糯性糙米氣調(diào)儲(chǔ)藏脂質(zhì)變化的研究

柴芃宇，雷　凡，王月慧（武漢輕工大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430000）

糯性糙米氣調(diào)儲(chǔ)藏脂質(zhì)變化的研究

柴芃宇，雷凡，王月慧*
（武漢輕工大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430000）

實(shí)驗(yàn)研究三種儲(chǔ)藏溫度（15℃、25℃，35℃）和不同氣調(diào)儲(chǔ)藏（CO2、N2、真空）以及常規(guī)儲(chǔ)藏方式條件下糯性糙米在不同儲(chǔ)藏時(shí)間脂類物質(zhì)的變化，發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)藏溫度對(duì)糯性糙米脂肪酶活性、過氧化氫酶活性、脂肪含量、脂肪酸值、丙二醛和羰基值變化影響顯著，同溫度下氣調(diào)組較常規(guī)組儲(chǔ)藏對(duì)糯性糙米的儲(chǔ)藏品質(zhì)有較好的保護(hù)作用。研究表明，低溫（15℃）條件下真空儲(chǔ)藏可以減緩糯性糙米品質(zhì)劣變。

糯性糙米；氣調(diào)儲(chǔ)藏；脂質(zhì)變化

我國(guó)稻米長(zhǎng)期以來主要由稻谷形式儲(chǔ)藏，近年來隨著糧食儲(chǔ)藏技術(shù)的發(fā)展，稻谷、糙米、精米三種形態(tài)下的相關(guān)儲(chǔ)藏研究也日益增多［1-7］，相關(guān)研究表明，稻谷因有稻殼保護(hù)，受外界環(huán)境條件影響最小，有利于保鮮。但是從糧食流通及經(jīng)營(yíng)管理模式考慮，儲(chǔ)藏稻谷比糙米多占約1/3的倉(cāng)容，因此不符合經(jīng)濟(jì)學(xué)要求［8-10］。精米儲(chǔ)藏雖然占倉(cāng)容少，但在一定程度上，由于失去了米皮的保護(hù)，容易受蟲、霉等的危害，難以保鮮，且精米失去了胚，喪失了發(fā)芽能力。比較而言，糙米不僅占倉(cāng)容少，能減少工作量，而且能保留著胚芽，保存發(fā)芽能力。因此對(duì)糯性糙米的儲(chǔ)藏研究很有必要［11-13］。

氣調(diào)儲(chǔ)藏主要是利用生物或者人工的方法改變糙米空氣中N2、CO2、O2成分的比例，使某些氣體濃度維持在一定的范圍內(nèi)，以達(dá)到抑制微生物和害蟲生長(zhǎng)和繁殖、降低糙米的呼吸作用和生理代謝、減緩糙米品質(zhì)變化來增加儲(chǔ)糧穩(wěn)定性的效果。目前，國(guó)內(nèi)外常用的氣調(diào)儲(chǔ)藏方法有：真空包裝、自然缺氧、充氮?dú)?、充二氧化碳、分子篩富氮機(jī)和脫氧劑除氧等［14-16］。

糯性糙米在儲(chǔ)藏過程中會(huì)涉及一系列的物理、化學(xué)及生物學(xué)的變化，從而導(dǎo)致糙米的陳化，糯性糙米由于失去了外殼的保護(hù)，因而在儲(chǔ)藏過程中受溫度和儲(chǔ)藏時(shí)間等環(huán)境因素的影響比較大，儲(chǔ)藏過程中糙米品質(zhì)的劣變一直是人們關(guān)注的問題。糯性糙米脂質(zhì)指標(biāo)是糯性糙米儲(chǔ)藏品質(zhì)重要的內(nèi)在表現(xiàn)，能客觀精確的反映相關(guān)儲(chǔ)藏品質(zhì)問題。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

越南產(chǎn)優(yōu)質(zhì)秈糯稻：河南省黃國(guó)糧業(yè)股份有限公司；

0.01 mol/L KOH乙醇（95%）溶液、0.1 mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液、無水乙醇、體積分?jǐn)?shù)為85%乙醇、硫酸銅、硫酸鉀、濃硫酸、40%氫氧化鈉溶液、4%硼酸溶液、無水乙醚、6 mol/L鹽酸、2 g/L甲基紅指示液、20%乙酸鉛、堿性酒石酸銅甲、乙液、三氯乙酸、硫代巴比妥酸、1 g/100 mL酚酞乙醇溶液、三氯甲烷等試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1號(hào)鋼瓶裝高純氮?dú)猓兌取?0%）：圖騰工貿(mào)發(fā)展有限公司提供。

2號(hào)鋼瓶裝二氧化碳混合氣體（純度：40×10-2mol/mol）：武漢市明輝氣體科技有限公司提供。

1.2儀器與設(shè)備

SPX-250B-Z型恒溫恒濕生化培養(yǎng)箱：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；THU35B型礱谷機(jī)、TM05C型碾米機(jī)：佐竹機(jī)械有限公司；WFJ7200型可見分光光度計(jì)：尤尼柯（上海）儀器有限公司；XMT-152A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上海躍進(jìn)醫(yī)療機(jī)械廠；TGL-16C型臺(tái)式離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠。

1.3實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1儲(chǔ)藏方法

以聚乙烯無菌袋作為模擬倉(cāng)，裝入定量（500 g/袋）樣品，共分為四組，一組為不加入保護(hù)氣的常規(guī)儲(chǔ)藏，一組抽真空，另兩組用微型注射頭分別于樣品袋內(nèi)充入儲(chǔ)藏氣（分別為40%CO2、90%N2），將針孔處封口，分別將樣品放入相對(duì)濕度為60%，溫度分別為15℃、25℃、35℃的恒溫恒濕箱內(nèi)，儲(chǔ)藏180 d。

1.3.2檢測(cè)方法

脂肪酸值測(cè)定：按照GB/T 5510—2011《糧油檢驗(yàn)糧食、油料脂肪酸值測(cè)定》中的方法測(cè)定；

粗脂肪含量測(cè)定：按照GB/T 5512—2008《糧油檢驗(yàn)糧食中粗脂肪含量測(cè)定》中的方法測(cè)定；

脂肪酶活動(dòng)度測(cè)定：按照GB/T 5523—2008《糧油檢驗(yàn)糧食、油料的脂肪酶活動(dòng)度的測(cè)定》中的方法測(cè)定；

過氧化氫酶活動(dòng)度測(cè)定：按照GB/T 5522—2008《糧油檢驗(yàn)糧食、油料的過氧化氫酶活動(dòng)度的測(cè)定》中的方法測(cè)定；

羰基值測(cè)定：按照GB/T 5009.37—2003《食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》中的方法測(cè)定；

丙二醛含量測(cè)定：參照《果蔬采后生理生化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》，略有改動(dòng)。稱取1.00±0.01 g糯米粉，加入2.00 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）和少量石英砂，研磨至勻漿，再加入3 mL TCA進(jìn)一步研磨，勻漿后再在4℃、4 000 r/min離心10 min，收集上清液（丙二醛（malondialdehyde，MDA）提取液）并置于低溫0～4℃條件下存放。取2.0 mL上述上清液到另一潔凈的10 mL離心管中，加入2 mL質(zhì)量濃度為0.67 g/100 mL的硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）溶液，加蓋后快速搖勻即為實(shí)驗(yàn)組；另取一份2 mL質(zhì)量濃度為100 g/L的TCA溶液，加入到潔凈的10 mL離心管中，再加入2 mL質(zhì)量濃度為0.67 g/100 mL的TBA溶液，加蓋后快速搖勻即為空白對(duì)照組。將兩組混合溶液放入沸水浴中煮沸20 min后快速拿出，待冷卻至室溫后再4℃、4 000 r/min離心20 min，收集上清液并置于低溫下存放備用。分別將上述兩組溶液在波長(zhǎng)450 nm、532 nm、600 nm條件下測(cè)定其吸光度值，每個(gè)波長(zhǎng)條件下重復(fù)測(cè)3次平行試驗(yàn)，結(jié)果取平均值［10］。

式中：OD450nm、OD532nm、OD600nm分別代表在波長(zhǎng)450nm、532 nm、600 nm條件下測(cè)得的吸光度值；6.45和0.56為系數(shù)；C為反應(yīng)混合液中丙二醛的濃度，μmoL/L；V為樣品提取液的總體積，mL；Vs為測(cè)定時(shí)所取樣品提取液的體積，mL；m為稱取的樣品質(zhì)量，g。

2　結(jié)果與分析

2.1糯性糙米中脂肪含量的變化

圖1　不同溫度下常規(guī)儲(chǔ)藏及不同氣調(diào)儲(chǔ)藏對(duì)糯性糙米脂肪含量的影響Fig.1 Effect of conventional storage and different controlled atmosphere storage on fat content of glutinous rice at different temperature

由圖1可以看出，在常規(guī)儲(chǔ)藏條件下，粗脂肪含量均隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)。對(duì)比各溫度條件下的脂肪含量變化發(fā)現(xiàn)，溫度越高脂肪含量下降幅度越大，說明低溫能有效緩解脂肪的分解。

與高溫氣調(diào)儲(chǔ)藏相比，低溫對(duì)糙米脂肪含量的下降有減緩作用。在同樣溫度及濕度的儲(chǔ)藏條件下，氣調(diào)儲(chǔ)藏組與常規(guī)儲(chǔ)藏組的脂肪含量變化趨勢(shì)相似，但與常規(guī)儲(chǔ)藏相比，氣調(diào)儲(chǔ)藏組的糙米粗脂肪含量下降的速率較慢，其中在各溫度條件下真空儲(chǔ)藏組較二氧化碳和氮?dú)鈨?chǔ)藏組的脂肪含量下降最慢，保護(hù)效果最好。由于脂肪是維持種子生命活力最主要的能源物質(zhì)之一，氣調(diào)儲(chǔ)藏能在一定程度上對(duì)糯性糙米的品質(zhì)起到保護(hù)作用［14］。

2.2糯性糙米中脂肪酶活動(dòng)度的變化

由圖2可知，糙米在儲(chǔ)藏過程中，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，脂肪酶活動(dòng)度先升高后降低。在相同儲(chǔ)藏時(shí)間內(nèi)儲(chǔ)藏溫度越高糙米脂肪酶活動(dòng)度變化幅度越大，說明低溫能更好的減緩糙米脂肪酶活動(dòng)度的變化。在糙米儲(chǔ)藏120 d后脂肪酶活動(dòng)度開始降低，因?yàn)橹久甘侵敬x中第一個(gè)參與反應(yīng)的酶，它對(duì)脂肪的轉(zhuǎn)化速率起著調(diào)控的作用，儲(chǔ)藏初期糙米生命活力較強(qiáng)，脂肪酶活動(dòng)度增大加速脂類分解代謝作用，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間延長(zhǎng)糙米生命活力下降以及脂類底物的消耗，脂肪酶活動(dòng)度又呈逐漸減小的趨勢(shì)［9，15］。

圖2　不同溫度下常規(guī)儲(chǔ)藏及不同氣調(diào)儲(chǔ)藏對(duì)糯性糙米脂肪酶活動(dòng)度的影響Fig.2 Effect of conventional storage and different controlled atmosphere storage on lipase activity of glutinous rice at different temperature

由圖2可知，在15℃、25℃和35℃儲(chǔ)藏條件下氣調(diào)儲(chǔ)藏和常規(guī)儲(chǔ)藏糙米脂肪酶活性變化趨勢(shì)基本一致，低溫環(huán)境下常規(guī)和氣調(diào)儲(chǔ)藏的糙米脂肪酶活動(dòng)度變化幅度較小，高溫環(huán)境下氣調(diào)儲(chǔ)藏比常規(guī)儲(chǔ)藏可以減小糙米脂肪酶活的變化，其中真空儲(chǔ)藏比二氧化碳和充氮儲(chǔ)藏對(duì)糙米具有更好的保護(hù)作用。

2.3糯性糙米中脂肪酸值的變化

由圖3可知，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，各處理?xiàng)l件下的脂肪酸值呈先增后減的趨勢(shì)。常規(guī)儲(chǔ)藏時(shí)，15℃儲(chǔ)藏條件下脂肪酸值均較25℃和35℃儲(chǔ)藏條件下上升的比較平緩，這說明低溫能更好的減緩糙米脂肪酸值的增加，而在120 d時(shí)脂肪酸值最高是由于脂肪酶活性降低以及脂肪酸是一個(gè)處于動(dòng)態(tài)平衡中的中間產(chǎn)物，在一定條件下還可以分解成簡(jiǎn)單的醛、酮類物質(zhì)，所以脂肪酸值在一定程度先上升后繼而下降［1-3］。

由圖3可知，低溫環(huán)境下氣調(diào)儲(chǔ)藏的糙米脂肪酸值變化幅度較小，低溫氣調(diào)儲(chǔ)藏能夠更好的減小糙米脂肪酸值的變化。經(jīng)氣調(diào)儲(chǔ)藏后的糙米脂肪酸值上升幅度較常規(guī)儲(chǔ)藏組緩慢，說明氣調(diào)儲(chǔ)藏能對(duì)脂肪酸值的上升起到一定減緩作用，其中真空儲(chǔ)藏方式的脂肪酸值變化幅度最小。

圖3　不同溫度下常規(guī)儲(chǔ)藏及不同氣調(diào)儲(chǔ)藏對(duì)糯性糙米脂肪酸值的影響Fig.3 Effect of conventional storage and different controlled atmosphere storage on fatty acid value of glutinous rice at different temperature

2.4糯性糙米中丙二醛含量的變化

由圖4可以看出，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的推移和溫度的升高，無論是常規(guī)儲(chǔ)藏還是氣調(diào)儲(chǔ)藏，糙米的丙二醛含量都呈現(xiàn)上升后下降的趨勢(shì)。在15℃低溫儲(chǔ)藏條件下糙米皮層的脂質(zhì)氧化反應(yīng)微弱，從而抑制丙二醛的積累，而25℃和35℃條件下的糙米的丙二醛含量變化明較高，在儲(chǔ)藏90 d時(shí)均達(dá)到峰值，其中35℃條件下儲(chǔ)藏變化尤為明顯。一方面說明高溫會(huì)加速糙米中脂肪氫過氧化物的生成，并快速分解為丙二醛，丙二醛主要以揮發(fā)性氣味的形式存在，高溫導(dǎo)致丙二醛揮發(fā)，從而使丙二醛含量開始下降。另一方面隨著糯糙米儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，糯糙米活力逐漸喪失，從而減緩了丙二醛的生成量，導(dǎo)致丙二醛含量下降［4-5］。

圖4　不同溫度下常規(guī)儲(chǔ)藏及不同氣調(diào)儲(chǔ)藏對(duì)糯性糙米丙二醛含量的影響Fig.4 Effect of conventional storage and different controlled atmosphere storage on MDA contents of glutinous rice at different temperature

從圖4可知，低溫氣調(diào)儲(chǔ)藏環(huán)境下較高溫氣調(diào)儲(chǔ)藏減緩了糙米的丙二醛生成量。氣調(diào)儲(chǔ)藏中由于降低了儲(chǔ)藏環(huán)節(jié)中的氧氣，所以糙米中的脂肪發(fā)生氧化反應(yīng)程度較低，特別在前90 d儲(chǔ)藏過程中，丙二醛的含量變化較小，這說明低溫條件下氣調(diào)儲(chǔ)藏可以很好的抑制脂質(zhì)氧化反應(yīng)，其中真空儲(chǔ)藏方式對(duì)丙二醛的抑制效果最好。

2.5糯性糙米中過氧化氫酶活性的變化

過氧化氫酶活性大小變化反應(yīng)種子活力的大小，與糧食品質(zhì)之間也存在著一定相關(guān)，是一項(xiàng)衡量谷物品質(zhì)的重要指標(biāo)［6-7］。由圖5可以看出，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)糙米過氧化氫酶活性曲線呈現(xiàn)了先升高后降低趨勢(shì)，在15℃的條件下，過氧化氫酶活性的變化較為平緩，說明溫度越高糙米過氧化氫酶失活越快。

比較圖5發(fā)現(xiàn)，低溫氣調(diào)儲(chǔ)藏較高溫氣調(diào)儲(chǔ)藏能更好的維持糙米過氧化氫酶活性。在氣調(diào)儲(chǔ)藏條件下糙米過氧化氫酶活性變化的較為緩慢，說明真空、N2和CO2氣調(diào)儲(chǔ)藏實(shí)現(xiàn)了通過降低糙米儲(chǔ)藏環(huán)境中氧氣含量，抑制糙米生理品質(zhì)變化，起到維持糙米儲(chǔ)藏新鮮度效果，同時(shí)實(shí)驗(yàn)還說明了真空儲(chǔ)藏比充二氧化碳和氮?dú)鈨?chǔ)藏能更好維持糙米過氧化氫酶活性。

圖5　不同溫度下常規(guī)儲(chǔ)藏及不同氣調(diào)儲(chǔ)藏對(duì)糯性糙米過氧化氫酶活性的影響Fig.5 Effect of conventional storage and different controlled atmosphere storage on catalase activity of glutinous rice at different temperature

2.6糯性糙米中羰基值含量

由圖6可知，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，糙米的羰基值均出現(xiàn)不同程度升高，而且溫度越高糙米羰基值變化的幅度越大。圖6所示，15℃低溫條件下糙米樣品的羰基值變化最小，增加值為0.6 mmol/kg，25℃條件下的羰基增加值為1.2 mmol/kg，35℃糙米樣品的羰基增加值為2.15 mmol/kg，由于羰基值的變化反應(yīng)了儲(chǔ)藏過程中稻谷脂質(zhì)中氧化產(chǎn)物的含量和酸敗劣變情況，由此可見隨著溫度的升高糙米羰基值的增大趨勢(shì)越來越明顯，說明溫度是羰基變化的主要因素，高溫條件下，羰基值明顯升高，此時(shí)糙米脂肪氧化程度較高。

由圖6可知，低溫環(huán)境下氣調(diào)儲(chǔ)藏的糙米羰基值變化幅度較小。各儲(chǔ)藏溫度下氣調(diào)儲(chǔ)藏方式中羰基值的上升幅度較常規(guī)儲(chǔ)藏組小，真空條件下羰基值變化最小，說明在糙米儲(chǔ)藏過程中，氣調(diào)儲(chǔ)藏可以減緩糙米羰基值的增加速率，且在低溫條件下羰基值上升緩慢，側(cè)面證明低溫加真空的儲(chǔ)藏方式能夠更好的抑制糙米脂肪的氧化酸敗。

圖6　不同溫度下常規(guī)儲(chǔ)藏及不同氣調(diào)儲(chǔ)藏對(duì)糯性糙米羰基值含量的影響Fig.6 Effect of conventional storage and different controlled atmosphere storage on carbonyl value of glutinous rice at different temperature

3　結(jié)論

隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，脂肪酶在較高溫度下活性變化幅度較大，在脂肪酶的作用下脂肪被水解成游離脂肪酸，脂肪酸值升高，脂肪在水解及氧化作用下含量不斷降低。低溫低氧的環(huán)境使糙米代謝活動(dòng)減緩，從而保護(hù)糙米的生命活性。

隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，高溫加速糙米脂類物質(zhì)的氧化反應(yīng)，從而羰基值上升，而高溫狀態(tài)加速了丙二醛的產(chǎn)生，丙二醛有較強(qiáng)交聯(lián)性［8］，能夠破壞蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和催化功能，而過氧化氫酶是蛋白質(zhì)，從而降低了過氧化氫酶活性。氣調(diào)儲(chǔ)藏組中，真空儲(chǔ)藏的方式相比較充二氧化碳和氮?dú)鈨?chǔ)藏方式能夠使糙米更好的與空氣隔絕，減少儲(chǔ)藏環(huán)境中的氧氣。證明低溫低氧對(duì)糙米品質(zhì)具有更好的保護(hù)作用。

總而言之，低溫儲(chǔ)藏對(duì)脂肪的水解及氧化有一定延緩作用，對(duì)糯性糙米生命活性有明顯的保護(hù)作用；在高溫儲(chǔ)藏環(huán)境下，氣調(diào)儲(chǔ)藏組對(duì)糯性糙米儲(chǔ)藏品質(zhì)的保護(hù)明顯優(yōu)于常規(guī)儲(chǔ)藏組，真空儲(chǔ)藏較其他氣調(diào)儲(chǔ)藏能夠更好的降低儲(chǔ)藏環(huán)境氧氣濃度，實(shí)驗(yàn)證明15℃真空儲(chǔ)藏為糯性糙米保質(zhì)的有效手段。

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Changes of lipid of glutinous husked rice during the storage

CHAI Pengyu，LEI Fan，WANG Yuehui*
（College of Food Science and Engineering，Wuhan Polytechnic University，Wuhan 430000，China）

The effect of storage temperature（15℃，25℃，35℃）and different gas storage（CO2，N2，vacuum）and conventional method on lipid change in glutinous husked rice under different storage time was studied.Results showed that the storage temperature of husked rice had significant effect on lipase activity，catalase activity，fat content，fat acid value，methane dicarboxylic aldehyde and carbonyl value.At the same temperature，the husked rice quality of atmosphere storage group had a better protection effect than conventional group.The results showed that low temperature（15℃）and vacuum storage could slow down the quality deterioration of glutinous husked rice.

glutinous husked rice；atmosphere storage；lipid change

S379.2

0254-5071（2016）02-0092-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2016.02.021

2015-11-18

國(guó)家自然科學(xué)基金（201413007）

柴芃宇（1989-），男，碩士研究生，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工及儲(chǔ)藏。

王月慧（1971-），女，副教授，碩士，研究方向?yàn)楣任锟茖W(xué)。