JournalofCerealScience55

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1、個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)高分子量和低分子量麥谷蛋白對(duì)小麥籽粒的應(yīng)力松弛和沉降與流變特性的影響文章歷史：初稿：2011-3-1；修改：2012-1-12；接收：2012-1-17摘要：36種面包麥粒系列的應(yīng)力松現(xiàn)象為是通過(guò)使用指數(shù)項(xiàng)為4的廣義麥克斯韋模型進(jìn)行研究的。數(shù)據(jù)包括四個(gè)松弛階段，兩個(gè)快速階段在1~10s(τ1和τ2)的較短時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)緩慢階段在約50~450s(τ3和τ4)的較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)。應(yīng)力主要與籽粒的機(jī)械性能相關(guān)。跟小麥Glu-A1位點(diǎn)1和2*相比，小麥Glu-A1位點(diǎn)null的彈性和應(yīng)力單元有所不同。G

2、lu-B1和Glu-D1位點(diǎn)顯示出應(yīng)力的差異。GLU-A3位點(diǎn)只影響籽粒機(jī)械性能，而Glu-B3位點(diǎn)則顯示出質(zhì)量參數(shù)和機(jī)械性能兩方面的差異。對(duì)具有SDS-沉降量和較長(zhǎng)的混合時(shí)間的基因型來(lái)說(shuō)松弛時(shí)間τ3較高。τ3為45~60s的基因型通常具有良好的高分子谷蛋白亞基背景和低分子量等位基因組合，它們一般都擁有優(yōu)良的品質(zhì)。正如預(yù)期的那樣，具有短期松弛，混合時(shí)間和沉降體積不佳的基因型都是GLU-A1位點(diǎn)null，Glu-B3位點(diǎn)?1B/1R和GLU-A3E（null）的樣本。HMW-GS和LMW-GS等位基因，尤其是Glu

3、-3等位點(diǎn)的差異在應(yīng)力松弛中有所體現(xiàn)。這種差異跟SDS沉淀，混合和面筋拉力測(cè)定儀的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。關(guān)鍵詞：小麥；高分子量谷蛋白亞基；低分子量谷蛋白亞基；應(yīng)力松弛；麥克斯韋模型；松弛時(shí)間。1.前言面筋蛋白的高分子量聚集體和低分子量麥谷蛋白亞基（HMW-GS和LMW-GS）和麥醇溶蛋白（醇溶谷蛋白）.一些研究表明：當(dāng)麥谷蛋白被水合時(shí)，它表現(xiàn)出非比尋常的黏彈特性，而且它也是影響小麥面粉面團(tuán)的流變特性和面包質(zhì)量的根源。最近有關(guān)一定量的水中小麥籽粒的粘彈性的研究可以在文獻(xiàn)中找到。然而，盡管過(guò)去有相當(dāng)多的關(guān)于小麥HMW和LMW-

4、GS流變性質(zhì)的研究,但那時(shí)對(duì)小麥籽粒的麥谷蛋白亞基的機(jī)械和粘彈性方面的基本信息和數(shù)據(jù)是非常有限的。小麥籽粒，像所有其他谷物一樣，也是在收獲，處理，傳輸，加工，存儲(chǔ)，調(diào)節(jié)和研磨過(guò)程中經(jīng)受一系列靜態(tài)和動(dòng)態(tài)負(fù)荷。這些負(fù)荷會(huì)對(duì)麥粒造成重大的損害，這種損害會(huì)導(dǎo)致麥粒本身與HMW和LMW-GS特定成分有關(guān)的內(nèi)在質(zhì)量的減少，也會(huì)使麥粒在貯存期間更容易變質(zhì)。由于麥粒的流變性和機(jī)械性特點(diǎn)是由HMW和LMW-GS成份以及麥粒的受壓、負(fù)荷情況決定的，?而這兩大特點(diǎn)則決定了麥粒的損傷類型和范圍。因此，研究谷物的力學(xué)和粘彈性性能，如彈性模

5、量、抗壓強(qiáng)度和應(yīng)力松弛是非常重要的。谷物的力學(xué)現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)是個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)與時(shí)間有關(guān)的。粘彈性材料具有應(yīng)力松弛現(xiàn)象，這是農(nóng)業(yè)原材料的一些最重要特征。測(cè)量松弛時(shí)間顯示材料如何快速使突然變形后的應(yīng)力消失。壓縮負(fù)荷通常對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)生機(jī)械損傷，因而壓縮試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)比拉伸實(shí)驗(yàn)的更多。在應(yīng)力松弛試驗(yàn)中，應(yīng)用恒應(yīng)變和應(yīng)力維護(hù)形變作為衡量應(yīng)力時(shí)間的函數(shù)。在應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，可以觀察到不同的現(xiàn)象：理想的彈性材料不松弛，而理想的粘性材料馬上顯示出松弛。粘彈性固體的逐漸松弛，達(dá)到平衡壓力大于0，而對(duì)于粘彈性流體，殘余應(yīng)力將為

6、零。Maxwell模型是由一個(gè)是適合于理解應(yīng)力松弛數(shù)據(jù)，但不考慮彈簧和一個(gè)黏壺串聯(lián)組成，可以用來(lái)反映應(yīng)力松弛過(guò)程，但是不考慮平衡應(yīng)力。因此，食品的粘彈現(xiàn)象為可以通過(guò)廣義的Maxwell模型來(lái)描述，即由幾個(gè)元素組成的平行彈簧來(lái)描述。在同一個(gè)模型中，如果系統(tǒng)受到恒定的應(yīng)力，則總應(yīng)變?yōu)楦髟貞?yīng)變的總和。Figueroa等人的研究已經(jīng)表明，麥粒的粘彈現(xiàn)象為可以由廣義的Maxwell模型來(lái)表示。這個(gè)方法已經(jīng)成功驗(yàn)證了在檢測(cè)面團(tuán)，玉米粉，面糊的變化所需的時(shí)間與溫度的函數(shù)。Bargale和Irudayaraj（1995）表明，

7、三個(gè)條件的Maxwell模型可以很好的描述小麥籽粒的應(yīng)力松弛行為。一些學(xué)者研究了三種應(yīng)力松弛情況，即將Maxwell模型推廣去匹配這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。他們表示，經(jīng)過(guò)推廣的Maxwell模型在預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)這方面是最好的模型。因此，本研究有以下幾個(gè)具體的目標(biāo)：1、確定HMW-GS和LMW-GS對(duì)彈性模量、應(yīng)力松弛以及與質(zhì)量有關(guān)的SDS沉淀值和混合數(shù)據(jù)的影響；2、描述出小麥籽粒的應(yīng)力松弛時(shí)的應(yīng)力。2.實(shí)驗(yàn)方法2.1.植物材料索諾拉、墨西哥國(guó)際玉米小麥改良中心（CIMMYT）種植的36種小麥系列，在2006~2007的作物周期

8、進(jìn)行了研究。十二烷基硫酸鈉-硫酸-聚丙烯酰胺-凝膠電泳(SDS-PAGE)協(xié)議做了一些修改被用來(lái)確定高分子麥谷蛋白亞基和低分子買谷蛋白亞基的組成。2.2.不同小麥的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)水分含量可以通過(guò)44-15A(AACCItl2000)，這種已經(jīng)批準(zhǔn)的方法來(lái)檢測(cè)。籽粒厚度代表著谷物背側(cè)部分的最高點(diǎn)，它可以通過(guò)使用三豐CD-6”CS數(shù)字游標(biāo)卡尺（日本三豐公司）來(lái)測(cè)量，至少一