不同儲(chǔ)藏條件對(duì)芝麻制油品質(zhì)的影響研究

張來(lái)林，朱慶賀，周杰生，王書禮

（1.河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南糧食作物協(xié)同創(chuàng)新中心，糧食儲(chǔ)藏安全河南省協(xié)同創(chuàng)新中心，河南 鄭州 450001；2.中央儲(chǔ)備糧南陽(yáng)直屬庫(kù)，河南 南陽(yáng) 473000；3.駐馬店市王有禮芝麻制品有限公司，河南 駐馬店 463000）

0 引言

芝麻作為一種含油量較高的油料作物，粒小皮薄，易吸水，雜質(zhì)含量大，且吸濕后料堆的密度增加、孔隙度減小，料堆內(nèi)的濕熱不易擴(kuò)散，容易發(fā)熱、生蟲，甚至霉變酸敗.因此，芝麻是一種較難儲(chǔ)藏的油料[1].

隨著科技的進(jìn)步，世界各國(guó)越來(lái)越重視食品安全和環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，糧油儲(chǔ)藏逐漸向低溫、氣調(diào)等綠色儲(chǔ)糧方向發(fā)展[2].金文[3]對(duì)大豆氣調(diào)儲(chǔ)藏的研究表明氣調(diào)儲(chǔ)藏能有效延緩大豆粗脂肪酸值的升高趨勢(shì)；王若蘭等[4]對(duì)亞麻籽氣調(diào)儲(chǔ)藏的研究表明充氮和充CO2氣調(diào)較常規(guī)儲(chǔ)藏能減緩脂肪水解、氧化.但是張來(lái)林等[5]對(duì)油葵籽運(yùn)用3 種氣調(diào)方式儲(chǔ)藏后發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)藏環(huán)境氣體對(duì)各儲(chǔ)藏指標(biāo)的影響不明顯，而儲(chǔ)藏溫度和含水量對(duì)其影響較大.作者研究了不同儲(chǔ)藏溫度、含水量和儲(chǔ)藏方式對(duì)芝麻制油品質(zhì)的影響，為芝麻的氣調(diào)儲(chǔ)藏提供參考依據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)采用2013 年駐馬店產(chǎn)的豫芝4 號(hào)芝麻.

1.2 儀器與設(shè)備

HWS 型恒溫恒濕箱、DHG-9123A 電熱恒溫干燥箱：寧波東南儀器有限公司；JA2003A 型分析天平（200/0.001 g）：上海精天電子儀器有限公司；DT系列電子天平（500/0.01 g）：中國(guó)江蘇常青儀器儀表廠；11.7 型不銹鋼蒸餾水器：上?？莆鰧?shí)驗(yàn)儀器廠；RE-52 型真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器：上海亞榮生化儀器廠；1 000 mL 索氏抽提裝置：北京賽福萊博科技有限公司.

1.3 試驗(yàn)方法

水分調(diào)制：芝麻原始水分含量為5%，在室溫條件下，把芝麻含水量調(diào)至6.8%、8.2%和9.1%.

儲(chǔ)藏方案：將不同水分含量的芝麻各取200 g，裝入鋁箔袋中.常規(guī)組直接密閉儲(chǔ)藏；真空組用真空包裝機(jī)抽真空密封；充氮組先用真空密封機(jī)抽成真空后，再充入98%以上氮?dú)饷芊?然后將3 組樣品分別放入20、25 和30 ℃的恒溫箱中，儲(chǔ)藏180 d，每隔45 d 取出樣品測(cè)定其酸值、過(guò)氧化值、茴香胺值和碘值等品質(zhì)指標(biāo).

1.4 測(cè)定方法

酸值按GB/T 5530—2005 進(jìn)行測(cè)定；過(guò)氧化值按GB/T 5538—2005/ISO3960:2001 進(jìn)行測(cè)定；茴香胺值按GB/T 24304—2009 進(jìn)行測(cè)定；碘值按GB/T 5532—2008 進(jìn)行測(cè)定.

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007 對(duì)數(shù)據(jù)處理，作折線圖進(jìn)行比較；用SPSS19.0 對(duì)酸值、過(guò)氧化值和茴香胺值進(jìn)行主效應(yīng)分析；各指標(biāo)相關(guān)性分析采用Pearson 法.

2 結(jié)果分析

2.1 芝麻中粗脂肪的酸值變化

受溫度和微生物等因素的影響，儲(chǔ)藏油料中的脂肪在脂肪酶作用下分解成游離脂肪酸，使油料的粗脂肪酸值升高，其酸值變化見(jiàn)圖1.

在儲(chǔ)藏過(guò)程中，隨儲(chǔ)藏時(shí)間延長(zhǎng)，粗脂肪的酸值都呈上升趨勢(shì)，但不同條件下上升的趨勢(shì)各不相同.在儲(chǔ)藏溫度和儲(chǔ)藏方式相同時(shí)，含水量越高，酸值上升的趨勢(shì)越明顯，例如30 ℃充氮儲(chǔ)藏下存放135 d 后，含水量6.8%、8.2%和9.1%的芝麻中粗脂肪的酸值分別上升為1.60、1.80 和2.81 mg/g，增幅分別為90.5%、114.3%和234.5%；在含水量和儲(chǔ)藏方式相同時(shí)，溫度越高，酸值上升的趨勢(shì)越明顯，例如含水量9.1%的芝麻在90 d 的常規(guī)密閉儲(chǔ)藏后，20、25 和30 ℃條件下，粗脂肪的酸值分 別 為1.35、2.26 和3.24 mg/g，增 幅 分 別 為60.7%、169.0%和285.7%；在含水量和儲(chǔ)藏溫度相同時(shí)，充氮與真空儲(chǔ)藏芝麻中粗脂肪的酸值上升趨勢(shì)沒(méi)有常規(guī)密閉儲(chǔ)藏的明顯，例如含水量8.2%的芝麻在30 ℃下儲(chǔ)藏180 d 后，充氮儲(chǔ)藏、真空儲(chǔ)藏和常規(guī)密閉儲(chǔ)藏下的芝麻中粗脂肪的酸值分別上 升 至2.29、2.17 和4.04 mg/g，增 幅 分 別 為172.6%、158.3%和381.0%.在常規(guī)密閉儲(chǔ)藏下，含水量9.1%的芝麻在30 ℃下儲(chǔ)藏135 d 后，粗脂肪的酸值上升至4.36 mg/g，超過(guò)了GB 8233—2008芝麻油原油酸值≤4.0 mg/g 中的規(guī)定，而在同樣條件下充氮與真空儲(chǔ)藏的芝麻中粗脂肪的酸值分別為2.80 mg/g 和2.55 mg/g，可以看出充氮與真空儲(chǔ)藏能較好地延緩芝麻中粗脂肪的酸值上升趨勢(shì)，且真空儲(chǔ)藏效果優(yōu)于充氮儲(chǔ)藏.

2.2 芝麻中粗脂肪的過(guò)氧化值變化

油料在儲(chǔ)藏過(guò)程中因受含水量、環(huán)境溫度和儲(chǔ)藏時(shí)間等儲(chǔ)藏條件以及本身?xiàng)l件的影響，會(huì)發(fā)生不同程度的氧化，生成具有較高活性的過(guò)氧化物，并進(jìn)一步氧化為醛、酮等小分子物質(zhì)，不僅危害消費(fèi)者身體健康，還會(huì)影響油料的儲(chǔ)藏穩(wěn)定性[6].過(guò)氧化值是用來(lái)衡量油脂中過(guò)氧化物含量的重要指標(biāo)，能夠有效地評(píng)價(jià)油脂氧化初期的氧化程度.不同儲(chǔ)藏條件下芝麻中粗脂肪的過(guò)氧化值變化見(jiàn)圖2.

圖1 不同儲(chǔ)藏條件下芝麻中粗脂肪的酸值變化Fig.1 Change of acid values of sesame crude fat under different storage conditions

從圖2 可以看出，在180 d 的儲(chǔ)藏過(guò)程中，過(guò)氧化值呈上升趨勢(shì)，但在不同儲(chǔ)藏條件下的過(guò)氧化值上升程度各不相同.當(dāng)含水量和儲(chǔ)藏方式相同時(shí)，溫度越高，過(guò)氧化值上升的程度越大，如含水量8.2%的芝麻在常規(guī)密閉條件下儲(chǔ)藏135 d后，在20、25 和30 ℃下芝麻的過(guò)氧化值分別上升至 3.31、3.82 和 5.19 mmol/kg，增 幅 分 別 為267.8%、324.4%和476.7%；當(dāng)儲(chǔ)藏溫度和儲(chǔ)藏方式相同時(shí)，含水量越高的芝麻，過(guò)氧化值上升的趨勢(shì)越明顯，如25 ℃常規(guī)密閉儲(chǔ)藏90 d 后，含水量6.8%、8.2%和9.1%芝麻的過(guò)氧化值分別上升至2.14、3.67 和4.38 mmol/kg，增幅分別為137.8%、307.8%和386.7%；當(dāng)含水量和儲(chǔ)藏溫度相同時(shí)，常規(guī)密閉儲(chǔ)藏條件下芝麻中粗脂肪的過(guò)氧化值要高于儲(chǔ)藏充氮和真空儲(chǔ)藏，如含水量9.1%的芝麻在30 ℃下儲(chǔ)藏180 d 后，常規(guī)密閉儲(chǔ)藏、充氮儲(chǔ)藏和真空儲(chǔ)藏的芝麻過(guò)氧化值分別上升至8.37、6.07和5.95 mmol/kg，增幅分別為830.0%、574.4%和561.1%，且常規(guī)密閉儲(chǔ)藏條件下芝麻中粗脂肪的過(guò)氧化值＞7.0 mmol/kg，超過(guò)了GB 8233—2008 中的規(guī)定.

圖2 不同儲(chǔ)藏條件下芝麻中粗脂肪的過(guò)氧化值變化Fig.2 Change of peroxide values of sesame crude fat under different storage conditions

2.3 芝麻中粗脂肪的茴香胺值變化

在儲(chǔ)藏中油脂極易被空氣氧化而酸敗，尤其是富含不飽和脂肪酸的油脂在室溫條件下可發(fā)生自動(dòng)氧化反應(yīng)，產(chǎn)生醛、酮、酸等小分子物質(zhì)，從而導(dǎo)致油脂茴香胺值增大，甚至產(chǎn)生刺激性氣味，不宜食用，并且會(huì)危害人體健康[7].在油脂氧化程度較高時(shí)，過(guò)氧化值已經(jīng)不能很好地反映油脂的氧化程度，需要通過(guò)茴香胺值來(lái)確定油脂的氧化程度.不同儲(chǔ)藏條件下芝麻中粗脂肪的茴香胺值變化如圖3 所示.

圖3 不同儲(chǔ)藏條件下芝麻中粗脂肪的茴香胺值變化Fig.3 Change of anisidine values of sesame crude fat under different storage conditions

由圖3 可知，與理論分析相似，在180 d 的儲(chǔ)藏過(guò)程中，芝麻的茴香胺值都呈上升趨勢(shì)，但在不同條件下其上升的趨勢(shì)不同.當(dāng)儲(chǔ)藏溫度和儲(chǔ)藏方式相同時(shí)，含水量越高的芝麻的茴香胺值上升趨勢(shì)越明顯，如在25 ℃下充氮儲(chǔ)藏的芝麻儲(chǔ)藏135 d 后，含水量6.8%、8.2%和9.1%芝麻的茴香胺值上升至0.32、0.54 和0.98 g/100 g，增幅分別為28.0%、116.0%和292.0%；當(dāng)含水量和儲(chǔ)藏方式相同時(shí)，儲(chǔ)藏溫度越高，芝麻中粗脂肪的茴香胺值上升趨勢(shì)越明顯，如含水量9.1%芝麻在真空條件下儲(chǔ)藏135 d 后，在溫度20、25 和30 ℃下茴香胺值分別上升至0.92、1.22 和1.51 g/100 g，增幅分別為300.0%、430.4%和556.5%；當(dāng)含水量和儲(chǔ)藏溫度相同時(shí)，3 種儲(chǔ)藏方式下，茴香胺值上升趨勢(shì)的明顯程度為：真空儲(chǔ)藏＜充氮儲(chǔ)藏＜常規(guī)密閉儲(chǔ)藏，如含水量8.2%的芝麻30 ℃下儲(chǔ)藏180 d 后，真空儲(chǔ)藏、充氮儲(chǔ)藏和常規(guī)密閉儲(chǔ)藏下茴香胺值分別上升至1.03、1.14 和1.39 g/100 g，增 幅 分 別 為347.8%、395.6%和504.3%.由此可知，含水量高、溫度高，常規(guī)儲(chǔ)藏條件下芝麻的茴香胺值上升明顯.

2.4 芝麻中粗脂肪的碘值變化

碘值是用來(lái)表示油脂不飽和度的重要指標(biāo)之一，油脂的不飽和程度越高，其加成碘的能力也就越大.芝麻油具有較高的不飽和度，在GB 8233—2008 中規(guī)定芝麻油的不飽和度為104～120 g/100 g.不同儲(chǔ)藏條件下芝麻油脂的碘值變化如圖4 所示，在180 d 的儲(chǔ)藏過(guò)程中，芝麻油脂的碘值呈略微下降趨勢(shì)，但是下降程度不明顯，在104.35～117.43 g/100 g 的范圍內(nèi)變化，說(shuō)明儲(chǔ)藏條件對(duì)芝麻油脂的碘值變化的影響不明顯.

圖4 不同儲(chǔ)藏條件下芝麻中粗脂肪的碘值變化Fig.4 Change of iodine values of sesame crude fat under different storage conditions

2.5 芝麻中粗脂肪各指標(biāo)的因素主效應(yīng)分析

對(duì)芝麻中粗脂肪各指標(biāo)的影響因素進(jìn)行主效應(yīng)分析如表1—表3 所示.由表1 和表2 可知，各影響因素對(duì)粗脂肪的酸值和過(guò)氧化值的變化都有極其顯著影響，由F 值大小可知，各儲(chǔ)藏條件影響程度大小分別為儲(chǔ)藏時(shí)間＞含水量＞儲(chǔ)藏溫度＞儲(chǔ)藏方式，由表3 可知，儲(chǔ)藏溫度、儲(chǔ)藏時(shí)間和含水量對(duì)茴香胺值的變化有極其顯著影響，儲(chǔ)藏方式影響顯著，各儲(chǔ)藏條件影響程度為含水量＞儲(chǔ)藏時(shí)間＞儲(chǔ)藏溫度＞儲(chǔ)藏方式.綜上可知，在儲(chǔ)藏過(guò)程中含水量和儲(chǔ)藏溫度對(duì)芝麻制油品質(zhì)的變化有決定性影響，低溫、低含水量能夠有效緩解芝麻品質(zhì)的劣變；儲(chǔ)藏方式有一定影響，充氮儲(chǔ)藏和真空儲(chǔ)藏對(duì)延緩品質(zhì)劣變有一定的效果.各指標(biāo)相關(guān)性分析如表4 所示.

表1 芝麻中粗脂肪的酸值影響因素主效應(yīng)分析Table 1 Main effect analysis of factors affecting acid value of sesame crude fat

表2 芝麻中粗脂肪的過(guò)氧化值影響因素主效應(yīng)分析Table 2 Main effect analysis of factors affeeting peroxide value of sesame crude fat

表3 芝麻中粗脂肪的茴香胺值影響因素主效應(yīng)分析Table 3 Main effectanalysis of factors affecting anisidine value of sesame crude fat

表4 芝麻中粗脂肪各指標(biāo)相關(guān)性分析Table 4 The correlation analysis of each index of sesame crude fat

從表4 可以看出，酸值、過(guò)氧化值和茴香胺值相互之間在0.01 水平上均有顯著的正相關(guān)，儲(chǔ)藏方式與茴香胺值有不顯著的負(fù)相關(guān)，與酸值和過(guò)氧化值在0.05 水平上有顯著的負(fù)相關(guān)，酸值、過(guò)氧化值和茴香胺值與儲(chǔ)藏溫度、含水量和儲(chǔ)藏時(shí)間都有顯著的正相關(guān)關(guān)系.

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)不同儲(chǔ)藏條件下芝麻中粗脂肪各品質(zhì)指標(biāo)變化的分析可知，在180 d 的儲(chǔ)藏過(guò)程中，芝麻中粗脂肪的酸值、過(guò)氧化值和茴香胺值都隨儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)，但儲(chǔ)藏條件不同，上升的趨勢(shì)不同.在高溫和含水量較高時(shí)，芝麻各指標(biāo)上升趨勢(shì)最明顯，含水量9.1%的芝麻在30 ℃下儲(chǔ)藏，在后期階段，芝麻粗脂肪的酸值和過(guò)氧化值已經(jīng)超過(guò)了GB 8233—2008 的規(guī)定（酸值≤4.0 mg/kg，過(guò)氧化值≤7.0 mmol/kg），充氮儲(chǔ)藏和真空儲(chǔ)藏相較于常規(guī)密閉儲(chǔ)藏對(duì)緩解品質(zhì)劣變有一定的效果.對(duì)各品質(zhì)指標(biāo)的主效應(yīng)分析表明：儲(chǔ)藏時(shí)間、儲(chǔ)藏溫度、含水量和儲(chǔ)藏方式對(duì)芝麻中粗脂肪的酸值、過(guò)氧化值和茴香胺值的變化均有顯著影響，并且儲(chǔ)藏時(shí)間、含水量和儲(chǔ)藏溫度的影響極其顯著.相關(guān)性分析表明，芝麻中粗脂肪的酸值、過(guò)氧化值和茴香胺值之間有極顯著的正相關(guān)關(guān)系.

因此，在儲(chǔ)藏過(guò)程中為了能夠更好地保證芝麻的品質(zhì)，要降低芝麻的含水量和儲(chǔ)藏溫度，對(duì)于無(wú)法控制儲(chǔ)藏溫度的糧庫(kù)可采用充氮儲(chǔ)藏和真空儲(chǔ)藏來(lái)緩解芝麻品質(zhì)的劣變.

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