研究发现施用氮肥能增强糜子淀粉结构稳定性

近日，西北农林科技大学特色杂粮科技创新团队教授冯佰利课题组的研究成果在《农业科学学报(英文)》 (Journal of Integrative Agriculture，JIA) 正式发表。 该研究表明氮肥提高了糜子淀粉结晶度和有序结构，增强结构稳定性，导致淀粉糊化焓值升高。

糜子(Panicum miliaceum L.)是起源于中国的古老农作物，其籽粒药食同源，营养均衡，契合现代绿色健康消费理念。淀粉作为糜子籽粒重要组成部分，对籽粒品质及食品应用有着至关重要的影响。施用氮肥可以提高糜子产量，但如何通过调控淀粉结构及理化性质进而影响糜子品质尚不清楚。

研究发现，氮肥改变了糜子淀粉的粘度和回生值，增强了淀粉凝胶的抗剪切变稀能力、凝胶强度和屈服应力，使其在3D打印产品中具有良好的应用前景。该研究不仅为糜子优质栽培提供了参考，而且对糜子淀粉基产品在食品工业中的应用具有重要意义。

该研究以301份糜子核心种质资源中筛选出直链淀粉含量差异明显的两个品种——糯性糜子正宁红黏(直链淀粉含量为1.99%)和粳性糜子内糜5号(直链淀粉含量为21.86%)为研究对象，设置了四个氮肥水平。

两年试验表明，氮肥使淀粉小颗粒数量增加，淀粉颗粒的结构趋于复杂。两个品种的支链平均链长均随施氮量的增加而增加，而淀粉结晶层厚度降低。氮肥并未改变糜子淀粉结晶类型，但相对结晶度在施氮后增加。氮肥明显提高糜子淀粉峰值粘度、崩解值、回生值、最终粘度，从而影响糜子淀粉基食品在加工和运输过程中的粘度、抗剪切力和储存能力。

流变分析表明，糜子淀粉具有典型的假塑性流体特征。糜子淀粉的表观黏度和凝胶屈服应力(τ0)在施氮后显著提高，并且τ0大于零，淀粉凝胶开始流动所需的力更大，表现得更像固体，改善了糜子淀粉凝胶强度。

该研究得到了国家资助博士后研究人员计划项目和陕西省“两链”融合作物育种重点专项资助。