不同處理糙米儲(chǔ)藏期間脂肪酸及總酸的變化

李 央 劉昆侖 陳復(fù)生 鄭家寶 趙 爽

(河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001)

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不同處理糙米儲(chǔ)藏期間脂肪酸及總酸的變化

李 央 劉昆侖 陳復(fù)生 鄭家寶 趙 爽

(河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001)

在不同儲(chǔ)藏溫度下，研究糙米、發(fā)芽糙米及富硒發(fā)芽糙米儲(chǔ)藏期間脂肪酸值和總酸值的變化。結(jié)果表明：隨著儲(chǔ)藏溫度的升高，3種樣品的脂肪酸值和總酸值均顯著升高；不同儲(chǔ)藏溫度下，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，3種樣品的脂肪酸值均基本呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，而總酸值則呈現(xiàn)先減小后增加的趨勢(shì)。在各儲(chǔ)藏溫度條件下，未發(fā)芽糙米的脂肪酸值及總酸值變化最小，但富硒發(fā)芽糙米的儲(chǔ)藏品質(zhì)明顯優(yōu)于發(fā)芽糙米，提示硒對(duì)糙米儲(chǔ)藏期脂質(zhì)氧化具有抑制作用。

糙米；發(fā)芽；富硒；總酸值；脂肪酸值；儲(chǔ)藏品質(zhì)

糙米是稻谷脫殼后保留胚芽、糠層和胚乳的全谷米粒，因其米糠層聚集了60%～70%的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如維生素、氨基酸、膳食纖維等[2]，從而較白米有更好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。發(fā)芽糙米是用水浸泡并培養(yǎng)發(fā)芽而富集γ-氨基丁酸的糙米產(chǎn)品[3]。糙米發(fā)芽過(guò)程中，加入適量濃度的無(wú)機(jī)硒，糙米種子即可通過(guò)自身的生物轉(zhuǎn)化能力，吸收外源無(wú)機(jī)硒轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒，得到富硒發(fā)芽糙米[4]。研究[4-6]發(fā)現(xiàn)，糙米經(jīng)過(guò)發(fā)芽后，不僅具有更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，還可改善其口感,且硒作為人體必需的微量元素，具有抗氧化、促進(jìn)有益微生物增殖等生理功能。因此，富硒發(fā)芽糙米有著廣闊的市場(chǎng)前景。但目前對(duì)于發(fā)芽糙米及富硒發(fā)芽糙米儲(chǔ)藏期的品質(zhì)變化研究尚未見報(bào)道。

糙米成分中，脂質(zhì)含量雖然只有1%左右，但易分解[7]，從而極大地影響糙米的儲(chǔ)藏品質(zhì)。在糙米儲(chǔ)藏過(guò)程中，脂質(zhì)在酯酶的作用下分解產(chǎn)生游離脂肪酸，從而使得脂肪酸值升高[8]1-2，而后者不穩(wěn)定，可進(jìn)一步降解產(chǎn)生酚類、酮類、醛類物質(zhì)[9]，從而影響糙米的食用品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。游離脂肪酸作為有機(jī)酸，和糙米中的無(wú)機(jī)酸成分共同決定了其總酸值的變化。同時(shí)游離脂肪酸，尤其是不飽和脂肪酸發(fā)生氧化裂解，產(chǎn)生小分子化合物，可進(jìn)一步氧化產(chǎn)生有機(jī)酸。因此，本研究擬通過(guò)對(duì)比研究糙米、發(fā)芽糙米和富硒發(fā)芽糙米在不同溫度儲(chǔ)藏條件下總酸值和脂肪酸值的變化規(guī)律，旨在探討三者的儲(chǔ)藏穩(wěn)定性，為延長(zhǎng)稻谷儲(chǔ)藏期、改善稻谷儲(chǔ)藏品質(zhì)、減少糧食資源損失提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

水稻(稻谷除雜后，經(jīng)礱谷制得糙米)：品種為連粳7號(hào)，江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院；

石油醚：分析純，天津市富宇精細(xì)化工有限公司；

無(wú)水乙醇：分析純，天津市天力化學(xué)試劑有限公司；

氫氧化鈉、氫氧化鉀：分析純，洛陽(yáng)市化學(xué)試劑廠。

1.1.2 主要儀器設(shè)備

礱米組合機(jī)：JGMJ8098型，上海嘉定糧油儀器有限公司；

離心機(jī)：80-1型，上海嘉定糧油檢測(cè)儀器廠；

粉碎機(jī)：FSF型，上海嘉定糧油檢測(cè)儀器廠；

鼓風(fēng)恒濕干燥箱：1010-3型，上海實(shí)驗(yàn)儀器廠有限公司；

振蕩器：SHA-C型，金壇華峰儀器有限公司；

生化培養(yǎng)箱：SPX-250B-Z型，上海博運(yùn)實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；

電子天平：AB104-N型，上海第二天平儀器廠。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 發(fā)芽糙米及富硒發(fā)芽糙米制備 將糙米用蒸餾水沖洗干凈，置于鋪有紗網(wǎng)的培養(yǎng)托盤中，加入濃度為60 μmol/L的亞硒酸鈉溶液，于25 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。發(fā)芽過(guò)程中，每12 h清洗糙米1次，并更換等濃度培養(yǎng)液。以同樣條件下純水培養(yǎng)的發(fā)芽糙米為對(duì)照。發(fā)芽72 h后，將發(fā)芽糙米用蒸餾水沖洗干凈，于40 ℃條件下烘干，備用。

1.2.2 模擬儲(chǔ)藏試驗(yàn) 將供試驗(yàn)樣品置于相對(duì)濕度為75%的干燥器中，分別在溫度為15，25，35 ℃條件下的生化培養(yǎng)箱中進(jìn)行為期180 d的儲(chǔ)藏，每45 d取樣。

1.2.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

(1) 總酸值：按GB/T 5517—2010執(zhí)行；

(2) 脂肪酸值：按GB/T 5510—2011執(zhí)行。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理 試驗(yàn)重復(fù)3次，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，均值比較采用Duncan’s多重比較，顯著性檢驗(yàn)分別在0.05和0.01水平上進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 脂肪酸值的變化

脂肪酸值與食品中游離脂肪酸含量密切相關(guān)，游離脂肪酸是稻谷脂質(zhì)陳化的產(chǎn)物。因此，本試驗(yàn)中脂肪酸值在一定程度上可以反映待試樣品在儲(chǔ)藏期的品質(zhì)變化。圖1～3分別為糙米、發(fā)芽糙米和富硒發(fā)芽糙米在15，25，35 ℃下儲(chǔ)藏180 d的脂肪酸值變化規(guī)律。在15，25 ℃儲(chǔ)藏條件下，糙米、發(fā)芽糙米和富硒發(fā)芽糙米的脂肪酸值均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，且均在儲(chǔ)藏135 d時(shí)達(dá)到峰值。三者的脂肪酸初始值分別為(4.859±0.601)，(5.924±0.203)，(5.924±0.203) mg/100 g。在35 ℃儲(chǔ)藏條件下，糙米和發(fā)芽糙米脂肪酸值均緩慢增大，在儲(chǔ)藏180 d時(shí)達(dá)到最大，其值分別為(12.901±0.858)，(16.269±0.560) mg/100 g。富硒發(fā)芽糙米的脂肪酸值則在儲(chǔ)藏135 d時(shí)達(dá)到最大值(10.361±0.592) mg/100 g，超過(guò)135 d后緩慢減小到(8.719±0.165) mg/100 g。在3種溫度下儲(chǔ)藏時(shí)，發(fā)芽糙米的脂肪酸值增量最大，富硒發(fā)芽糙米次之，而糙米的脂肪酸值變化相對(duì)較小。

糙米中含有大量的酶，如淀粉酶、纖維素酶、蛋白酶、脂肪酶、植酸酶等[8]1-2。糙米發(fā)芽過(guò)程中，當(dāng)水分增加到一定程度，許多酶由結(jié)合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)[10] 8，由于酶的作用，在不同儲(chǔ)藏溫度條件下，經(jīng)發(fā)芽處理的糙米脂肪酸值高于對(duì)照組。樣品在儲(chǔ)藏過(guò)程中，受外界因素，如溫度、濕度、真空度等影響，脂質(zhì)成分不穩(wěn)定，產(chǎn)生大量游離脂肪酸，從而導(dǎo)致樣品脂肪酸值的變化。但作為動(dòng)態(tài)平衡中間產(chǎn)物的游離脂肪酸，其性質(zhì)不穩(wěn)定，還可進(jìn)一步氧化分解為醛、酮類物質(zhì)，所以脂肪酸值隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈先升高后下降的趨勢(shì)[11]。因此在15 ℃和25 ℃儲(chǔ)藏條件下，3種樣品的脂肪酸值均在儲(chǔ)藏135 d時(shí)達(dá)到最大，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的繼續(xù)延長(zhǎng)，則因游離脂肪酸的分解而降低。由于脂質(zhì)分解形成游離脂肪酸的過(guò)程受溫度影響較大，相較于15 ℃和25 ℃儲(chǔ)藏條件下的糙米以及發(fā)芽糙米，在35 ℃儲(chǔ)藏條件下的品質(zhì)劣變速度最快，是造成其二者脂肪酸值持續(xù)增大的主要原因。因硒元素有一定的抗氧化[4-5]作用，糙米富硒發(fā)芽過(guò)程中，把外源無(wú)機(jī)硒轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒，形成硒蛋白；同時(shí)硒作為谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GPx)和谷胱甘肽磷脂氫過(guò)氧化物酶(PHGPx)的必需成分，可抑制糙米在儲(chǔ)藏期的脂質(zhì)氧化過(guò)程[4]，因此富硒發(fā)芽糙米的脂肪酸值在儲(chǔ)藏135 d后呈下降趨勢(shì)。

圖1 15 ℃儲(chǔ)藏條件下3種糙米脂肪酸值變化

圖2 25 ℃儲(chǔ)藏條件下3種糙米脂肪酸值變化

圖3 35 ℃儲(chǔ)藏條件下3種糙米脂肪酸值變化

2.2 總酸值的變化

酸的種類和含量可以影響食品的色香味和穩(wěn)定性，從而反映食品的品質(zhì)，因此總酸值的大小可作為檢測(cè)食品質(zhì)量的重要指標(biāo)。圖4～6分別為糙米、發(fā)芽糙米和富硒發(fā)芽糙米在15，25，35 ℃下儲(chǔ)藏180 d的總酸值變化規(guī)律。15 ℃儲(chǔ)藏條件下，糙米、發(fā)芽糙米和富硒發(fā)芽糙米的總酸值均呈現(xiàn)先減少后增加的趨勢(shì)，在儲(chǔ)藏135 d時(shí)，總酸值分別為(0.177±0.003)，(0.277±0.009)，(0.249±0.003) g/100 g。25 ℃儲(chǔ)藏條件下，糙米、發(fā)芽糙米和富硒發(fā)芽糙米的總酸值均呈現(xiàn)先減小后增大的變化趨勢(shì)，儲(chǔ)藏180 d時(shí)，總酸值分別為(0.236±0.009)，(0.367±0.009)，(0.318±0.012) g/100 g。而35 ℃下，糙米總酸值在儲(chǔ)藏90 d時(shí)先減小到(0.190±0.007) g/100 g，儲(chǔ)藏期180 d時(shí)增大到(0.239±0.008) g/100 g。發(fā)芽糙米和富硒發(fā)芽糙米的總酸值則呈增大的趨勢(shì)，儲(chǔ)藏180 d時(shí)，分別增大到(0.339±0.007)，(0.265±0.003) g/100 g，相對(duì)于發(fā)芽糙米，富硒糙米的總酸值增量較小。綜上可知，在3種不同溫度儲(chǔ)藏條件下，發(fā)芽糙米的總酸值增加量最大，富硒發(fā)芽糙米次之，而糙米的總酸值變化相對(duì)較小。

圖4 15 ℃儲(chǔ)藏條件下3種糙米總酸值變化

圖5 25 ℃儲(chǔ)藏條件下3種糙米總酸值變化

圖6 35 ℃儲(chǔ)藏條件下3種糙米總酸值變化

糙米發(fā)芽的實(shí)質(zhì)就是糙米中大量結(jié)合態(tài)酶轉(zhuǎn)化為游離態(tài)酶，同時(shí)這些酶將不溶于水的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為供糙米胚芽生長(zhǎng)和利用的物質(zhì)的過(guò)程[10] 9。該過(guò)程中大量的酶被激活與釋放[12]，酶活性升高，加速樣品品質(zhì)劣變，是造成同等儲(chǔ)藏溫度條件下糙米的總酸值較發(fā)芽糙米和富硒發(fā)芽糙米低的原因。食品的總酸分為有機(jī)酸和無(wú)機(jī)酸兩大類，總酸值反映了食品中所有酸性成分的總量大小。其中無(wú)機(jī)酸在食品中以中性鹽化合物存在，而有機(jī)酸則部分呈游離狀態(tài)，部分呈酸式鹽存在[13]，無(wú)機(jī)酸成分不穩(wěn)定，受儲(chǔ)藏環(huán)境如溫度等因素的影響易揮發(fā)。游離脂肪酸作為總酸的組成部分，其值的變化則可能影響總酸值的變化。如圖4和5所示，在15 ℃和25 ℃儲(chǔ)藏條件下，3種待試樣品的總酸值在儲(chǔ)藏初期略微下降，因?yàn)槠渲|(zhì)成分相對(duì)于35 ℃儲(chǔ)藏條件下的待試樣品更穩(wěn)定，脂質(zhì)分解產(chǎn)生的游離脂肪酸少，從而造成待試樣品中分解產(chǎn)生游離脂肪酸的量小于樣品中無(wú)機(jī)酸損失量，所以總酸值呈現(xiàn)略微下降的趨勢(shì)，但隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的增加，游離脂肪酸逐漸累積，總酸值呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì)。而在35 ℃儲(chǔ)藏條件下，發(fā)芽糙米和富硒發(fā)芽糙米由于受發(fā)芽過(guò)程中其內(nèi)部成分不穩(wěn)定和溫度過(guò)高的影響，相較于該溫度下儲(chǔ)藏的糙米，脂質(zhì)分解產(chǎn)生游離脂肪酸的速度較快，游離脂肪酸累積量大于無(wú)機(jī)酸損失量，發(fā)芽糙米和富硒發(fā)芽糙米的總酸值呈逐漸上升趨勢(shì)。綜上所述，富硒發(fā)芽糙米由于硒元素可有效的抑制糙米儲(chǔ)藏期的脂質(zhì)氧化[4]，使得游離脂肪酸生成量減少，因此相較于發(fā)芽糙米，其總酸值變化量小。

3 結(jié)論

隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，糙米、發(fā)芽糙米和富硒發(fā)芽糙米的總酸值和脂肪酸值均呈增大趨勢(shì)，品質(zhì)下降。隨著儲(chǔ)藏溫度的增加，3種待試樣品品質(zhì)劣變加快，說(shuō)明低溫有利于保證糙米、發(fā)芽糙米和富硒發(fā)芽糙米的儲(chǔ)藏品質(zhì)。通過(guò)對(duì)比3種糙米不同儲(chǔ)藏溫度條件下的總酸值和脂肪酸值可知，經(jīng)發(fā)芽處理的糙米，總酸值和脂肪酸值變化均高于未發(fā)芽糙米，說(shuō)明糙米具有更好的儲(chǔ)藏品質(zhì)。富硒發(fā)芽糙米的總酸值和脂肪酸值變化均小于發(fā)芽糙米，儲(chǔ)藏品質(zhì)優(yōu)于發(fā)芽糙米，說(shuō)明硒對(duì)糙米儲(chǔ)藏期脂質(zhì)氧化具有抑制作用，可提高其儲(chǔ)藏穩(wěn)定性。本研究通過(guò)對(duì)比總酸值和脂肪酸值的變化，說(shuō)明富硒處理對(duì)于促進(jìn)發(fā)芽糙米的儲(chǔ)藏品質(zhì)有積極作用，但其深層機(jī)理尚需進(jìn)一步研究。

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Changes on fatty acid and total acid of brown rice with different treatment during storage

LIYangLIUKun-lunCHENFu-shengZHENGJia-baoZHAOShuang

(HenanUniversityofTechnology,Zhengzhou,Henan450001,China)

The changes of fatty acid and total acid of brown rice, germinated brown rice and selenium-enriched germinated brown rice were determined during storage under various temperature conditions. Results: The fatty acid and total acid of these three samples all increased significantly with the increase of storage temperature. Under different storage temperature, the fatty acid of these three samples increased firstly and then decreased with the extension of storage time, but the total acid showed a reverse trend. The fatty acid and total acid of brown rice showed minimal changes under various temperature conditions. However, the storage quality of selenium-enriched germinated brown rice was better than that of the normal germinated brown rice, revealing that selenium can inhibit lipid oxidation of brown rice during storage.

brown rice; germinate; selenized; fatty acid; total acid; storage quality

國(guó)家自然科學(xué)基金(編號(hào)：U1404333)；河南省科技廳科技攻關(guān)項(xiàng)目(編號(hào)：162102110059)；省屬高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(編號(hào)：2014YWQQ03)

李央，女，河南工業(yè)大學(xué)在讀研究生。

劉昆侖(1982-)，男，河南工業(yè)大學(xué)副教授，博士研究生。E-mail: knlnliu@126.com

2015-08-28

10.13652/j.issn.1003-5788.2016.10.028