玉米胚芽貯藏期水分含量及環(huán)境濕度對玉米胚芽油品質的影響

王月華，程芳園，成良玉，馮夢迪，辛 穎*

1.山東三星玉米產(chǎn)業(yè)科技有限公司，山東 鄒平256209 2.河南工業(yè)大學 糧油食品學院，河南 鄭州 450001

玉米胚芽作為玉米的精華，是一種高VE、高植物甾醇、低膽固醇的全價營養(yǎng)食品，沒有造成“富貴病”的潛在因素，因此日益受到人們的關注[1]。但是玉米胚芽有異味，一般將其作為飼料處理。近年來由長壽花等大品牌推出的玉米胚芽油排除了這一難題，使其逐漸成為健康養(yǎng)生的時尚寵兒。玉米胚芽油中含有的VE復合體可以軟化動脈血管，植物甾醇可以減少膽固醇，降低患心血管病的風險，并被譽為“生命的鑰匙”[2]。隨著越來越多的大型企業(yè)對玉米胚芽油料的需求量增大，玉米胚芽安全、科學的貯存就成了亟須解決的問題。

目前，專注玉米胚芽貯藏穩(wěn)定性的研究較少，大多是對其他糧食作物貯藏特性的研究[3-5]，也有少量對玉米胚芽營養(yǎng)吸收進行分析的報道[6-8]。在玉米胚芽貯藏過程中，其貯藏穩(wěn)定性受自身水分含量及環(huán)境濕度的影響顯著。因此，作者以不同水分含量和不同環(huán)境濕度貯藏的玉米胚芽為原料制備玉米胚芽油，測定玉米胚芽油的脂質酸敗情況，研究VE、植物甾醇以及玉米赤霉烯酮含量的變化，為玉米胚芽的穩(wěn)定貯藏提供依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

玉米胚芽：山東三星玉米產(chǎn)業(yè)科技有限公司；VE、5α-膽甾烷-3β-醇：加拿大TRC；玉米赤霉烯酮、BSTFA+TMCS(質量比99∶1):Sigma公司；正庚烷、四氫呋喃、乙腈、甲醇、無水乙醚、無水乙醇：色譜純，康科德科技有限公司；其余試劑均為分析純。

1.2 試驗儀器

7 890 A氣相色譜儀：美國安捷倫科技有限公司；2695高效液相色譜儀：美國Waters有限公司；XS205DU電子天平：梅特勒-托利多國際貿(mào)易(上海)有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 原料處理

挑選2月份新鮮玉米胚芽，此時的玉米胚芽有獨特的風味、無不良異味，顏色鮮亮、籽粒飽滿、無發(fā)霉蟲蛀，除去玉米胚芽中的石子、泥土、草棍等雜質。選出的玉米胚芽經(jīng)過直徑6 mm的篩子篩選，得到籽粒大小均勻的玉米胚芽。

1.3.2 玉米胚芽貯藏試驗設計

1.3.2.1 不同水分含量的玉米胚芽貯藏試驗設計

選擇水分含量為5%、9%、12%的玉米胚芽分成3組，在25 ℃、RH45%條件下貯藏50 d，間隔10 d取樣進行測定。

1.3.2.2 不同環(huán)境濕度的玉米胚芽貯藏試驗設計

將水分含量為9%的玉米胚芽用四分法隨機分為6組，分別放置在RH10%、20%、30%、40%、50%、60%，25 ℃的環(huán)境中，貯藏50 d，間隔10 d取樣進行測定。

1.3.3 理化指標測定

玉米胚芽油的提取參照GB 5009.229—2016；玉米胚芽油酸值測定參照GB 5009.229—2016；玉米胚芽油過氧化值測定參照GB 5009.227—2016；玉米胚芽油VE測定參照GB/T 26635—2011；玉米胚芽油植物甾醇含量測定參照GB/T 25223—2010；玉米胚芽油玉米赤霉烯酮測定參照GB 5009.209—2016。

2 結果與討論

2.1 貯藏過程中水分含量對玉米胚芽油酸值和過氧化值的影響

貯藏過程中不同水分含量對玉米胚芽油酸值和過氧化值的影響如圖1和圖2所示。由圖1和圖2可知，玉米胚芽油的酸值、過氧化值均隨貯藏時間的延長而升高，但水分含量為5%和9%時酸值變化雖然呈上升趨勢，但兩者之間差別不大，僅分別增長了31.06%和37.45%；水分含量為12%時酸值顯著升高，在50 d時酸值由起始的5.28 mg/g增長到15.31 mg/g，增長了1.9倍。過氧化值的變化與水分含量密切相關，水分含量為5%時變化并不明顯，水分含量9%以內(nèi)的玉米胚芽油在30 d以內(nèi)其過氧化值增長緩慢，未超過安全食用范圍(10 mmol/kg)。但隨著貯藏時間的延長，過氧化值顯著增加，在第50天時水分含量為9%和12%的過氧化值趨于一致，是水分含量5%時的3倍以上。主要是由于酶促作用使脂肪發(fā)生了水解和氧化從而導致酸值和過氧化值升高[9]，水分含量越高的玉米胚芽油中的解脂酶活性越強，酸值、過氧化值升高得越快。

圖1 貯藏過程中水分含量對玉米胚芽油酸值的影響Fig.1 Effect of moisture content on acid value of corn germ oil during storage

圖2 貯藏過程中水分含量對玉米胚芽油過氧化值的影響Fig.2 Effect of moisture content on peroxide value of corn germ oil during storage

2.2 貯藏過程中水分含量對玉米胚芽油VE和植物甾醇含量的影響

貯藏過程中不同水分含量對玉米胚芽油的VE和植物甾醇的影響如圖3和圖4所示。由圖3和圖4可知，玉米胚芽油的VE、植物甾醇含量均隨著貯藏時間的延長而降低。水分含量為5%、9%時，植物甾醇含量均比較平穩(wěn)，兩條曲線基本重合，說明水分對它們影響不大；高水分玉米胚芽所制油脂的VE、植物甾醇損失比較大，從第30天開始高水分的玉米胚芽所制油脂的VE、植物甾醇均出現(xiàn)不同程度的大量損失。其原因可能是在油脂氧化過程中VE可干預自由基鏈式反應，具有抗氧化作用，先被氧化消耗掉；植物甾醇氧化速率與其側鏈上的雙鍵數(shù)量有關，高水分活度下油脂水解和氧化速率增加，ROOH可與甾醇結合生成氧化產(chǎn)物[10]。

圖3 貯藏過程中水分含量對玉米胚芽油VE含量的影響Fig.3 Effect of moisture content on VEcontent in corn germ oil during storage

圖4 貯藏過程中水分含量對玉米胚芽油植物甾醇含量的影響Fig.4 Effect of moisture content on phytosterol content in corn germ oil during storage

2.3 貯藏過程中水分含量對玉米胚芽油中赤霉烯酮含量的影響

貯藏過程中不同水分含量對玉米胚芽油中赤霉烯酮含量的影響如圖5所示。由圖5可知，玉米胚芽油中的赤霉烯酮含量隨著貯藏時間的延長而升高，水分含量在5%、9%時玉米赤霉烯酮含量比較平穩(wěn)，沒有大幅度升高，說明水分含量低對其影響不大；而高水分的玉米胚芽所制油脂中赤霉烯酮含量變化較大，增長了140%，說明高水分含量加速了玉米赤霉烯酮的產(chǎn)生，這與Escobar等[11-12]研究結果一致。

圖5 貯藏過程中水分含量對玉米胚芽油赤霉烯酮含量的影響Fig.5 Effect of water content on zearalenone content in corn germ oil during storage

2.4 貯藏過程中環(huán)境濕度對玉米胚芽油過氧化值的影響

貯藏過程中不同環(huán)境濕度下玉米胚芽油過氧化值的變化如圖6所示。由圖6可知，過氧化值隨著貯藏時間的延長呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢，在相同貯藏時間內(nèi)過氧化值與環(huán)境濕度呈正相關，環(huán)境濕度越高，過氧化值變化越明顯。濕度越大玉米胚芽內(nèi)源酶活性越大，加速了脂肪發(fā)生氧化的過程，當RH60%時過氧化值上升最快，20 d時玉米胚芽油過氧化值就超過安全食用范圍(10 mmol/kg)。在RH50%以下過氧化值相對比較平穩(wěn)，升高緩慢，而且貯藏時間均能達到30 d。

圖6 貯藏過程中環(huán)境濕度對玉米胚芽油過氧化值的影響Fig.6 Effect of environmental humidity on peroxide value in corn germ oil during storage

2.5 貯藏過程中環(huán)境濕度對玉米胚芽油VE和植物甾醇含量的影響

對不同環(huán)境濕度下玉米胚芽油VE、植物甾醇的含量進行測定，結果如圖7和圖8所示?？梢钥闯觯诓煌A存環(huán)境濕度下，隨著貯藏時間的延長，VE、植物甾醇的含量均不同程度地下降，貯藏濕度小于30%，大于50%時，VE、植物甾醇的損失率較大，而玉米胚芽貯藏環(huán)境相對濕度在30%～50%的范圍內(nèi)可以最大限度地保留玉米胚芽油的VE、植物甾醇的含量。

圖7 貯藏過程中環(huán)境濕度對玉米胚芽油VE含量的影響Fig.7 Effect of environmental humidity on VEcontent in corn germ oil during storage

圖8 貯藏過程中環(huán)境濕度對玉米胚芽油植物甾醇含量的影響Fig.8 Effect of environmental humidity on phytosterol content in corn germ oil during storage

2.6 貯藏過程中環(huán)境濕度對玉米胚芽油赤霉烯酮含量的影響

貯藏過程中不同環(huán)境濕度下玉米胚芽油中赤霉烯酮含量的變化如圖9所示。赤霉烯酮含量隨著貯藏時間的延長和濕度的增大而升高，所處的環(huán)境濕度越大霉變的速度越快。原因可能是霉菌在高濕度環(huán)境下更易生長和產(chǎn)生毒素[13]，不排除玉米胚芽內(nèi)的菌群中串珠鐮刀菌隨著環(huán)境濕度的增大產(chǎn)生大量玉米赤霉烯酮的可能性。當濕度大于50%時，玉米赤霉烯酮含量的上升速度明顯；當貯存時間超過20 d后，玉米赤霉烯酮出現(xiàn)大幅度增長，說明濕度與時間對玉米赤霉烯酮含量影響較大。

圖9 貯藏過程中環(huán)境濕度對玉米胚芽油赤霉烯酮含量的影響Fig.9 Effect of environmental humidity on zearalenone content in corn germ oil during storage

3 結論

以不同水分含量和不同環(huán)境濕度貯藏的玉米胚芽為原料制備玉米胚芽油，分析了玉米胚芽中油脂的脂質酸敗情況，VE、植物甾醇等營養(yǎng)素的變化情況，以及玉米赤霉烯酮含量增加的程度。結果表明：貯藏期間，與高水分含量(12%)玉米胚芽相比，玉米胚芽水分含量為5%和9%時，玉米胚芽油的酸值變化較小。水分含量高于9%會顯著加速玉米胚芽油過氧化值的增大，VE和甾醇含量的降低，以及玉米赤霉烯酮含量的升高。貯藏環(huán)境濕度為30%～50%可以最大限度地抑制玉米胚芽油過氧化值和玉米赤霉烯酮含量的上升，以及VE、植物甾醇等營養(yǎng)成分的下降。推薦玉米胚芽的安全貯藏條件：水分含量低于9%，環(huán)境濕度為30%～50%。