人工加速陳化對優(yōu)質(zhì)稻谷貯藏品質(zhì)的影響

楊志成 - 張雙鳳 - 張烝彥 -潘丹杰 - 蔣曉杰 - 周 旭

(1. 杭州市糧油中心檢驗(yàn)監(jiān)測站，浙江 杭州 310003；2. 浙江省疾病預(yù)防控制中心，浙江 杭州 310051)

據(jù)統(tǒng)計(jì)[1]，2018年中國稻谷產(chǎn)量達(dá)2.12億t，占糧食總產(chǎn)量的32.2%。稻谷在貯藏過程中易受呼吸作用、酶、溫濕度等因素影響，其品質(zhì)隨貯藏時(shí)間的延長逐漸劣變[2]。優(yōu)質(zhì)稻谷因其蒸煮后帶有特殊的香氣以及更好的適口性，備受消費(fèi)者青睞。但由于優(yōu)質(zhì)稻谷較普通稻谷含有更高的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，其在貯藏過程中更易發(fā)生品質(zhì)劣變[3]。

目前，有關(guān)優(yōu)質(zhì)稻谷的貯藏技術(shù)及品質(zhì)變化的研究較多[4-6]，而優(yōu)質(zhì)稻谷品質(zhì)與品種及種植地區(qū)的相關(guān)性研究較少[7]。試驗(yàn)以浙江省優(yōu)質(zhì)稻谷(秀水14、浙粳99、甬優(yōu)17、甬優(yōu)7850、甬優(yōu)1540)為試驗(yàn)對象，分別以25 ℃、50%相對濕度(模擬浙江省常溫常濕環(huán)境)，37 ℃、70%相對濕度(模擬浙江省夏季高溫高濕環(huán)境)為貯藏條件，以優(yōu)質(zhì)稻谷發(fā)芽率、丙二醛含量以及脂肪酸組分成分的變化為考察指標(biāo)，研究稻谷的品質(zhì)變化規(guī)律，旨在為優(yōu)質(zhì)稻谷的貯藏技術(shù)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

粳稻(秀水14)：杭州蕭山區(qū)河莊街道江東村；

粳稻(浙粳99)：杭州蕭山區(qū)益農(nóng)鎮(zhèn)臨江街道農(nóng)一農(nóng)二總場；

秈粳雜交稻(甬優(yōu)17)：杭州臨安區(qū)太陽鎮(zhèn)；

秈粳雜交稻(甬優(yōu)7850)：杭州蕭山區(qū)河上鎮(zhèn)紫東區(qū)；

秈粳雜交稻(甬優(yōu)1540)：杭州臨安區(qū)天目山鎮(zhèn)。

1.2 儀器和設(shè)備

人工氣候箱：PRX-150A型，寧波賽福儀器有限公司；

礱谷機(jī)：JLG-Ⅱ型，中儲糧成都糧食儲藏科學(xué)研究所；

錘式旋風(fēng)磨：JXFM110型，上海嘉定糧油儀器有限公司；

液相色譜儀：LC-20A型，日本島津公司；

氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀：GCMS-QP201PLUS型，日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理 將處于安全水分(13.09±0.12)%的5種稻谷分袋，每袋400 g，分別貯藏于25 ℃、RH 50%，37 ℃、RH 70%的人工氣候箱中，每5 d取一次樣，共30 d。

1.3.2 發(fā)芽率的測定 按GB/T 5520—2011執(zhí)行。

1.3.3 丙二醛含量(MDA)的測定 參照GB 5009.181—2016中的高效液相法，液相條件為ChromCoreTMAR C18柱(5 μm×4.6 mm×250 mm)；流動相0.01 mol/L乙酸銨與甲醇體積比70∶30；柱溫30 ℃；流速1.0 mL/min；進(jìn)樣量10 μL；檢測波長532 nm。

1.3.4 脂肪酸組成成分的測定

(1) 粗脂肪提?。簠⒄赵S光利[8]的方法并適當(dāng)修改，稱取2.50 g米粉于250 mL碘量瓶中，加入25 mL沸程為60～90 ℃的石油醚，于42 ℃、300 W下超聲37 min，4 000 r/min離心10 min，將上清液于50 ℃旋蒸，于60 ℃烘箱烘干至恒重。

(2) 脂肪酸甲酯化：2.50 g米粉經(jīng)脂肪提取后，分兩次每次加入1 mL正己烷(色譜純)溶解脂肪，并合并至具塞試管，加入0.5 mol/L KOH—CH3OH溶液2 mL，漩渦30 s，70 ℃水浴20 min，再加入 0.5 mol/L H2SO4—CH3OH溶液4 mL，漩渦30 s，70 ℃水浴 10 min，最后加入0.2 g NaCl促進(jìn)分層，加入2 mL蒸餾水、正己烷，漩渦均勻進(jìn)行萃取，靜置分層，取上清液進(jìn)行分析。

(3) 氣相色譜條件：RTX-WAX柱(30.0 m×0.25 mm×0.25 μm)；進(jìn)樣口溫度250 ℃；柱溫100 ℃、以10 ℃/min升溫至170 ℃，保持1 min；以3 ℃/min升溫至230 ℃，保持12 min；進(jìn)樣量1 μL；載氣為氦氣；恒流模式；流速1 mL/min；分流比50∶1。

(4) 質(zhì)譜條件：電子轟擊離子源(EI)；離子源溫度200 ℃；接口溫度250 ℃；電離電壓70 eV；溶劑切除時(shí)間3 min；全掃描模式；掃描速度1 666 amu/s；掃描離子范圍45～500。

1.3.5 數(shù)據(jù)分析 運(yùn)用SPSS 24.0、Origin 2017和Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 對稻谷發(fā)芽率的影響

由圖1可知，25 ℃、RH 50%條件下，除秀水14外，其余4種稻谷的發(fā)芽率隨貯藏時(shí)間的延長呈先無顯著差異后下降的趨勢。由于種子存在休眠現(xiàn)象，其發(fā)芽率在開始階段較低；當(dāng)?shù)竟冉獬菝邥r(shí)，其發(fā)芽率逐漸升高，從而導(dǎo)致稻谷的發(fā)芽率在前期變化不明顯[9]。隨著貯藏時(shí)間的延長，稻谷胚受到破壞，其發(fā)芽率呈下降趨勢。37 ℃、RH 70%條件下，5種稻谷的發(fā)芽率隨貯藏時(shí)間的延長呈現(xiàn)不同程度的變化趨勢。其中秀水14和浙粳99的發(fā)芽率下降情況最嚴(yán)重，分別下降了98.51%，88.68%。甬優(yōu)17和甬優(yōu)15的發(fā)芽率呈小幅度下降趨勢，甬優(yōu)7850的發(fā)芽率較為穩(wěn)定。綜上，溫度、濕度及品種對稻谷的發(fā)芽率具有綜合影響作用，其中雜交稻比常規(guī)粳稻更耐貯藏。

圖1 稻谷發(fā)芽率隨貯藏時(shí)間的變化Figure 1 Variation of rice germination rate withstorage time

2.2 對稻谷丙二醛含量的影響

由圖2可知，25 ℃、RH 50%條件下，甬優(yōu)1540的MDA含量高于其他4種的，說明甬優(yōu)1540更易被氧化并發(fā)生品質(zhì)劣變。5種稻谷的MDA含量總體變化趨勢較為平緩，且無顯著差異，與張玉榮等[10]的結(jié)果一致。37 ℃、RH 70%條件下，甬優(yōu)1540的MDA含量無顯著變化，浙粳99和甬優(yōu)7850的MDA含量先上升后下降，可能是陳化過程前期的高溫加速了脂質(zhì)氧化，MDA含量增多；陳化后期，隨著脂質(zhì)氧化程度的下降，MDA生成量小于其受高溫影響的揮發(fā)量，MDA含量減少[11]。秀水14和甬優(yōu)17的MDA含量呈上升趨勢但無顯著性差異，表明短時(shí)高溫處理對稻谷的膜系統(tǒng)損壞程度較小。綜上，溫度、濕度和品種差異對稻谷MDA含量有一定影響，且秀水14的抗逆性較好。

圖2 稻谷丙二醛含量隨貯藏時(shí)間的變化Figure 2 Variation of malondialdehyde content ofrice with storage time

2.3 對稻谷脂肪酸組成成分的影響

由表1～5可知，5種稻谷脂肪酸的組成成分大致相同，脂肪酸組分主要為亞油酸、油酸、棕櫚酸以及亞麻酸，其相對含量占總脂肪酸含量的90%以上，與Verma等[12]的研究結(jié)果一致。5種稻谷在兩種貯藏條件下，其各脂肪酸組分變化趨勢一致，說明短時(shí)陳化處理對稻谷脂肪酸組分相對含量影響不顯著。除浙粳99在陳化過程中各脂肪酸組分相對含量變化較小外，其余稻谷在陳化前期，油酸的相對含量略高于亞油酸，可能與其脂肪酸代謝有關(guān)，趙翠格等[13]發(fā)現(xiàn)種子在發(fā)育前期會先合成16或18碳飽和脂肪酸及油酸，然后在酶等因素下形成各種不飽和脂肪酸。

3 結(jié)論

研究表明，25 ℃、RH 50%條件下，5種優(yōu)質(zhì)稻谷發(fā)芽率隨貯藏時(shí)間的延長先上升后下降，整體變化不顯著；37 ℃、RH 70%條件下，秀水14和浙粳99的發(fā)芽率分別下降了98.51%，88.68%，甬優(yōu)17和甬優(yōu)15的發(fā)芽率呈小幅度下降趨勢，甬優(yōu)7850的發(fā)芽率變化較為穩(wěn)定；表明稻谷發(fā)芽率受溫濕度以及稻谷品種的影響，其中貯藏條件的變化對稻谷發(fā)芽率的影響較大，雜交稻比粳稻更耐儲存。丙二醛易受貯藏條件和品種的影響，其含量普遍呈先上升后下降趨勢，其中秀水14的抗逆性較好。5種優(yōu)質(zhì)稻谷的脂肪酸組分大致相同，且不同稻谷同一組分間的變化趨勢一致，說明稻谷的脂肪酸組分在短時(shí)貯藏過程中相對較為穩(wěn)定。后續(xù)可通過對稻谷進(jìn)行多指標(biāo)的測定以及轉(zhuǎn)錄組分析，探究稻谷內(nèi)部引起脂肪酸變化的因子。

表1 甬優(yōu)17脂肪酸組分相對含量變化?Table 1 Changes in the relative content of fatty acid components in Yongyou 17

? a表示單位為%，b表示單位為‰。

? a表示單位為%，b表示單位為‰。

表3 甬優(yōu)7850脂肪酸組分相對含量變化?Table 3 Changes in the relative content of fatty acid components in Yongyou 7850

? a表示單位為%，b表示單位為‰。

表4 浙粳99脂肪酸組分相對含量變化?Table 4 Changes in the relative content of fatty acid components of Zhejing 99

? a表示單位為%，b表示單位為‰。

表5 秀水14脂肪酸組分相對含量變化?Table 5 Changes in the relative content of fatty acid components in Xiushui 14

? a表示單位為%，b表示單位為‰。