種，說明其淀粉的球形程度較弱。

2. 4 不同中晚熟粳糯高粱品種淀粉鏈長(zhǎng)分布及聚合度差異

不同粳高粱品種以JZ2001 淀粉支/直比最大為3. 13，其次為JZ12（2. 96），而JZ22（2. 89）則和HL120（2. 81）接近，說明4 個(gè)粳高粱品種中以JZ2001 支鏈淀粉含量最高（表4）。

對(duì)4 個(gè)粳高粱品種淀粉中的支鏈淀粉短鏈（DP≤40）、支鏈淀粉中長(zhǎng)鏈（40200）的分布情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（表4），發(fā)現(xiàn)不同品種支鏈淀粉鏈長(zhǎng)均以短鏈居多，其次為直鏈，而支鏈淀粉中中長(zhǎng)鏈分布數(shù)量則最少；在DP≤40 范圍（即分子量≤6 633. 60），JZ2001 和JZ12 的分布數(shù)量較多，其峰面積分別為55. 40% 和54. 83%，顯著高于JZ22（53. 90%）和HL120（53. 05%）；在40JZ22gt;HL120gt;JZ2001，說明JZ12 淀粉的粘度較大，具有較強(qiáng)的水合能力。

對(duì)6 個(gè)高粱品種的支鏈淀粉鏈長(zhǎng)分布進(jìn)行分析（圖3），發(fā)現(xiàn)不同高粱品種支鏈淀粉鏈長(zhǎng)分布可在DP 6～35 和DP 36～60 范圍內(nèi)形成2 個(gè)峰，且均在DP 6～35 范圍峰最大，鏈長(zhǎng)均集中在DP 10～17；相同聚合度（DP）下糯高粱（BN1 和JN3）支鏈淀粉對(duì)應(yīng)鏈長(zhǎng)峰面積均高于粳高粱，但其平均聚合與JZ22 和HL120 差異不顯著；6 個(gè)品種中同樣以JZ2001 支鏈淀粉的平均聚合度最小為19. 45（圖3）。

2. 5 不同品種高粱淀粉的分支度差異

由圖4 可見：淀粉α-1，4-糖苷鍵和α-1，6-糖苷鍵的峰分別出現(xiàn)在δ =5. 12 ppm 附近和δ =4. 78 ppm 附近；不同品種淀粉α-1，4-糖苷鍵的吸收峰均較為明顯，且以JZ12 峰面積最大，其次為BN1，說明6 個(gè)不同高粱品種中支鏈淀粉分支度存在明顯差異；糯高粱JN3 與BN1 相比，JN3 淀粉α -1，4- 糖苷鍵吸收峰峰面積降低了5. 29%，但α-1，6 糖苷鍵吸收峰的峰面積卻提高了1. 75%，說明JN3 支鏈淀粉具有較高的分支度，其支鏈淀粉由更多分支鏈組成（表5）。

2. 6 不同品種高粱淀粉的粒度及微觀結(jié)構(gòu)差異

不同品種淀粉粒徑普遍分布在5. 92～35. 30 μm，且粒度分布圖均呈現(xiàn)出單一峰（圖5）；6個(gè)品種除JZ12 淀粉最大顆粒粒徑為9. 86 μm 外，其余品種均為11. 20 μm；粒度分布數(shù)達(dá)到50% 對(duì)應(yīng)的粒徑值Dx（50）以JN3 最大（18. 00 μm），其次為JZ2001（16. 70 μm）和BN1（16. 50 μm），以JZ12最?。?5. 40 μm）（圖6）；不同品種間的體積平均徑D（4，3）、表面積平均徑D（3，2）、數(shù)量平均徑D（1，0）及粒徑值Dx10、Dx50 和Dx90 均存在較大差異，且均以JN3 最大，其次為JZ2001、BN1；4 個(gè)粳高粱品種中以JZ2001 粒徑最大，其次為JZ22，以JZ12粒徑最小，說明不同品種在直鏈或支鏈淀粉含量無(wú)顯著差異的情況下，淀粉其它精細(xì)結(jié)構(gòu)差異亦可導(dǎo)致其粒徑上存在顯著差異（圖6）。

SEM 掃描結(jié)果顯示，不同品種淀粉顆粒大小不一，形貌無(wú)明顯差別，多為不規(guī)則和多面性，棱角較為明顯，表面凹陷，單粒，部分顆粒表面呈蜂窩狀，且糯高粱蜂窩眼數(shù)量較多，這些孔洞有利于水分子進(jìn)入淀粉內(nèi)部從而促進(jìn)淀粉的吸水膨脹（圖7）。

2. 7 不同品種高粱淀粉的XRD 衍射分析

由表6 和圖8 可知，6 個(gè)高粱品種均在衍射角（2θ）15°、17°、18°和23. 5°有強(qiáng)特征衍射峰，說明其晶體類型均為A 型；6 個(gè)品種雖然以JN3、JZ22 和HL120 淀粉結(jié)晶度最高，且無(wú)顯著差異，但3 個(gè)品種在不同衍射角下的信號(hào)強(qiáng)度存在一定差異；品種JN3 在15° 和23. 5° 下的峰面積顯著JZ22 和HL120，而HL120 則在17°下最高；BN1 與JN3 相似均在15°和23. 5°下表現(xiàn)出較強(qiáng)信號(hào)，但差異不顯著，推斷15°和23. 5°可能為區(qū)別粳糯高粱淀粉的X射線特征衍射角。另外，發(fā)現(xiàn)不同高粱品種還在20°下有明顯特征峰，而該峰為B 型淀粉特征峰，說明不同高粱品種中還含有一定的B 型淀粉，且6 個(gè)品種中粳高粱淀粉此處的信號(hào)強(qiáng)度明顯高于糯高粱淀粉，并以HL120 為最強(qiáng)（表6）。

2. 8 糊化溫度與淀粉結(jié)構(gòu)特征之間的相關(guān)性

通過以Plt;0. 05 為閾值的相關(guān)顯著性分析（圖9）可知，糊化焓ΔH 和糊化終止溫度Tc 均與Mn、Mw、Mz、Rz、分支度（Branched degree）、23. 5°衍射角強(qiáng)度顯著正相關(guān)；糊化起始溫度To 與Mz、分支度、23. 5°衍射角強(qiáng)度表現(xiàn)出顯著正相關(guān)；ΔH、Tp、Tc、To 除與Mw/Mn 呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)外，ΔH 還與20°衍射角強(qiáng)度呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)，說明淀粉結(jié)構(gòu)中的分子量特征、分支度和XRD 衍射與淀粉糊化密切相關(guān)。

3 討論

本研究通過糊化溫度分析發(fā)現(xiàn)糯高粱淀粉的糊化溫度高于粳高粱淀粉（4 粳高粱品種糊化焓范圍為1. 70～2. 91 J·g-1；2 糯高粱品種糊化焓gt;5. 0 J·g-1），且6 個(gè)品種淀粉的相變起始溫度、峰值溫度均分別大于60 ℃和70 ℃，相變終止溫度除糯高粱BN1 和JN3 大于80 ℃外，其余品種均在76～80 ℃。相關(guān)研究結(jié)果與高菲等［21］（龍米糧1 號(hào)、龍雜13 號(hào)、紅糯1 號(hào)、紅糯5 號(hào)的相變起始溫度大于60 ℃、峰值溫度大于70 ℃、終止溫度大于80 ℃、糊化焓大于12. 0 J·g-1）、柯福來等［8］（19 個(gè)2381 與LNR-4 親本雜交后代淀粉的相變峰值溫度均大于70 ℃）、Htet 等［11］（6 個(gè)高粱品系淀粉的相變起始溫度大于68 ℃、峰值溫度大于70 ℃、終止溫度大于77 ℃、糊化焓除品種JZ-127 為5. 94 J·g-1 外其余品種均大于7. 0 J·g-1）、陳科等［25］（B 類糯高粱淀具有較高的起始糊化溫度73. 60～74. 33 ℃、終止溫度84. 07～84. 37 ℃ 和熱焓值14. 42～15. 34 J·g-1）相比不同高粱品種淀粉在相變起始、峰值溫度、終止溫度上，特別是糊化焓上差異較大。另外，本研究供試的6 個(gè)高粱品種的糊化焓顯著低于其它品種，說明不同品種間的糊化特性差異較大，且供試的6個(gè)高粱品種因糊化焓較低，在需經(jīng)歷糊化過程的加工領(lǐng)域應(yīng)用潛力較為突出。

6 個(gè)供試品種的淀粉結(jié)構(gòu)特性同目前已報(bào)道的其它品種相比異同并存，如：供試品種中粳高粱淀粉的支/直比、結(jié)晶度明顯小于龍米糧1 號(hào)、龍雜13 號(hào)、紅糯1 號(hào)［21］，但淀粉類型均為A 型；沈舒民等［12］發(fā)現(xiàn)來自四川、山東、貴州的17 個(gè)不同高粱品系淀粉的結(jié)晶度范圍為17. 32～29. 67，與本研究品種（17. 0～20. 85）結(jié)晶度范圍重疊，且支鏈淀粉鏈長(zhǎng)分布雖亦同樣出現(xiàn)雙峰，但17 個(gè)品系淀粉的峰值DP（14）、強(qiáng)衍射峰位置（15. 2°，17. 2°，17. 8°，22. 9°）與本研究結(jié)果存在差異；楊傳天等［13］發(fā)現(xiàn)5個(gè)冀釀品系和2 個(gè)紅纓子品系淀粉的結(jié)晶度范圍為18. 86～23. 87、糊化焓范圍為4. 1～9. 7 J·g-1、相變峰值溫度73～77 ℃、相變起始溫度大于69 ℃，相關(guān)結(jié)果與本研究供試品種除結(jié)晶度、相變峰值溫度差異較小外，其余特性均存在較大差異；沈舒民等［12］通過相關(guān)分析得出糊化起始溫度，糊化峰值溫度，糊化終止溫度，糊化熱焓值均與直鏈淀粉含量以及支鏈淀粉鏈長(zhǎng)分布相關(guān)，而本研究結(jié)果卻與楊傳天等［13］相同（淀粉分子大小與糊化起始溫度和峰值糊化溫度呈正相關(guān)）。此外，本研究結(jié)果中的測(cè)得的JN3 高粱品種淀粉的糊化焓、結(jié)晶度、XRD 強(qiáng)衍射峰位置等指標(biāo)還與琚魏波等［18］（糊化焓7. 34 J·g-1、結(jié)晶度27. 86、15°和23°左右有較強(qiáng)的衍射峰，在17°和18°左右有未分解的雙峰）、趙冠等［26］（糊化焓13. 38 J·g-1、15. 0° 、17. 1° 、17. 9° 及23. 0°有吸收峰）已報(bào)道的結(jié)果存在一定異同，造成這種差異的原因可能與所用JN3 樣品的產(chǎn)地、倉(cāng)儲(chǔ)時(shí)間及淀粉提取方式存在差異有關(guān)，且經(jīng)課題團(tuán)隊(duì)多年調(diào)研發(fā)現(xiàn)同一品種在不同產(chǎn)區(qū)、不同倉(cāng)儲(chǔ)條件下的籽粒品質(zhì)存在明顯差異，因此，在后續(xù)研究中還需進(jìn)一步收集不同產(chǎn)區(qū)、不同倉(cāng)儲(chǔ)時(shí)間下的樣品，并采用相同淀粉提取方式來探究推論的正確性。

最后，雖然本研究詳細(xì)分析了山西近年來選育的6 個(gè)不同中晚熟粳糯高粱品種的淀粉結(jié)構(gòu)及糊化特性，并通過相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)淀粉分子量、分支度和結(jié)晶特性與其糊化特性密切相關(guān)，但淀粉結(jié)構(gòu)與其釀造品質(zhì)、食用品質(zhì)及加工特性之間的互作關(guān)系以及栽培技術(shù)、生態(tài)環(huán)境對(duì)其結(jié)構(gòu)的影響等還需進(jìn)一步探究。

4 結(jié)論

糯高粱品種（JN3 和BN1）淀粉的糊化溫度高于粳高粱品種（JZ22、HL120、JZ2001、JZ12），且這種差異與糯高粱品種淀粉結(jié)構(gòu)參數(shù)Mn、Mw、Mz、Rz、分支度及23. 5°衍射角強(qiáng)度顯著相關(guān)，可推薦使用上述參數(shù)作為評(píng)價(jià)不同品種糊化特性的特征參數(shù)。

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（編輯：韓志強(qiáng)）

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