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      不同儲(chǔ)藏條件下紅豆品質(zhì)變化規(guī)律研究

      2017-11-01 07:37:57陶金亞張來林李建鋒
      糧食與飼料工業(yè) 2017年10期
      關(guān)鍵詞:丙二醛紅豆儲(chǔ)藏

      陶金亞,張來林,李建鋒

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

      不同儲(chǔ)藏條件下紅豆品質(zhì)變化規(guī)律研究

      陶金亞,張來林,李建鋒

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

      選取2015年黑龍江產(chǎn)紅豆為試驗(yàn)材料,設(shè)置11.1%、12.8%和14.9%三種水分,采用常規(guī)密閉、充氮?dú)夂驼婵杖N儲(chǔ)藏方式,研究在15℃、22℃和30℃三種儲(chǔ)藏溫度下儲(chǔ)藏180 d時(shí),紅豆品質(zhì)的變化規(guī)律。結(jié)果表明,在整個(gè)儲(chǔ)藏期內(nèi),紅豆發(fā)芽率呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì),電導(dǎo)率數(shù)值、脂肪酸值和丙二醛含量呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì)。含水量越高、儲(chǔ)藏溫度越高,四種指標(biāo)值變化越明顯。充氮?dú)夂驼婵諆?chǔ)藏能有效減緩指標(biāo)數(shù)值的變化,更好地保持紅豆品質(zhì)。含水量、儲(chǔ)藏溫度、儲(chǔ)藏方式和儲(chǔ)藏時(shí)間等四種因素對(duì)紅豆發(fā)芽率的影響程度從大到小依次為:儲(chǔ)藏時(shí)間、含水量、儲(chǔ)藏溫度、儲(chǔ)藏方式;對(duì)紅豆電導(dǎo)率的影響程度從大到小依次為:儲(chǔ)藏時(shí)間、含水量、儲(chǔ)藏溫度、儲(chǔ)藏方式;對(duì)紅豆脂肪酸值、丙二醛含量的影響程度從大到小依次為:儲(chǔ)藏時(shí)間、含水量、儲(chǔ)藏方式、儲(chǔ)藏溫度。

      儲(chǔ)藏條件;紅豆;品質(zhì)

      紅豆富含多種營養(yǎng)成分,口感軟糯,富有沙性,是百姓家庭不可缺少的營養(yǎng)食品[1]。然而在儲(chǔ)藏過程中,紅豆易受豆象科的害蟲侵害,造成糧食損耗、品質(zhì)劣變。我國倉儲(chǔ)業(yè)常用磷化鋁等化學(xué)藥劑熏蒸殺滅,長期使用不僅使害蟲抗藥性增加,而且還影響操作人員的健康且對(duì)周邊環(huán)境有污染[2]。充氮?dú)庹{(diào)可通過低氧或絕氧方式殺蟲,既有延緩儲(chǔ)糧品質(zhì)劣變的作用,又避開了化學(xué)藥劑使用,屬于一種綠色環(huán)保、安全高效的儲(chǔ)糧技術(shù)[3]。

      本試驗(yàn)在三種儲(chǔ)藏方式、三個(gè)溫度條件下,探討了三種不同含水量的紅豆品質(zhì)隨儲(chǔ)藏時(shí)間的變化規(guī)律,并通過數(shù)據(jù)分析研究各條件對(duì)紅豆品質(zhì)的影響程度,以期為紅豆的安全儲(chǔ)藏提供理論支持。

      1 材料與方法

      1.1材料與儀器

      試驗(yàn)用材料為2015年黑龍江產(chǎn)紅豆。

      HWS-150型恒溫恒濕箱,DT系列電子天平,DHG-9123A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,TU-1810紫外可見分光光度計(jì),SHA-8型水浴恒溫振蕩器,DDS-11A型數(shù)字電導(dǎo)率儀,DZ-400-2D真空包裝機(jī)。

      1.2試驗(yàn)方案

      紅豆安全水分不高于13%[4],試驗(yàn)所購紅豆水分為12.8%。依據(jù)試驗(yàn)需要,另調(diào)部分紅豆含水量至11.1%和14.9%。分別稱取400 g三種水分的紅豆裝入鋁箔袋中,常規(guī)組用熱合機(jī)封口,真空組抽真空后密封,充氮組先抽真空后再充入高純度氮?dú)?,使鋁箔袋中的氮?dú)鉂舛炔坏陀?8%。將樣品袋分別放入15℃、22℃、30℃的恒溫培養(yǎng)箱中儲(chǔ)藏180 d,分別儲(chǔ)藏達(dá)到45、90、135、180 d時(shí)取出樣品測(cè)定相關(guān)指標(biāo),并分析變化規(guī)律。

      1.3測(cè)定方法

      發(fā)芽率測(cè)定:按照GB/T 5520—2011[5]執(zhí)行。

      脂肪酸值測(cè)定:按GB/T 5510—2011[6]執(zhí)行。

      電導(dǎo)率測(cè)定:稱取完好無損的紅豆25粒,記質(zhì)量為W,蒸餾水清洗樣品3遍后,用濾紙吸干表面蒸餾水,再將樣品放入50 ml燒杯中,加入25 ml蒸餾水,在25℃條件下浸泡12 h,然后用數(shù)字電導(dǎo)率測(cè)定儀測(cè)定電導(dǎo)率C1,再測(cè)蒸餾水的電導(dǎo)率C2[7]。

      樣品電導(dǎo)率=(C1-C2)/W。

      丙二醛含量測(cè)定:稱取紅豆粉(1.00±0.01) g,加入2 ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的三氯乙酸(TCA)和少量石英砂,研磨至勻漿,然后加入8 ml TCA繼續(xù)研磨。取勻漿放入10 ml離心管中,4 000 r/min離心10 min,取2 ml上清液于試管中,空白對(duì)照加2 ml蒸餾水,然后分別加入2 ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%的硫代巴比妥酸混勻,將混合液在沸水浴中加熱15 min,迅速冷卻,取上清液在450、532、600 nm下測(cè)定吸光度[8]。

      MDA1=6.45×(A532-A600)-0.56×A450;

      MDA2=MDA1×V÷W×1 000;

      式中,MDA1為丙二醛濃度,μmol/L;MDA2為丙二醛含量,μmol/g;V為提取液體積,ml;W為試樣質(zhì)量,g。

      2 結(jié)果與分析

      2.1不同儲(chǔ)藏條件下紅豆發(fā)芽率變化

      發(fā)芽率反映了種子的生活力與種用品質(zhì)。種子生活力是細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)完整性、新陳代謝特征的總體特征。糧食作物在儲(chǔ)藏過程中,籽粒內(nèi)部膠體物質(zhì)逐漸陳化,蛋白質(zhì)出現(xiàn)變性,造成糧食籽粒生活力降低甚至喪失,宏觀表現(xiàn)為發(fā)芽率降低[9-10]。

      從圖1可看出,在長達(dá)180 d的儲(chǔ)藏期內(nèi),紅豆的發(fā)芽率呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì),但三種儲(chǔ)藏條件的下降趨勢(shì)并不相同。當(dāng)紅豆含水量和儲(chǔ)藏方式相同時(shí),儲(chǔ)藏溫度越高,發(fā)芽率數(shù)值下降越快。例如含水量11.1%的紅豆在常規(guī)密閉儲(chǔ)藏條件下,15℃、22℃和30℃溫度下儲(chǔ)藏180 d后發(fā)芽率分別下降至94%、93%和89%,較儲(chǔ)藏初期分別下降了5個(gè)、6個(gè)和10個(gè)百分點(diǎn)。當(dāng)儲(chǔ)藏溫度和儲(chǔ)藏方式相同時(shí),紅豆含水量越高,發(fā)芽率下降趨勢(shì)越快。例如在22℃溫度充氮儲(chǔ)藏條件下,三種含水量11.1%、12.8%和14.9%的紅豆在儲(chǔ)藏180 d后發(fā)芽率分別下降至93.5%、92%和83%。當(dāng)紅豆含水量和儲(chǔ)藏溫度相同時(shí),真空儲(chǔ)藏和充氮儲(chǔ)藏方式下發(fā)芽率降低較慢。例如含水量14.9%的紅豆在30℃溫度下儲(chǔ)藏180 d后,常規(guī)組、充氮組和真空組的紅豆發(fā)芽率分別降低至34%、42%和45%,可見常規(guī)組的發(fā)芽率最低。充氮或真空儲(chǔ)藏條件下,紅豆籽粒內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)消耗較少,產(chǎn)生的有害物質(zhì)也隨之減少,營養(yǎng)物質(zhì)得到保留且細(xì)胞整體性較好,使紅豆種子的生活力維持在較高的水平,因此其發(fā)芽率高于常規(guī)儲(chǔ)藏。

      由圖1可知,儲(chǔ)藏期內(nèi)紅豆含水量越高、儲(chǔ)藏溫度越高,紅豆的發(fā)芽率降低越快,且常規(guī)組發(fā)芽率的降低速度要快于充氮組和真空組。因此在儲(chǔ)藏期內(nèi),控制水分含量、儲(chǔ)藏溫度并結(jié)合氣調(diào)儲(chǔ)藏方能減緩種子發(fā)芽率的降低速度,保持種子的生理活性。

      (a)含水量11.1%的紅豆發(fā)芽率變化

      (b)含水量12.8%的紅豆發(fā)芽率變化

      (c)含水量14.9%的紅豆發(fā)芽率變化

      2.2不同儲(chǔ)藏條件下紅豆電導(dǎo)率變化

      種子電導(dǎo)率是指細(xì)胞外滲液的導(dǎo)電能力,通過所測(cè)電導(dǎo)率值大小可以判斷細(xì)胞的受損傷程度,電導(dǎo)率越大,細(xì)胞受損傷越嚴(yán)重,同時(shí)也說明種子的儲(chǔ)藏品質(zhì)越差[11]。

      由圖2可看出,隨著儲(chǔ)藏期的延長,紅豆浸出液的電導(dǎo)率逐漸升高,但不同條件下電導(dǎo)率數(shù)值升高幅度不同。其他條件相同時(shí),紅豆含水量越高,電導(dǎo)率數(shù)值上升越明顯。如在30℃儲(chǔ)藏溫度下,含水量分別為11.1%、12.8%和14.9%紅豆在經(jīng)過180 d的常規(guī)儲(chǔ)藏后,電導(dǎo)率數(shù)值分別由初始的73、76和95 μS/(cm·g)上升到142、193和315 μS/(cm·g),增幅分別達(dá)到了94.5%、154%和231.6%。其他條件相同時(shí),儲(chǔ)藏溫度越高,電導(dǎo)率上升較為明顯。如含水量為14.9%的紅豆在15℃、22℃和30℃的溫度下儲(chǔ)藏,經(jīng)過180 d的常規(guī)儲(chǔ)藏后電導(dǎo)率由最初的95 μS/(cm·g)分別上升到173、203和315 μS/(cm·g),30℃溫度下電導(dǎo)率增幅最大,達(dá)到了231.6%。另外,三種儲(chǔ)藏方式中,真空和充氮組的電導(dǎo)率的增幅小于常規(guī)儲(chǔ)藏,可見氣調(diào)儲(chǔ)藏能減緩電導(dǎo)率的增大。

      (a)含水量11.1%的紅豆電導(dǎo)率變化

      (b)含水量12.8%的紅豆電導(dǎo)率變化

      2.3不同儲(chǔ)藏條件下紅豆脂肪酸值變化

      紅豆在儲(chǔ)藏過程中,籽粒內(nèi)部的脂肪物質(zhì)會(huì)逐漸分解為甘油和脂肪酸,導(dǎo)致脂肪酸值升高[12],也使紅豆及其制品的食用口味和營養(yǎng)價(jià)值發(fā)生不可逆變化[13]。脂肪酸值能反映糧食品質(zhì)的好壞,是判斷糧食是否陳化的可靠依據(jù)[14]。

      由圖3可看出,隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長,紅豆的脂肪酸值呈現(xiàn)增高的趨勢(shì)。但儲(chǔ)藏條件不同,脂肪酸值的增高趨勢(shì)也不同。當(dāng)儲(chǔ)藏方式和儲(chǔ)藏溫度相同時(shí),紅豆的含水量越高,脂肪酸值增加越快。例如30℃條件下,常規(guī)儲(chǔ)藏180 d后,14.9%含水量的紅豆脂肪酸值最大,達(dá)到33.4 mg/100 g,較含水量12.8%紅豆的脂肪酸值27.5 mg/100 g高出了21.45%,較含水量11.1%紅豆的脂肪酸值23.1 mg/100 g高出了44.59%。當(dāng)紅豆的含水量和儲(chǔ)藏方式相同時(shí),儲(chǔ)藏溫度越高,脂肪酸值增加越快。例如含水量為14.9%的紅豆在充氮儲(chǔ)藏條件下,30℃儲(chǔ)藏180 d后脂肪酸值最大,達(dá)到31.5 mg/100 g,較22℃溫度下的脂肪酸值30.2 mg/100 g高出了4.3%,較15℃溫度下的脂肪酸值25.1 mg/100 g高出了25.5%。當(dāng)含水量和儲(chǔ)藏溫度相同時(shí),常規(guī)儲(chǔ)藏方式下的紅豆脂肪酸值增高最快。如含水量為12.8%的紅豆在30℃條件下儲(chǔ)藏180d后,常規(guī)組的脂肪酸值最大,達(dá)到了27.5 mg/100 g,較充氮組的26.2 mg/100 g高出4.96%,較真空組的24.6 mg/100 g高出11.79%。由此可見,含水量越高、儲(chǔ)藏溫度越高脂肪酸值增加越快,真空或充氮儲(chǔ)藏能減緩脂肪酸值的增加速度。

      (a)含水量11.1%的紅豆脂肪酸值變化

      (b)含水量12.8%的紅豆脂肪酸值變化

      (c)含水量14.9%的紅豆脂肪酸值變化

      2.4不同儲(chǔ)藏條件下紅豆丙二醛含量變化

      紅豆內(nèi)的脂肪類物質(zhì)在一定條件下被氧化為氫過氧化物,氫過氧化物性質(zhì)不穩(wěn)定,在特定條件下可進(jìn)一步分解成簡單的醛、酮類物質(zhì)[15],其中膜脂過氧化的最主要產(chǎn)物是丙二醛[7],產(chǎn)生丙二醛的過程也導(dǎo)致細(xì)胞膜的損傷。

      由圖4可知,在整個(gè)儲(chǔ)藏期內(nèi),紅豆的丙二醛含量隨著儲(chǔ)藏期延長呈現(xiàn)出逐漸升高的趨勢(shì),但儲(chǔ)藏條件不同丙二醛含量升高趨勢(shì)不同。當(dāng)其他條件相同時(shí),紅豆的含水量越高丙二醛含量升高越快。如在30℃常規(guī)儲(chǔ)藏180 d時(shí),含水量11.1%、12.8%和14.9%的紅豆丙二醛含量分別升高至1.78、2.35和2.88 μmol/g,分別較最初值升高了229.6%、285.2%和357.1%。當(dāng)其他條件相同時(shí),紅豆的儲(chǔ)藏溫度越高,丙二醛含量增高越快。如含水量14.9%的紅豆在常規(guī)儲(chǔ)藏180 d后,15℃、22℃和30℃的儲(chǔ)藏溫度下丙二醛的含量分別為2.42、2.76和2.88 μmol/g,分別較最初值升高了284.1%、338.1%和357.1%。當(dāng)其他條件相同時(shí),真空和充氮儲(chǔ)藏能減緩丙二醛的升高趨勢(shì)。如含水量11.1%的紅豆在22℃儲(chǔ)藏180 d后,真空組紅豆丙二醛升高到1.27 μmol/g,較常規(guī)儲(chǔ)藏組的1.65 μmol/g減少了23%;充氮組紅豆丙二醛升高到1.47 μmol/g,較常規(guī)儲(chǔ)藏組的1.65 μmol/g減少了10.9%。由此可見,紅豆的含水量與儲(chǔ)藏溫度越高,丙二醛的升高越快,真空或充氮儲(chǔ)藏能減緩丙二醛的升高趨勢(shì)。

      (a)含水量11.1%的紅豆丙二醛含量變化

      (b)含水量12.8%的紅豆丙二醛含量變化

      (c)含水量14.9%的紅豆丙二醛含量變化

      2.5發(fā)芽率、電導(dǎo)率、脂肪酸值和丙二醛含量相關(guān)因素分析

      表1~表4為相關(guān)指標(biāo)的回歸分析結(jié)果。由表1中的伴隨概率值(Sig)可知,含水量、儲(chǔ)藏溫度和儲(chǔ)藏時(shí)間對(duì)紅豆的發(fā)芽率數(shù)值均有顯著影響,儲(chǔ)藏方式對(duì)發(fā)芽率數(shù)值影響不顯著。比較標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)絕對(duì)值的大小可知,存在顯著影響的三個(gè)因素影響程度從大到小依次為:儲(chǔ)藏時(shí)間、含水量、儲(chǔ)藏溫度。

      表1 紅豆發(fā)芽率回歸分析系數(shù)表

      由表2~表4中伴隨概率值的大小可知,含水量、儲(chǔ)藏溫度、儲(chǔ)藏方式和儲(chǔ)藏時(shí)間均對(duì)紅豆的電導(dǎo)率、脂肪酸值和丙二醛含量有極為顯著的影響。進(jìn)一步比較標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)的絕對(duì)值可知,四個(gè)因素對(duì)紅豆電導(dǎo)率的影響程度從大到小依次為:儲(chǔ)藏時(shí)間、含水量、儲(chǔ)藏溫度、儲(chǔ)藏方式;四個(gè)因素對(duì)紅豆脂肪酸值、丙二醛含量的影響程度從大到小依次為:儲(chǔ)藏時(shí)間、含水量、儲(chǔ)藏方式、儲(chǔ)藏溫度。

      表2 紅豆電導(dǎo)率回歸分析系數(shù)表

      表3 紅豆脂肪酸值回歸分析系數(shù)表

      表4 紅豆丙二醛回歸分析系數(shù)表

      由此可知,儲(chǔ)藏時(shí)間對(duì)紅豆四個(gè)指標(biāo)影響程度最大,儲(chǔ)藏方式和儲(chǔ)藏溫度對(duì)指標(biāo)數(shù)值也有著極為顯著的影響,即真空或充氮和低溫儲(chǔ)藏能有效減緩紅豆的品質(zhì)劣變。

      3 結(jié)論

      在紅豆180 d儲(chǔ)藏期內(nèi),發(fā)芽率呈現(xiàn)下降趨勢(shì),水分含量較低的紅豆發(fā)芽率下降最小,且低溫和充氮、真空儲(chǔ)藏的紅豆發(fā)芽率下降較小,可見低水分、低溫和氣調(diào)儲(chǔ)藏能有效保持發(fā)芽率;電導(dǎo)率、脂肪酸值和丙二醛含量在整個(gè)儲(chǔ)藏期內(nèi)呈現(xiàn)增高的趨勢(shì),低水分、低溫和氣調(diào)儲(chǔ)藏同樣能減緩三種指標(biāo)數(shù)值的升高趨勢(shì),達(dá)到減緩相關(guān)品質(zhì)劣變的目的。

      在因素對(duì)指標(biāo)的影響程度方面,除儲(chǔ)藏方式對(duì)紅豆發(fā)芽率影響不顯著外,含水量、儲(chǔ)藏溫度、儲(chǔ)藏方式和儲(chǔ)藏時(shí)間對(duì)紅豆的電導(dǎo)率、脂肪酸值和丙二醛含量均存在顯著影響。因此在紅豆的儲(chǔ)藏過程中,低含水量、低溫和氣調(diào)儲(chǔ)藏能更好地保持紅豆相關(guān)品質(zhì),減緩品質(zhì)劣變。

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      Effectofdifferentstorageconditionsonthequalityofredbean

      TAO Jin-ya,ZHANG Lai-lin,LI Jian-feng

      (School of Food Science and Technology, Henan University of Technology, Zhengzhou 450001,China)

      We selected the red bean harvested in 2015 in Heilongjiang province as test material, and set three moisture contents of 11.1%, 12.8% and 14.9%,three kinds of storage methods, conventional sealing, nitrogen and vacuum were used at the storage temperature of 15,22 and 30℃ for 180 d. During the whole storage period, the germination rate of red bean showed a decreasing trend, and the conductivity value, fatty acid value and MDA content increased gradually. The higher the water content was, the higher the storage temperature, the more obvious the four indicators. Nitrogen and vacuum storage can effectively slow down the change of dependent variable, and keep the quality better. The effects of four factors (water content, storage temperature, storage mode and storage time) on the germination rate of red bean were as follows from high to low: storage time, water content, storage temperature, storage mode; the influence degree of the four factors on the conductivity of red bean was as follows from high to low: storage time, water content, storage temperature, storage mode; the effects of four factors on the fatty acid value and MDA content of red bean were as follows from high to low: storage time, water content, storage method, storage temperature.

      storage conditions;red bean;storage quality

      2017-05-07;

      2017-09-28

      陶金亞(1990-),男,碩士生,研究方向?yàn)榧Z油儲(chǔ)藏技術(shù)與倉儲(chǔ)管理。

      張來林(1955-),男,教授,研究方向?yàn)榧Z油儲(chǔ)藏技術(shù)與倉儲(chǔ)工藝設(shè)計(jì)。

      10.7633/j.issn.1003-6202.2017.10.004

      S521;S379.2

      A

      1003-6202(2017)10-0013-06

      (責(zé)任編輯俞蘭苓)

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