微波辐射对莲子熟化后淀粉老化的抑制机理研究

莲子是我国传统的药食两用珍稀农产品，属高淀粉质食品，淀粉老化导致其产品的货架期短是莲子深加工产品开发的技术瓶颈。我们前期研究发现，微波前处理能显著抑制莲子熟化后的淀粉老化，可以有效解决莲子加工产品货架期短的问题，具有重大的学术和应用价值，但具体机理尚不清楚。通过初步研究，我们推测这与微波辐射下莲子细胞内淀粉颗粒在糊化膨胀和水分迁移的共同推动下，各组分间发生质构重组有关。为进一步验证，本课题拟研究微波辐射抑制莲子淀粉老化作用条件，观察微波质构重组后莲子细胞形态、细胞内高分子化合物空间位列、复杂体系中淀粉分子特性的改变，分析莲子细胞内质构重组状态与其在贮藏过程中表观质构特性、营养成分和功能特性之间的关系，以此来阐明微波辐射处理对熟化后莲子淀粉老化抑制作用的机理，为莲子深加工中工艺的制定和品质控制提供理论依据，同时对于解决其他高淀粉质食品的淀粉老化问题具有重要参考价值。

莲子是我国传统的药食两用珍稀农产品，属高淀粉质食品。淀粉老化问题是鲜莲深加工开发的技术瓶颈。本课题以整粒鲜莲为对象，研究了微波辐射抑制莲子淀粉老化的作用条件，影响因素和作用机制，主要结果如下：.1、研究了微波辐射抑制莲子淀粉老化的作用条件，结果表明：微波功率越大、作用时间越长，抑制老化的效果越强，说明除热效应外，其他微波效应在淀粉抗老化作用中起决定作用。.2、研究了微波辐射下莲子细胞内质构重组效应，结果表明：整粒莲子在高强度微波辐射过程中，细胞内淀粉颗粒在微波热效应作用下糊化的同时，淀粉分子在水分迁移的推动下，使莲子内部呈现明显褶皱和孔隙的网络结构，并且降低了莲子的抗性淀粉含量和粘度峰值，从而抑制淀粉老化。.3、微波辐射对莲子淀粉颗粒（单一组分）改性作用的研究表明，单纯的淀粉颗粒在同等强度的微波辐射下，莲子淀粉的性质没有发生变化。.4、研究了微波辐射对莲子复杂体系中淀粉性质的影响，结果表明：随着微波辐射强度的增大，莲子中总淀粉含量，可溶性直链淀粉含量，可溶性多糖，还原糖含量均呈现降低的趋势，而总糖含量无明显变化；采用碱提醇析法提取微波处理后莲子中的淀粉，经分析发现莲子淀粉仍呈现高分支结构，且支链淀粉分支仍为原有的2-3级分支，但结合脂肪酸含量显著升高；莲子淀粉的重均分子量增大并接近于原淀粉颗粒，但均方旋转半径小于原淀粉颗粒，结合莲子细胞内淀粉与高分子化合物空间位列变化情况，说明淀粉与其他大分子尤其是脂质形成较稳定的复合物。.5、综上，微波辐射前处理抑制罐藏莲子淀粉老化的关键机理在于微波辐射的综合效应使得莲子细胞内组分发生质构重组。首先淀粉颗粒在微波热效应作用下受热开始糊化，然后在溶胀崩裂过程中，受高强度微波辐射所形成的水汽迁移的推动下，淀粉分子与细胞内其他组分充分混合，并最终形成淀粉-脂质复合物，这减少了抗性淀粉的含量，降低了结晶度，改善了莲子的硬度、咀嚼性和粘弹性等质构特性，最终抑制了罐藏莲子的淀粉老化。. 本项研究阐明了微波辐射抑制莲子淀粉老化的作用机理，为解决其他高淀粉质食品的淀粉老化问题提供科学依据和有益的借鉴。研究期间发表学术论文2篇，国际会议论文1篇（英文），培养硕士研究生3名（其中已毕业1名），本项研究作为《莲子科学与工程》的一部分获得2012年度福建省科技进步二等奖。已完成项目原定计划任务。