吉林农业大学食品科学与工程学院，小麦和玉米深加工国家工程实验室曹勇、许秀颖、赵城彬等人以中国东北地区2 个主栽玉米品种郑单958（Zd958）和先玉335（Xy335）为研究对象，新采收后立即储藏在恒定温湿度条件下，运用低场强核磁共振（LF-NMR）技术和差示扫描量热（DSC）技术，对其2 个月内籽粒水分状态和淀粉热特性进行研究，以期得到新玉米采后水分分布和迁移信息，及其对淀粉结构影响机制，为进一步开展玉米淀粉精深加工和高效利用提供基础数据。
1、籽粒水分含量分析
结果可知，Zd958新收获的水分质量分数为38.85%，Xy335新收获的水分质量分数36.55%，2 种玉米相同采收期水分含量差异主要由于品种不同造成。2 种玉米在恒温恒湿相同条件下水分下降速度不同，Xy335失水率高于Zd958。Xy335水分质量分数在储藏40 d时下降到10%，相同时间Zd958下降到14.33%。
2、水分迁移及分布
玉米籽粒在采后10 d内，籽粒中质子T2弛豫时间分布曲线中出现4 个部分，T2b和T21是质子弛豫发生最快的部分，弛豫时间范围在0.1～5.0 ms之间，T22是中间部分，弛豫时间范围在5～50 ms，T23是质子弛豫发生最慢的部分，弛豫时间范围为50～200 ms。T2b和T21为与淀粉和蛋白等大分子结合最紧密的“结合水”，也可能是大分子的组成部分。T22为颗粒内部可缓慢交换的“准结合水”。T23为存在颗粒外部可移动的自由水。玉米籽粒在储藏10 d之后，随着时间的延长水分的迁移，T2弛豫时间分布曲线中质子为3 种状态，T21逐渐减小，T2b消失。
新采收玉米采后T2弛豫时间和比例呈显着变化（P＜0.05），表明采后自然干燥时间对水分的迁移和分布具有显着影响。T2面积呈显着下降趋势（P＜0.05），表明新收获后籽粒中水分含量逐渐下降，这是由于水分不断挥发至空气中。在10 d内发现，T21结合水呈现2 个部分，这是基于水分子同大分子结合键的力量大小，分别为紧密的结合水和松散结合水。随着采后时间延长，这2 种结合水合并为一个峰，Zd958中T21弛豫时间从2.98 ms逐渐降低到0.66 ms。Zd958玉米中T22从24.20 ms下降到13.53 ms。Xy335玉米中T22从19.18 ms逐渐降低到13.53 ms。T2三部分的面积呈显着下降（P＜0.05）。
3、淀粉热特性分析
根据对水分含量，T2分布及迁移和吸热焓值Pearson相关性分析结果表明，2 种新采收玉米具有相同的变化规律表现为，质子横向弛豫中T21与T23呈极显着相关（P＜0.01），T21与A21呈极显着负相关（P＜0.01），T21与A22呈极显着正相关（P＜0.01）。T21与籽粒水分含量呈极显着相关（P＜0.01），与凝胶吸热焓值（ΔH）呈极显着负相关（P＜0.01），T21减小说明籽粒内的氢质子自由度和水分流动性在逐渐降低，水分子与淀粉结合力逐渐增强。淀粉分子在缓慢干燥过程中晶体区结构变得更加有序，或者结晶区比例增加，导致淀粉糊化解开支链淀粉双螺旋结构能量相应增加。2 种玉米中A21和A22相关性很大，呈极显着负相关（P＜0.01），A21与吸热焓值呈显着相关（P＜0.05）。A21与籽粒水分含量极显着相关（P＜0.01），特别是当2 种玉米籽粒总的水分含量降低至安全水含量14%时，A21值均为83%。而达到准结合水和自由水全部散失时，不同品种需要时间不同，Zd958需要多于60 d，而Xy335需要40 d，此时，2 种玉米籽粒A21占总面积的82%和81%。表明在干燥过程中当A21值为81%～82%时，此时玉米籽粒中准结合水和自由水含量极低，达到干燥标准，这一判定值要比14%安全水更准确。
结 论
东北地区新采收玉米籽粒内部结合水、准结合水和自由水迁移的分布呈显着变化（P＜0.05）。随着总水分的逐渐降低，各状态水分子T2弛豫时间逐渐减小。2 种淀粉凝胶焓值在40 d达到最大分别为18.54 J/g和15.06 J/g，玉米籽粒中结合水T21与籽粒水分含量极显着正相关（P＜0.01），A21与籽粒水分含量极显着负相关（P＜0.01），A21与淀粉凝胶吸热焓值显着相关（P＜0.05），这说明采后大分子结构受到水分迁移和分布的影响。利用LF-NMR技术可以有效研究水分状态对大分子结构的影响，其结合水A21为83%即代表籽粒水分含量处在安全水范围，为玉米籽粒的后续加工及储藏提供理论依据。
