糯性糙米氣調儲藏脂質變化的研究

柴芃宇，雷　凡，王月慧（武漢輕工大學 食品科學與工程學院，湖北 武漢 430000）

糯性糙米氣調儲藏脂質變化的研究

柴芃宇，雷凡，王月慧*
（武漢輕工大學 食品科學與工程學院，湖北 武漢 430000）

實驗研究三種儲藏溫度（15℃、25℃，35℃）和不同氣調儲藏（CO2、N2、真空）以及常規儲藏方式條件下糯性糙米在不同儲藏時間脂類物質的變化，發現儲藏溫度對糯性糙米脂肪酶活性、過氧化氫酶活性、脂肪含量、脂肪酸值、丙二醛和羰基值變化影響顯著，同溫度下氣調組較常規組儲藏對糯性糙米的儲藏品質有較好的保護作用。研究表明，低溫（15℃）條件下真空儲藏可以減緩糯性糙米品質劣變。

糯性糙米；氣調儲藏；脂質變化

我國稻米長期以來主要由稻谷形式儲藏，近年來隨著糧食儲藏技術的發展，稻谷、糙米、精米三種形態下的相關儲藏研究也日益增多［1-7］，相關研究表明，稻谷因有稻殼保護，受外界環境條件影響最小，有利于保鮮。但是從糧食流通及經營管理模式考慮，儲藏稻谷比糙米多占約1/3的倉容，因此不符合經濟學要求［8-10］。精米儲藏雖然占倉容少，但在一定程度上，由于失去了米皮的保護，容易受蟲、霉等的危害，難以保鮮，且精米失去了胚，喪失了發芽能力。比較而言，糙米不僅占倉容少，能減少工作量，而且能保留著胚芽，保存發芽能力。因此對糯性糙米的儲藏研究很有必要［11-13］。

氣調儲藏主要是利用生物或者人工的方法改變糙米空氣中N2、CO2、O2成分的比例，使某些氣體濃度維持在一定的范圍內，以達到抑制微生物和害蟲生長和繁殖、降低糙米的呼吸作用和生理代謝、減緩糙米品質變化來增加儲糧穩定性的效果。目前，國內外常用的氣調儲藏方法有：真空包裝、自然缺氧、充氮氣、充二氧化碳、分子篩富氮機和脫氧劑除氧等［14-16］。

糯性糙米在儲藏過程中會涉及一系列的物理、化學及生物學的變化，從而導致糙米的陳化，糯性糙米由于失去了外殼的保護，因而在儲藏過程中受溫度和儲藏時間等環境因素的影響比較大，儲藏過程中糙米品質的劣變一直是人們關注的問題。糯性糙米脂質指標是糯性糙米儲藏品質重要的內在表現，能客觀精確的反映相關儲藏品質問題。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

越南產優質秈糯稻：河南省黃國糧業股份有限公司；

0.01 mol/L KOH乙醇（95%）溶液、0.1 mol/L鹽酸標準溶液、無水乙醇、體積分數為85%乙醇、硫酸銅、硫酸鉀、濃硫酸、40%氫氧化鈉溶液、4%硼酸溶液、無水乙醚、6 mol/L鹽酸、2 g/L甲基紅指示液、20%乙酸鉛、堿性酒石酸銅甲、乙液、三氯乙酸、硫代巴比妥酸、1 g/100 mL酚酞乙醇溶液、三氯甲烷等試劑均為國產分析純。

1號鋼瓶裝高純氮氣（純度≥90%）：圖騰工貿發展有限公司提供。

2號鋼瓶裝二氧化碳混合氣體（純度：40×10-2mol/mol）：武漢市明輝氣體科技有限公司提供。

1.2儀器與設備

SPX-250B-Z型恒溫恒濕生化培養箱：上海博迅實業有限公司；THU35B型礱谷機、TM05C型碾米機：佐竹機械有限公司；WFJ7200型可見分光光度計：尤尼柯（上海）儀器有限公司；XMT-152A型電熱恒溫鼓風干燥箱：上海躍進醫療機械廠；TGL-16C型臺式離心機：上海安亭科學儀器廠。

1.3實驗方法

1.3.1儲藏方法

以聚乙烯無菌袋作為模擬倉，裝入定量（500 g/袋）樣品，共分為四組，一組為不加入保護氣的常規儲藏，一組抽真空，另兩組用微型注射頭分別于樣品袋內充入儲藏氣（分別為40%CO2、90%N2），將針孔處封口，分別將樣品放入相對濕度為60%，溫度分別為15℃、25℃、35℃的恒溫恒濕箱內，儲藏180 d。

1.3.2檢測方法

脂肪酸值測定：按照GB/T 5510—2011《糧油檢驗糧食、油料脂肪酸值測定》中的方法測定；

粗脂肪含量測定：按照GB/T 5512—2008《糧油檢驗糧食中粗脂肪含量測定》中的方法測定；

脂肪酶活動度測定：按照GB/T 5523—2008《糧油檢驗糧食、油料的脂肪酶活動度的測定》中的方法測定；

過氧化氫酶活動度測定：按照GB/T 5522—2008《糧油檢驗糧食、油料的過氧化氫酶活動度的測定》中的方法測定；

羰基值測定：按照GB/T 5009.37—2003《食用植物油衛生標準的分析方法》中的方法測定；

丙二醛含量測定：參照《果蔬采后生理生化實驗指導》，略有改動。稱取1.00±0.01 g糯米粉，加入2.00 mL質量分數10%的三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）和少量石英砂，研磨至勻漿，再加入3 mL TCA進一步研磨，勻漿后再在4℃、4 000 r/min離心10 min，收集上清液（丙二醛（malondialdehyde，MDA）提取液）并置于低溫0～4℃條件下存放。取2.0 mL上述上清液到另一潔凈的10 mL離心管中，加入2 mL質量濃度為0.67 g/100 mL的硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）溶液，加蓋后快速搖勻即為實驗組；另取一份2 mL質量濃度為100 g/L的TCA溶液，加入到潔凈的10 mL離心管中，再加入2 mL質量濃度為0.67 g/100 mL的TBA溶液，加蓋后快速搖勻即為空白對照組。將兩組混合溶液放入沸水浴中煮沸20 min后快速拿出，待冷卻至室溫后再4℃、4 000 r/min離心20 min，收集上清液并置于低溫下存放備用。分別將上述兩組溶液在波長450 nm、532 nm、600 nm條件下測定其吸光度值，每個波長條件下重復測3次平行試驗，結果取平均值［10］。

式中：OD450nm、OD532nm、OD600nm分別代表在波長450nm、532 nm、600 nm條件下測得的吸光度值；6.45和0.56為系數；C為反應混合液中丙二醛的濃度，μmoL/L；V為樣品提取液的總體積，mL；Vs為測定時所取樣品提取液的體積，mL；m為稱取的樣品質量，g。

2　結果與分析

2.1糯性糙米中脂肪含量的變化

圖1　不同溫度下常規儲藏及不同氣調儲藏對糯性糙米脂肪含量的影響Fig.1 Effect of conventional storage and different controlled atmosphere storage on fat content of glutinous rice at different temperature

由圖1可以看出，在常規儲藏條件下，粗脂肪含量均隨著儲藏時間的延長呈下降趨勢。對比各溫度條件下的脂肪含量變化發現，溫度越高脂肪含量下降幅度越大，說明低溫能有效緩解脂肪的分解。

與高溫氣調儲藏相比，低溫對糙米脂肪含量的下降有減緩作用。在同樣溫度及濕度的儲藏條件下，氣調儲藏組與常規儲藏組的脂肪含量變化趨勢相似，但與常規儲藏相比，氣調儲藏組的糙米粗脂肪含量下降的速率較慢，其中在各溫度條件下真空儲藏組較二氧化碳和氮氣儲藏組的脂肪含量下降最慢，保護效果最好。由于脂肪是維持種子生命活力最主要的能源物質之一，氣調儲藏能在一定程度上對糯性糙米的品質起到保護作用［14］。

2.2糯性糙米中脂肪酶活動度的變化

由圖2可知，糙米在儲藏過程中，隨著儲藏時間的延長，脂肪酶活動度先升高后降低。在相同儲藏時間內儲藏溫度越高糙米脂肪酶活動度變化幅度越大，說明低溫能更好的減緩糙米脂肪酶活動度的變化。在糙米儲藏120 d后脂肪酶活動度開始降低，因為脂肪酶是脂肪代謝中第一個參與反應的酶，它對脂肪的轉化速率起著調控的作用，儲藏初期糙米生命活力較強，脂肪酶活動度增大加速脂類分解代謝作用，隨著儲藏時間延長糙米生命活力下降以及脂類底物的消耗，脂肪酶活動度又呈逐漸減小的趨勢［9，15］。

圖2　不同溫度下常規儲藏及不同氣調儲藏對糯性糙米脂肪酶活動度的影響Fig.2 Effect of conventional storage and different controlled atmosphere storage on lipase activity of glutinous rice at different temperature

由圖2可知，在15℃、25℃和35℃儲藏條件下氣調儲藏和常規儲藏糙米脂肪酶活性變化趨勢基本一致，低溫環境下常規和氣調儲藏的糙米脂肪酶活動度變化幅度較小，高溫環境下氣調儲藏比常規儲藏可以減小糙米脂肪酶活的變化，其中真空儲藏比二氧化碳和充氮儲藏對糙米具有更好的保護作用。

2.3糯性糙米中脂肪酸值的變化

由圖3可知，隨著儲藏時間的延長，各處理條件下的脂肪酸值呈先增后減的趨勢。常規儲藏時，15℃儲藏條件下脂肪酸值均較25℃和35℃儲藏條件下上升的比較平緩，這說明低溫能更好的減緩糙米脂肪酸值的增加，而在120 d時脂肪酸值最高是由于脂肪酶活性降低以及脂肪酸是一個處于動態平衡中的中間產物，在一定條件下還可以分解成簡單的醛、酮類物質，所以脂肪酸值在一定程度先上升后繼而下降［1-3］。

由圖3可知，低溫環境下氣調儲藏的糙米脂肪酸值變化幅度較小，低溫氣調儲藏能夠更好的減小糙米脂肪酸值的變化。經氣調儲藏后的糙米脂肪酸值上升幅度較常規儲藏組緩慢，說明氣調儲藏能對脂肪酸值的上升起到一定減緩作用，其中真空儲藏方式的脂肪酸值變化幅度最小。

圖3　不同溫度下常規儲藏及不同氣調儲藏對糯性糙米脂肪酸值的影響Fig.3 Effect of conventional storage and different controlled atmosphere storage on fatty acid value of glutinous rice at different temperature

2.4糯性糙米中丙二醛含量的變化

由圖4可以看出，隨著儲藏時間的推移和溫度的升高，無論是常規儲藏還是氣調儲藏，糙米的丙二醛含量都呈現上升后下降的趨勢。在15℃低溫儲藏條件下糙米皮層的脂質氧化反應微弱，從而抑制丙二醛的積累，而25℃和35℃條件下的糙米的丙二醛含量變化明較高，在儲藏90 d時均達到峰值，其中35℃條件下儲藏變化尤為明顯。一方面說明高溫會加速糙米中脂肪氫過氧化物的生成，并快速分解為丙二醛，丙二醛主要以揮發性氣味的形式存在，高溫導致丙二醛揮發，從而使丙二醛含量開始下降。另一方面隨著糯糙米儲藏時間的延長，糯糙米活力逐漸喪失，從而減緩了丙二醛的生成量，導致丙二醛含量下降［4-5］。

圖4　不同溫度下常規儲藏及不同氣調儲藏對糯性糙米丙二醛含量的影響Fig.4 Effect of conventional storage and different controlled atmosphere storage on MDA contents of glutinous rice at different temperature

從圖4可知，低溫氣調儲藏環境下較高溫氣調儲藏減緩了糙米的丙二醛生成量。氣調儲藏中由于降低了儲藏環節中的氧氣，所以糙米中的脂肪發生氧化反應程度較低，特別在前90 d儲藏過程中，丙二醛的含量變化較小，這說明低溫條件下氣調儲藏可以很好的抑制脂質氧化反應，其中真空儲藏方式對丙二醛的抑制效果最好。

2.5糯性糙米中過氧化氫酶活性的變化

過氧化氫酶活性大小變化反應種子活力的大小，與糧食品質之間也存在著一定相關，是一項衡量谷物品質的重要指標［6-7］。由圖5可以看出，隨著儲藏時間的延長糙米過氧化氫酶活性曲線呈現了先升高后降低趨勢，在15℃的條件下，過氧化氫酶活性的變化較為平緩，說明溫度越高糙米過氧化氫酶失活越快。

比較圖5發現，低溫氣調儲藏較高溫氣調儲藏能更好的維持糙米過氧化氫酶活性。在氣調儲藏條件下糙米過氧化氫酶活性變化的較為緩慢，說明真空、N2和CO2氣調儲藏實現了通過降低糙米儲藏環境中氧氣含量，抑制糙米生理品質變化，起到維持糙米儲藏新鮮度效果，同時實驗還說明了真空儲藏比充二氧化碳和氮氣儲藏能更好維持糙米過氧化氫酶活性。

圖5　不同溫度下常規儲藏及不同氣調儲藏對糯性糙米過氧化氫酶活性的影響Fig.5 Effect of conventional storage and different controlled atmosphere storage on catalase activity of glutinous rice at different temperature

2.6糯性糙米中羰基值含量

由圖6可知，隨著儲藏時間的延長，糙米的羰基值均出現不同程度升高，而且溫度越高糙米羰基值變化的幅度越大。圖6所示，15℃低溫條件下糙米樣品的羰基值變化最小，增加值為0.6 mmol/kg，25℃條件下的羰基增加值為1.2 mmol/kg，35℃糙米樣品的羰基增加值為2.15 mmol/kg，由于羰基值的變化反應了儲藏過程中稻谷脂質中氧化產物的含量和酸敗劣變情況，由此可見隨著溫度的升高糙米羰基值的增大趨勢越來越明顯，說明溫度是羰基變化的主要因素，高溫條件下，羰基值明顯升高，此時糙米脂肪氧化程度較高。

由圖6可知，低溫環境下氣調儲藏的糙米羰基值變化幅度較小。各儲藏溫度下氣調儲藏方式中羰基值的上升幅度較常規儲藏組小，真空條件下羰基值變化最小，說明在糙米儲藏過程中，氣調儲藏可以減緩糙米羰基值的增加速率，且在低溫條件下羰基值上升緩慢，側面證明低溫加真空的儲藏方式能夠更好的抑制糙米脂肪的氧化酸敗。

圖6　不同溫度下常規儲藏及不同氣調儲藏對糯性糙米羰基值含量的影響Fig.6 Effect of conventional storage and different controlled atmosphere storage on carbonyl value of glutinous rice at different temperature

3　結論

隨著儲藏時間的延長，脂肪酶在較高溫度下活性變化幅度較大，在脂肪酶的作用下脂肪被水解成游離脂肪酸，脂肪酸值升高，脂肪在水解及氧化作用下含量不斷降低。低溫低氧的環境使糙米代謝活動減緩，從而保護糙米的生命活性。

隨著儲藏時間的延長，高溫加速糙米脂類物質的氧化反應，從而羰基值上升，而高溫狀態加速了丙二醛的產生，丙二醛有較強交聯性［8］，能夠破壞蛋白質的結構和催化功能，而過氧化氫酶是蛋白質，從而降低了過氧化氫酶活性。氣調儲藏組中，真空儲藏的方式相比較充二氧化碳和氮氣儲藏方式能夠使糙米更好的與空氣隔絕，減少儲藏環境中的氧氣。證明低溫低氧對糙米品質具有更好的保護作用。

總而言之，低溫儲藏對脂肪的水解及氧化有一定延緩作用，對糯性糙米生命活性有明顯的保護作用；在高溫儲藏環境下，氣調儲藏組對糯性糙米儲藏品質的保護明顯優于常規儲藏組，真空儲藏較其他氣調儲藏能夠更好的降低儲藏環境氧氣濃度，實驗證明15℃真空儲藏為糯性糙米保質的有效手段。

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Changes of lipid of glutinous husked rice during the storage

CHAI Pengyu，LEI Fan，WANG Yuehui*
（College of Food Science and Engineering，Wuhan Polytechnic University，Wuhan 430000，China）

The effect of storage temperature（15℃，25℃，35℃）and different gas storage（CO2，N2，vacuum）and conventional method on lipid change in glutinous husked rice under different storage time was studied.Results showed that the storage temperature of husked rice had significant effect on lipase activity，catalase activity，fat content，fat acid value，methane dicarboxylic aldehyde and carbonyl value.At the same temperature，the husked rice quality of atmosphere storage group had a better protection effect than conventional group.The results showed that low temperature（15℃）and vacuum storage could slow down the quality deterioration of glutinous husked rice.

glutinous husked rice；atmosphere storage；lipid change

S379.2

0254-5071（2016）02-0092-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2016.02.021

2015-11-18

國家自然科學基金（201413007）

柴芃宇（1989-），男，碩士研究生，研究方向為農產品加工及儲藏。

王月慧（1971-），女，副教授，碩士，研究方向為谷物科學。