彩粒小麦品质特性及色素积累规律研究

彩粒小麦品质特性及色素积累规律研究

论文摘要

随着社会经济的不断发展和人们生活水平的不断提高,食品的营养保健功能将愈来愈受到消费者和市场的关注。彩粒小麦作为小麦中的一类,以其特殊的营养价值而日益受到人们的重视。通过花粉管通道法将外源红高粱[Sorghum bicolor(L)Moench]总DNA导入普通小麦[T.aestivum(L)Thell]品种济核916,获得了白粒、黑粒和紫粒等不同粒色的变异后代稳定品系。本试验以受体济核916和普通小麦济麦19为白粒对照,选用三个不同的彩粒小麦进行了营养品质和加工品质分析和籽粒发育过程中花青素积累规律的研究。主要结果如下:1.营养品质分析结果表明,本试验选用的三个不同粒色的彩粒小麦的蛋白质含量,对人体有益的矿质元素硒含量都不同程度的高于两个白粒对照,红5和黑3的氨基酸含量,其它矿质元素含量都较两个白粒小麦有不同程度的改善,综合比较,黑3是一种高蛋白、高氨基酸、高膳食纤维、低脂肪、富含硒的优质小麦新品系,在食品加工中具有广阔的利用前景。2.通过彩粒小麦高分子量谷蛋白亚基与其品质关系的研究,结果表明三个不同粒色小麦与其受体相比发生了变异,红5、黑3和济麦19相比,在1A和1D上都含有1和2+12亚基,含有14+15亚基的黑3的蛋白质含量、沉淀值和湿面筋含量都要高于含有13+16亚基的红5和含有7+8亚基的济麦19;D4红和济核916相比,都含有优质亚基1和5+10亚基,含有7+8亚基的D4红蛋白质含量高于含有17+18亚基的济核916,差异达极显著水平;不同亚基组合的小麦面粉粉质参数的结果显示含有优质亚基5+10和7+8、17+18的小麦的面团形成时间和稳定时间都要高于含有亚基2+12和13+16、14+15的小麦,达到显著水平。可见高分子量谷蛋白亚基对于小麦品质的影响是3个不同位点亚基组合的综合作用的结果。3.通过彩粒小麦淀粉组成、粒度分布及其与淀粉品质的关系的研究,结果表明,彩粒小麦直链淀粉含量与高峰粘度、低谷粘度、稀懈值、最后粘度和反弹值呈负相关关系;B型淀粉粒所占的表面积百分比与直链淀粉含量呈显著负相关百;小于2μm的淀粉粒数目与直链淀粉含量百分比呈显著正相关。4.比较分析了3个彩粒小麦品系与普通粒色小麦品种之间不同出粉点面粉的蛋白质及矿质营养元素含量的差异。结果表明,每一出粉点面粉的品质特性与品种(系)有关,彩粒小麦不同出粉点面粉的蛋白质含量和矿质营养元素含量的变化趋势与普通粒色小麦一致。3道心磨粉的蛋白质及矿质营养元素含量随出粉点后移呈递增趋势,3道皮磨粉呈现与心磨粉相同的变化趋势。皮磨粉的蛋白质含量和P、S、Ca、Mg、K、Se等营养元素的含量显著高于心磨粉,Fe、Mn、Zn等营养元素的含量与心磨粉差异不显著。通过对不同粉路面粉的糊化特性的研究,结果表明,彩粒小麦不同出粉点面粉的糊化参数数值的变化趋势与普通粒色小麦一致,在皮磨和心磨各自的3个出粉点样品中,随出粉点后移,高峰粘度、低谷粘度、稀懈值、最后粘度、反弹值逐渐降低,而峰值时间和糊化温度变化的规律性不是很明显。在食品加工中可根据需要选取某一品种合适出粉点的面粉,以满足食品制作对原料品质的要求。5.通过在自然条件下对两个不同粒色彩小麦D4红和黑3籽粒发育过程中花青素的积累过程的观察,表明两个不同粒色彩小麦的花青素形成和积累过程存在显著的差异,黑粒品系黑3的花青素积累在糊粉层中,紫粒品系D4红的花青素积累在种皮中;黑3首先是靠近胚的周边部位变蓝,而后逐渐向上扩展,而D4红首先是靠近远胚端的尖端开始变色,然后沿着小麦的两个脊部向胚端扩展;黑3中花青素积累开始于开花后20天,而D4红花青素积累开始于开花后15天;黑3在开花后27天花青素含量达到高峰,之后下降,而D4红在开花后29天花青素含量达到高峰,之后下降。通过遮光处理观察小麦籽粒的着色情况可以看出,遮光并没有影响黑3的花青素积累,最终呈现出和对照相同的颜色,只是花青素积累的量减少;而遮光处理使D4红的籽粒呈现与普通小麦相同的颜色。说明光对于黑3花青素的形成积累不是必需的,而对于D4红花青素的形成是必需的。由此看出,两品系色素积累是由两种不同的花青素合成途径完成的。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 引言
  • 1 彩粒小麦的遗传育种研究概况
  • 1.1 彩粒小麦的类型
  • 1.2 彩粒小麦的主要遗传资源和育成品种
  • 1.3 彩粒小麦籽粒色素的遗传研究
  • 1.4 彩粒小麦籽粒色素的形成与性质研究
  • 1.5 花青素
  • 1.6 彩粒小麦的品质分析
  • 1.6.1 营养品质分析
  • 1.6.2 加工品质分析
  • 1.7 小麦HMW-GS 组成与小麦加工品质的关系
  • 1.8 小麦籽粒淀粉的组成、结构与品质的关系
  • 2 本试验的目的意义
  • 第二章 彩粒小麦的营养品质和加工品质分析
  • 1 材料与方法
  • 1.1 材料
  • 1.2 材料准备
  • 1.3 测定项目与方法
  • 1.3.1 蛋白质含量的测定
  • 1.3.2 矿质元素含量的测定
  • 1.3.3 粗脂肪含量的测定
  • 1.3.4 粗纤维含量的测定
  • 1.3.5 氨基酸含量测定
  • 1.3.6 淀粉含量的测定
  • 1.3.7 淀粉粘度特性的测定
  • 1.3.8 淀粉粒度分布特征
  • 1.3.8.1 淀粉粒提取及测定方法
  • 1.3.8.2 淀粉粒分析
  • 1.3.9 沉淀值的测定
  • 1.3.10 湿面筋含量的测定
  • 1.3.11 粉质仪参数的测定
  • 1.3.12 小麦高分子量谷蛋白亚基组成分析
  • 1.3.12.1 样品提取
  • 1.3.12.2 试剂配制
  • 1.3.12.3 试验方法
  • 2 结果与分析
  • 2.1 彩粒小麦营养成分分析
  • 2.1.1 彩粒小麦全麦粉蛋白质和淀粉含量分析
  • 2.1.2 彩粒小麦全麦粉粗脂肪和粗纤维含量分析
  • 2.1.3 彩粒小麦全麦粉氨基酸含量分析
  • 2.1.4 彩粒小麦全麦粉中矿质元素含量分析
  • 2.2 彩粒小麦高分子量谷蛋白亚基与品质关系
  • 2.2.1 彩粒小麦高分子量谷蛋白亚基组成
  • 2.2.2 彩粒小麦的蛋白质品质性状
  • 2.2.3 彩粒小麦的粉质仪指标
  • 2.2.4 彩粒小麦高分子量谷蛋白亚基组成与品质关系
  • 2.3 彩粒小麦淀粉组成、粒度分布及其与淀粉品质的关系
  • 2.3.1 彩粒小麦籽粒淀粉组成
  • 2.3.2 彩粒小麦籽粒淀粉的粒度分布特征
  • 2.3.3 供试小麦籽粒淀粉的粘度仪指标
  • 2.3.4 供试小麦淀粉组成、粒度分布及其与淀粉品质的关系
  • 2.4 彩粒小麦磨粉各出粉点样品营养品质与加工品质分析
  • 2.4.1 出粉率
  • 2.4.2 蛋白质
  • 2.4.3 矿质营养元素
  • 2.4.4 淀粉粘度特性
  • 第三章 彩粒小麦色素积累观察与分析
  • 1 材料与方法
  • 1.1 材料
  • 1.2 方法
  • 1.2.1 彩粒小麦灌浆期色素积累观察
  • 1.2.2 色素含量动态变化研究
  • 1.2.2.1 籽粒中叶绿素和类胡萝卜素含量的测定
  • 1.2.2.2 籽粒中花青素含量的测定
  • 1.2.3 遮光处理
  • 2 结果与分析
  • 2.1 彩粒小麦籽粒灌浆期色素积累观察
  • 2.2 色素含量动态变化
  • 2.2.1 籽粒中叶绿素的含量变化
  • 2.2.2 籽粒中类胡萝卜素的含量变化
  • 2.2.3 籽粒中花青素的吸光值及吸收峰的变化
  • 2.3 遮光处理对色素积累的影响
  • 第四章 讨论与结论
  • 1. 彩粒小麦的营养品质分析
  • 2. 彩粒小麦HMW-GS 与面粉品质性状之间的关系
  • 3. 彩粒小麦淀粉粒度分布与淀粉品质之间的关系
  • 4. 彩粒小麦不同出粉点样品品质分析
  • 5. 彩粒小麦花青素积累规律
  • 参考文献
  • 图版说明
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文
  • 相关论文文献

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