氮氣氣調(diào)貯藏對花生品質(zhì)的影響

胡玫，渠琛玲，楊乾奎，王雪珂，王殿軒

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

花生含有豐富的脂肪和蛋白質(zhì)，是我國主要油料作物之一，同時也是重要的經(jīng)濟作物，其產(chǎn)量居世界前列[1-2]?；ㄉ鼭裥詮?，不易過夏，較難貯藏，若保管不善，易滋養(yǎng)病菌害蟲，降低花生的商品價值，甚至產(chǎn)生危害人體健康的黃曲霉毒素[3-4]。因此，亟需研發(fā)一種經(jīng)濟有效的綠色儲糧技術(shù)進行花生貯藏。

氣調(diào)貯藏是一種能有效抑制蟲霉生長，保持農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的技術(shù)，它主要通過降低貯藏環(huán)境中的氧氣濃度，形成不利于蟲霉生長的環(huán)境，以此達到殺蟲抑菌、安全貯藏的目的[5-7]。周巾英等[8]對貯藏期間花生仁的酸價、過氧化值、粗蛋白含量和黃曲霉毒素等指標(biāo)進行檢測，結(jié)果表明，氣調(diào)貯藏方式能較好地延緩花生仁的氧化酸敗，抑制黃曲霉毒素B1的產(chǎn)生。張來林等[9]將花生在不同溫度下進行貯藏，并對酸價、過氧化值、羰基值等進行檢測。發(fā)現(xiàn)貯藏溫度在30℃時，98%氮氣氣調(diào)能有效抑制花生的酸敗速度；貯藏溫度35℃時，氮氣氣調(diào)效果不明顯。

本研究采用氮氣氣調(diào)的貯藏方式，對花生果和花生仁兩種原料形式進行為期10個月的貯藏，通過對貯藏期間花生品質(zhì)指標(biāo)的測定，分析花生果與花生仁在氮氣氣調(diào)貯藏期間的品質(zhì)變化規(guī)律，以期為指導(dǎo)花生安全貯藏提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

花生（天府3號）：河南省新鄉(xiāng)市衛(wèi)輝市，其中花生果為收獲后帶殼的花生，花生仁為去殼后帶有紅衣種皮的籽粒。

石油醚（沸程30℃～60℃）、冰乙酸、異丙醇、氯化鈉：天津市天力化學(xué)試劑有限公司；碘化鉀、無水硫代硫酸鈉、無水碳酸鈉、環(huán)己烷、無水硫酸鈉、一氯化碘：天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；三氯甲烷、乙醚：洛陽昊華化學(xué)試劑有限公司，以上試劑均為分析純；維生素E測試盒：南京建成生物工程研究所。

1.2 儀器與設(shè)備

ML204/02電子天平：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；FZ102微型植物試樣粉碎機：北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司；花生脫殼機：鞏義市越鑫機械廠；CR-410色彩色差計：科盛行（杭州）儀器有限公司；RE-2000A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器：上海亞榮生化儀器廠；TGL-18MS離心機：上海盧湘儀器有限公司；TU-1810紫外可見分光光度計：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；DZ400真空包裝機：上海阿凡佬機械有限公司；塑料薄膜封口機：寧波斯普利電子有限公司；臺式方形中藥切片機：鄭州杰士利機械廠。

1.3 貯藏條件

常溫充氮：采用高聚合尼龍面料復(fù)合聚乙烯材質(zhì)的透明包裝袋（25 cm×36 cm，厚度0.16 mm）作為包裝材料，每袋裝入400 g花生。然后使用真空包裝機抽真空（真空度-0.1 MPa），再通過針頭向真空樣品袋中緩慢充入高純氮（≥99.999%），并用塑料薄膜封口機對針孔處進行封口。將樣品放在常溫條件下，貯藏期從2018年11月到2019年9月共10個月，貯藏期間溫度變化見表1，每2個月取樣一次進行品質(zhì)測定。

表1 貯藏期間溫度變化Table 1 Temperature changes during storage

1.4 方法

1.4.1 水分含量的測定

參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準食品中水分的測定》進行水分含量的測定。

1.4.2 發(fā)芽率的測定

參照GB/T 5520—2011《糧油檢驗籽粒發(fā)芽試驗》進行發(fā)芽率的測定。

1.4.3 色澤的測定

采用色彩色差計對花生的種皮色澤進行測定，測得花生種皮的L*值、a*值和b*值。每個樣品測定5個平行。

1.4.4 花生油的提取

采用切片機將花生仁切成1 mm左右薄片，為避免發(fā)熱，操作過程為間歇操作。將切好的花生仁薄片用石油醚浸泡約8 h后，經(jīng)濾紙過濾，向濾液中加入適量無水硫酸鈉，去除痕量水分。最后使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（水浴溫度≤30℃，負壓：0.09 MPa～0.10 MPa），將石油醚溶劑徹底旋轉(zhuǎn)蒸干，殘留物為待測樣品[10]。

1.4.5 花生油品質(zhì)的測定

含油量測定參照GB/T 14488.1—2008《植物油料含油量測定》；過氧化值測定參照GB 5009.227—2016《食品安全國家標(biāo)準食品中過氧化值的測定》；酸價測定參照GB 5009.229—2016《食品安全國家標(biāo)準食品中酸價的測定》；碘值測定參照GB/T 5532—2008《動植物油脂碘值的測定》。維生素E含量采用維生素E測試盒測定，此方法基于維生素E與菲羅啉反應(yīng)會形成粉紅色復(fù)合物的原理，在533 nm處測定吸光值。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Origin 9.0進行數(shù)據(jù)處理和圖表繪制，采用SPSS 26軟件進行統(tǒng)計分析,單因素方差分析（ANOVA）確定顯著性差異，Duncan檢驗進行均數(shù)間多重比較，P＜0.05為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮氣氣調(diào)貯藏過程中花生果和花生仁水分含量的變化

水分是影響花生貯藏品質(zhì)的重要因素之一[11]?；ㄉ斋@季節(jié)多為秋季，氣溫偏低且多雨，導(dǎo)致新收獲的花生初始水分較高，若不及時干燥，易滋養(yǎng)霉菌，產(chǎn)生霉變和凍害等糧情劣變現(xiàn)象[12-13]。氮氣氣調(diào)貯藏過程中花生果和花生仁水分含量的變化如圖1所示。

圖1 氮氣氣調(diào)貯藏過程中花生果和花生仁水分含量的變化Fig.1 Moisture content in peanuts in shell and peanut kernels during storage in N2atmosphere

根據(jù)DB21/T 2496—2015《花生貯藏技術(shù)規(guī)程》，花生果貯藏安全水分≤10%，花生仁貯藏安全水分≤8%。由圖1可知，在氮氣氣調(diào)貯藏的10個月期間，花生果水分含量為4.97%～6.46%，花生仁水分含量為4.79%～5.60%，水分含量變化較小，且一直保持在安全水分之內(nèi)。根據(jù)Qu等[14]的研究發(fā)現(xiàn)，在常溫常規(guī)的貯藏條件下對花生果和花生仁進行10個月的貯藏，花生果水分含量為4.69%～6.39%，花生仁水分含量為4.59%～5.94%，均保持在安全水分之內(nèi)。

2.2 氮氣氣調(diào)貯藏過程中花生果和花生仁發(fā)芽率的變化

發(fā)芽率是評價花生活力大小的重要指標(biāo)，其變化可以反映出花生品質(zhì)的優(yōu)劣[15]。常溫氮氣氣調(diào)貯藏期間花生果和花生仁的發(fā)芽率變化如表2所示。

表2 氮氣氣調(diào)貯藏過程中花生果和花生仁發(fā)芽率的變化Table 2 Germination rates of peanuts in shell and peanut kernels during storage in N2atmosphere

由表2可知，隨貯藏時間延長，花生果與花生仁的發(fā)芽率整體呈下降趨勢，但變化較為緩慢，在氮氣氣調(diào)貯藏期間，花生果與花生仁的發(fā)芽率無明顯差異，因此是否帶殼貯藏對花生發(fā)芽率的影響不明顯。研究表明[14]，花生果和花生仁經(jīng)過10個月的常溫常規(guī)貯藏，花生果發(fā)芽率降至（89±5）%，花生仁發(fā)芽率降至（87±5）%，均低于氮氣氣調(diào)貯藏下花生果與花生仁的發(fā)芽率。結(jié)果表明氮氣氣調(diào)對保持花生種子的發(fā)芽率有益。這是因為氧氣是促使花生種子進行呼吸作用、加速物質(zhì)氧化分解的一個重要因素，而氮氣氣調(diào)貯藏使花生處于無氧環(huán)境中，延緩了種子發(fā)芽率的下降，更有利于花生的安全貯藏。但隨著貯藏時間延長，花生在缺氧環(huán)境下進行無氧呼吸會產(chǎn)生醛、醇類有害物質(zhì)，導(dǎo)致花生發(fā)芽能力下降[16]?；ㄉ竞枯^高，易受貯藏環(huán)境中溫度、水分、光照以及氧氣等因素的影響，發(fā)生酸敗變質(zhì)，所以進入夏季后，高溫環(huán)境會加快花生的氧化速率，導(dǎo)致花生種子的發(fā)芽率降低[17]。

2.3 氮氣氣調(diào)貯藏過程中花生果和花生仁色澤的變化

對氮氣氣調(diào)貯藏的花生果與花生仁進行花生種皮的色澤測定，并用L*值、a*值、b*值來表示花生種皮的色澤變化。其中L*值表示花生種皮的亮度，值越大說明種皮顏色越亮，越小則越暗；a*值表示花生種皮的紅綠值，值越大說明紅色越重；b*值表示花生種皮的黃藍值，值越大說明黃色越重[18]。氮氣氣調(diào)貯藏期間，花生果與花生仁的L*值、a*值、b*值的變化如圖2所示。

圖2 氮氣氣調(diào)貯藏過程中花生果和花生仁色澤的變化Fig.2 Color of peanuts in shell and peanut kernels during storage in N2atmosphere

由圖2A可知，在貯藏期間，花生果與花生仁的L*值變化不大。由圖2B和圖2C可知，花生果與花生仁的a*值、b*值均呈上升趨勢，說明隨著貯藏時間的延長，無論是花生果還是花生仁，種皮顏色都逐漸加深。貯藏后期，花生仁的a*值、b*值相對高于花生果的a*值、b*值，說明失去莢殼的保護會加速花生種皮色澤變深。據(jù)研究表明，經(jīng)過10個月的貯藏，常溫常規(guī)貯藏的花生果的a*值升至19.9，b*值升至20.0[14]，高于氮氣氣調(diào)貯藏下花生果的a*值、b*值（18.0、18.3）；常溫常規(guī)貯藏花生仁的a*值升至19.4，b*值升至20.5[14]，與氮氣氣調(diào)貯藏下花生仁的a*值（19.7）相當(dāng)，高于氮氣氣調(diào)貯藏下花生仁的b*值（20.4）。

2.4 氮氣氣調(diào)貯藏過程中花生果和花生仁提取油酸價的變化

酸價能夠反映油脂氧化后的酸敗程度，酸價的高低決定了花生油質(zhì)量的優(yōu)劣，進而影響花生油的等級評定[19]。氮氣氣調(diào)貯藏期間花生果、花生仁提取油的酸價變化如圖3所示。

由圖3可知，在貯藏期內(nèi)花生果提取油的酸價范圍為0.09 mg/g～0.39 mg/g，花生仁提取油的酸價范圍為0.09 mg/g～0.66 mg/g。無論是花生果還是花生仁提取油，酸價都遠小于GB/T 1534—2017《花生油》中規(guī)定的浸出成品花生油二級質(zhì)量指標(biāo)的標(biāo)準（≤2.0 mg/g）。隨貯藏時間延長，花生果與花生仁提取油的酸價均呈上升趨勢，因為在貯藏過程中，花生中的脂類分子易受到水分、溫度、貯藏時間等因素的影響發(fā)生水解反應(yīng)，釋放出游離脂肪酸導(dǎo)致花生中的油脂發(fā)生酸敗，酸價升高[20]。進入夏季后，酸價上升趨勢愈加明顯，這是因為溫度升高，加速油脂氧化酸敗，貯藏溫度越高，酸價越高[21]。在氮氣氣調(diào)貯藏期間，花生仁提取油的酸價一直高于花生果，說明莢殼的保護可以延緩花生油脂的氧化分解。據(jù)研究表明[14]，花生果和花生仁提取油經(jīng)過10個月的常溫常規(guī)貯藏，花生果提取油酸價升至0.33 mg/g，花生仁提取油酸價升至0.55 mg/g，低于氮氣氣調(diào)貯藏下花生果（0.39 mg/g）與花生仁（0.66 mg/g）提取油的酸價。

2.5 氮氣氣調(diào)貯藏過程中花生果和花生仁提取油過氧化值的變化

過氧化值是反映脂肪過氧化物含量的重要指標(biāo)，可以表明油脂和脂肪酸等被氧化的程度，也是評價花生貯藏品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)[22-23]。過氧化值越大，則脂肪氧化酸敗越嚴重。氮氣氣調(diào)貯藏期間花生果和花生仁提取油過氧化值的變化如圖4所示。

由圖4可知，在氮氣氣調(diào)貯藏期間，花生果與花生仁提取油的過氧化值整體上均呈上升趨勢，且在6個月之前變化較緩慢，而6個月后急劇升高，說明外部環(huán)境的溫度對其影響較大，低溫更有利于花生品質(zhì)的保持。在貯藏期間，花生果提取油過氧化值由0.24 mmol/kg增至0.88 mmol/kg，花生仁提取油過氧化值由0.24 mmol/kg增至1.20 mmol/kg，均小于GB/T 1534—2017《花生油》中浸出成品花生油二級質(zhì)量指標(biāo)的標(biāo)準（過氧化值≤7.50 mmol/kg）。整體來看，花生果提取油的氧化速率要低于花生仁提取油，說明在常溫氮氣氣調(diào)條件下，莢殼的保護在一定程度上可以延緩花生的氧化變質(zhì)。據(jù)研究表明[14]，花生果和花生仁提取油經(jīng)過10個月的常溫常規(guī)貯藏，花生果提取油過氧化值升至1.28 mmol/kg，高于氮氣氣調(diào)貯藏下花生果提取油，常溫常規(guī)貯藏花生仁提取油過氧化值升至1.20 mmol/kg，與氮氣氣調(diào)貯藏下花生仁提取油的過氧化值相當(dāng)。

2.6 氮氣氣調(diào)貯藏過程中花生果和花生仁提取油碘值的變化

碘值是衡量油脂不飽和程度的重要指標(biāo)，碘值越大，說明油脂中不飽和脂肪酸含量越高，即不飽和程度越高[24]。氮氣氣調(diào)貯藏期間，花生果與花生仁提取油的碘值變化如圖5所示。

圖5 氮氣氣調(diào)貯藏過程中花生果和花生仁提取油碘值的變化Fig.5 Iodine values of oil extracted from peanuts in shell and peanut kernels during storage in N2atmosphere

如圖5所示，花生果提取油與花生仁提取油中碘值的變化范圍分別為94.74 g/100 g～97.78 g/100 g和93.92 g/100 g～97.78 g/100 g。碘值變化幅度較小，說明氮氣氣調(diào)對碘值的影響并不明顯。且氮氣貯藏期間，花生果與花生仁提取油的碘值含量相差不大，說明是否帶殼貯藏對碘值的影響不顯著，油脂的不飽和程度比較穩(wěn)定。據(jù)研究表明[14]，花生果和花生仁提取油經(jīng)過10個月的常溫常規(guī)貯藏，花生果提取油碘值升至97 g/100 g，花生仁提取油碘值升至94 g/100 g，與氮氣氣調(diào)貯藏下花生果和花生仁提取油的碘值相當(dāng)。

2.7 氮氣氣調(diào)貯藏過程中花生果和花生仁提取油維生素E含量的變化

維生素E有多種營養(yǎng)功能，對油脂的氧化穩(wěn)定性和貨架期有重要影響[25]。氮氣氣調(diào)貯藏期間，花生果與花生仁提取油的維生素E含量變化如圖6所示。

圖6 氮氣氣調(diào)貯藏過程中花生果和花生仁提取油維生素E含量的變化Fig.6 Vitamin E content in oil extracted from peanuts in shell and peanut kernels during storage in N2atmosphere

由圖6可知，貯藏期間，花生果與花生仁提取油的維生素E含量均呈下降趨勢，因為維生素E不穩(wěn)定，在貯藏過程中易受到溫度、光照、氧氣等因素的影響發(fā)生氧化[26]。整體來看，花生果提取油的維生素E含量在前6個月下降趨勢較為緩慢，這是由于這段時間的環(huán)境溫度較低，且花生帶殼貯藏更有利于延緩維生素E的氧化。6個月后，氣溫升高，使得維生素E氧化速率增大，且這段時間殼層對維生素E的保護作用減弱。據(jù)研究表明[14]，花生果和花生仁提取油經(jīng)過10個月的常溫常規(guī)貯藏，花生果提取油維生素E含量降至128 mmol/mL，花生仁提取油維生素E含量降至122 mmol/mL，均低于氮氣氣調(diào)貯藏下花生果提取油（153 mmol/mL）與花生仁提取油（162 mmol/mL）的維生素E含量。說明氮氣氣調(diào)更能保持抗氧化組分維生素E。

3 結(jié)論

本文通過對花生果和花生仁進行氮氣氣調(diào)貯藏，結(jié)果表明，花生果比花生仁更有利于延緩花生的氧化酸敗，保證貯藏品質(zhì)。在室溫較低的條件下，花生果和花生仁的品質(zhì)變化均較慢，但當(dāng)氣溫升高，二者的品質(zhì)變化較快，說明溫度對花生的貯藏影響較大；且在氮氣氣調(diào)貯藏過程中氧氣含量很低，更有利于延緩花生的氧化；經(jīng)過10個月的氮氣氣調(diào)貯藏，花生果和花生仁提取油的酸價分別增至0.39 mg/g和0.66 mg/g，過氧化值分別增至0.88 mmol/kg和1.20 mmol/kg，均遠低于GB/T 1534—2017花生油二級質(zhì)量指標(biāo)，氮氣氣調(diào)貯藏能延緩花生酸敗變質(zhì)，保證花生的安全貯藏。