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致敬劳动者 | 粮食淀粉的电镜微观形貌

   日期:2022-05-01     浏览:18    评论:0    
核心提示:五一假期,正是农民春耕春播适宜期、黄金期。粮食作为我们生活中主要的能量来源,对人体健康、社会稳定甚至国家安全都有着至关重
 “五一”假期,正是农民春耕春播适宜期、黄金期。粮食作为我们生活中主要的能量来源,对人体健康、社会稳定甚至国家安全都有着至关重要的作用。

 

粮食中主要提供能量的成分就是淀粉,我们食用的大多农作物里都含有淀粉。淀粉作为自然界储存能量及碳水化合物的主要形式,承担着能量从植物到动物的载体。研究者对淀粉进行不同手段的处理,对淀粉的形态、性能及结构进行研究,来揭示淀粉的性能与其内在结构有关。

 

丝丝“软糯”的玉米,润滑香糯的大米,齿颊留香的小麦,香甜软糯的板栗,这些都是生活中常见的饱腹食物,那他们的淀粉都长什么样?让我们一起来看一下。

 

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图1.大米(A)与玉米(a)的宏观图

 

扫描电镜作为最简单的观察手段对可食用淀粉颗粒进行观察。扫描电镜制样简单,直接把农作物的种子晒干,通过锤击或者破碎样品,碎块喷金后可直接用扫描电镜的观察。本文采用赛默飞Apreo2场发射扫描电子显微镜对大米、小麦、玉米及板栗的淀粉进行观察。

 

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图2.大米淀粉颗粒的扫描电镜图

 

已有研究表明水稻胚乳细胞中淀粉体的大小、结构、形状和发育程度与垩白存在密切关系[1-3]。从大米淀粉颗粒形态上看,淀粉颗粒是具有棱角尖锐的多面体形(图2红圈指示),部分颗粒有一个稍平滑多边形的面,部分颗粒表面有凹陷,颗粒尺寸较小,最 大的颗粒尺寸大约10µm。

 

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图3.小麦淀粉颗粒的扫描电镜图

 

从小麦淀粉颗粒形貌上看,形态各异。有的淀粉颗粒形似铁饼,赤道线上有凹槽(图3红圈所示);还有的淀粉颗粒为球形(蓝圈);肾形(绿圈)。根据淀粉形状的特征,据此可以判断所检验淀粉种类的科属类别[4]。

 

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图4.玉米淀粉颗粒的扫描电镜图

 

从玉米淀粉颗粒形貌上看,淀粉颗粒形态主要为大淀粉颗粒及小淀粉颗粒,大淀粉颗粒呈现圆形,椭圆形,不规则形状,且淀粉体颗粒饱满;小淀粉颗粒主要在大淀粉颗粒分布的孔隙中。

 

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图5.板栗淀粉颗粒的扫描电镜图

 

板栗淀粉定位法,刘帅等[5]通过I2-KI染色法对淀粉进行定位,I2-KI将淀粉积累的部位可染成蓝紫色,通过染色可知,板栗淀粉主要集中在子叶细胞中,淀粉体发育较好,数量较多。板栗种子中共有2种淀粉体,即大淀粉体和小淀粉体,大小淀粉的生长都有一定的时序性[5]。板栗淀粉呈现肾形、圆形、椭圆形及一些不规则形状。小淀粉颗粒主要在大淀粉颗粒分布的孔隙中,小淀粉颗粒数量的增加主要集中在种子成长发育的中后期。

 

综上所知,扫描电镜对生活中常见可食用淀粉的微观形貌进行了观察,淀粉粒形态各异,有大小淀粉两种,大小淀粉的生长有一定的时序性。后续会对更多的可食用淀粉进行观察,敬请期待!

 

参考文献

[1]杨福,宋惠,崔喜艳等.不同垩白度粳稻胚乳淀粉体发育的扫描电镜观察[J].作物学报,2004,30 (4):406-407.

[2]汤圣祥,江云珠,李双盛等.早籼胚乳淀粉体的扫描电镜观察[J].作物学报,1999,25(2) : 269-272.

[3]袁莉民,常二华,徐伟等.结实期低温对杂交水稻胚乳结构的影响[J].作物学报,2006,32(1) : 96-102.

[4]王绍清等.扫描电镜法分析常见可食用淀粉颗粒的超微形貌[J].食品科学,2011,32 (15):74-79.

[5]刘帅等.板栗种子淀粉体发育的扫描电镜观察[J].电子显微学报,2015,34(4):346-350.

 
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