粮油减损与真菌毒素防控创新团队阐明了黄曲霉侵染对玉米淀粉多尺度结构和理化性质的影响

近日，中国农业科学院农产品加工研究所粮油减损与真菌毒素防控创新团队阐明了黄曲霉侵染对玉米淀粉多尺度结构和理化性质的影响。相关研究成果发表在食品领域Top期刊《Carbohydrate Polymers》(JCR一区，IF=10.7)上。加工所硕士研究生田效宇为论文第一作者，邢福国研究员和杨博磊助理研究员为共同通讯作者。该研究得到了中国农业科学院科技创新工程（CAAS-ASTIP-G2022-IFST-01）和国家自然科学基金（31972179, 32001813）的资助。

玉米在储藏过程中极易受到黄曲霉侵染，进而引发一系列生理变化。淀粉是玉米籽粒的主要能量储备，现已被广泛应用于食品加工业，除了能够增加食物粘度、增强口感外，还可以用作稀释剂、结构形成剂和稳定剂等用以改善食物质地。目前，关于真菌及毒素对玉米产量的影响、真菌毒素污染玉米风险评估以及玉米中真菌毒素污染监测预警和检测等已有大量报道。然而，真菌侵染导致玉米淀粉多尺度结构和生物特性的变化缺乏深入研究。

科研人员研究发现，玉米储藏过程中被黄曲霉侵染后，淀粉含量显著降低，淀粉颗粒表面出现孔隙和裂纹。同时，被黄曲霉侵染的玉米淀粉结构有序性和相对结晶度显著降低，半结晶层状结构、无定形层状结构和结晶层状结构的厚度均显著升高，表明黄曲霉侵染导致玉米淀粉的层状结构被拉伸、扩张或破坏。此外，黄曲霉侵染对玉米淀粉加工特性的影响显著，被侵染玉米淀粉在糊化过程中粘度值显著降低，表明黄曲霉侵染降低了淀粉的粘度特性，影响了淀粉的再结晶能力，导致淀粉结构的稳定性降低；降低了淀粉中弹性成分的比例，导致淀粉的凝胶形成能力降低。同时研究发现，在玉米储藏过程中施用丁香酚防霉剂后，玉米淀粉的多尺度结构及加工特性与实验对照组相比无显著性差异。

以上研究全面解析了黄曲霉侵染引起的玉米淀粉品质劣变机制，并评估了相应的防控技术，为开发高效玉米防霉产品提供理论依据和技术支撑。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2024.122322

玉米淀粉多尺度结构及加工特性变化