不同處理糙米儲藏期間脂肪酸及總酸的變化

李 央 劉昆侖 陳復生 鄭家寶 趙 爽

(河南工業(yè)大學糧油食品學院，河南 鄭州 450001)

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不同處理糙米儲藏期間脂肪酸及總酸的變化

李 央 劉昆侖 陳復生 鄭家寶 趙 爽

(河南工業(yè)大學糧油食品學院，河南 鄭州 450001)

在不同儲藏溫度下，研究糙米、發(fā)芽糙米及富硒發(fā)芽糙米儲藏期間脂肪酸值和總酸值的變化。結(jié)果表明：隨著儲藏溫度的升高，3種樣品的脂肪酸值和總酸值均顯著升高；不同儲藏溫度下，隨著儲藏時間的延長，3種樣品的脂肪酸值均基本呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢，而總酸值則呈現(xiàn)先減小后增加的趨勢。在各儲藏溫度條件下，未發(fā)芽糙米的脂肪酸值及總酸值變化最小，但富硒發(fā)芽糙米的儲藏品質(zhì)明顯優(yōu)于發(fā)芽糙米，提示硒對糙米儲藏期脂質(zhì)氧化具有抑制作用。

糙米；發(fā)芽；富硒；總酸值；脂肪酸值；儲藏品質(zhì)

糙米是稻谷脫殼后保留胚芽、糠層和胚乳的全谷米粒，因其米糠層聚集了60%～70%的營養(yǎng)物質(zhì)，如維生素、氨基酸、膳食纖維等[2]，從而較白米有更好的營養(yǎng)價值。發(fā)芽糙米是用水浸泡并培養(yǎng)發(fā)芽而富集γ-氨基丁酸的糙米產(chǎn)品[3]。糙米發(fā)芽過程中，加入適量濃度的無機硒，糙米種子即可通過自身的生物轉(zhuǎn)化能力，吸收外源無機硒轉(zhuǎn)化為有機硒，得到富硒發(fā)芽糙米[4]。研究[4-6]發(fā)現(xiàn)，糙米經(jīng)過發(fā)芽后，不僅具有更高的營養(yǎng)價值，還可改善其口感,且硒作為人體必需的微量元素，具有抗氧化、促進有益微生物增殖等生理功能。因此，富硒發(fā)芽糙米有著廣闊的市場前景。但目前對于發(fā)芽糙米及富硒發(fā)芽糙米儲藏期的品質(zhì)變化研究尚未見報道。

糙米成分中，脂質(zhì)含量雖然只有1%左右，但易分解[7]，從而極大地影響糙米的儲藏品質(zhì)。在糙米儲藏過程中，脂質(zhì)在酯酶的作用下分解產(chǎn)生游離脂肪酸，從而使得脂肪酸值升高[8]1-2，而后者不穩(wěn)定，可進一步降解產(chǎn)生酚類、酮類、醛類物質(zhì)[9]，從而影響糙米的食用品質(zhì)和營養(yǎng)價值。游離脂肪酸作為有機酸，和糙米中的無機酸成分共同決定了其總酸值的變化。同時游離脂肪酸，尤其是不飽和脂肪酸發(fā)生氧化裂解，產(chǎn)生小分子化合物，可進一步氧化產(chǎn)生有機酸。因此，本研究擬通過對比研究糙米、發(fā)芽糙米和富硒發(fā)芽糙米在不同溫度儲藏條件下總酸值和脂肪酸值的變化規(guī)律，旨在探討三者的儲藏穩(wěn)定性，為延長稻谷儲藏期、改善稻谷儲藏品質(zhì)、減少糧食資源損失提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

水稻(稻谷除雜后，經(jīng)礱谷制得糙米)：品種為連粳7號，江蘇省農(nóng)業(yè)科學院；

石油醚：分析純，天津市富宇精細化工有限公司；

無水乙醇：分析純，天津市天力化學試劑有限公司；

氫氧化鈉、氫氧化鉀：分析純，洛陽市化學試劑廠。

1.1.2 主要儀器設備

礱米組合機：JGMJ8098型，上海嘉定糧油儀器有限公司；

離心機：80-1型，上海嘉定糧油檢測儀器廠；

粉碎機：FSF型，上海嘉定糧油檢測儀器廠；

鼓風恒濕干燥箱：1010-3型，上海實驗儀器廠有限公司；

振蕩器：SHA-C型，金壇華峰儀器有限公司；

生化培養(yǎng)箱：SPX-250B-Z型，上海博運實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠；

電子天平：AB104-N型，上海第二天平儀器廠。

1.2 試驗方法

1.2.1 發(fā)芽糙米及富硒發(fā)芽糙米制備 將糙米用蒸餾水沖洗干凈，置于鋪有紗網(wǎng)的培養(yǎng)托盤中，加入濃度為60 μmol/L的亞硒酸鈉溶液，于25 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。發(fā)芽過程中，每12 h清洗糙米1次，并更換等濃度培養(yǎng)液。以同樣條件下純水培養(yǎng)的發(fā)芽糙米為對照。發(fā)芽72 h后，將發(fā)芽糙米用蒸餾水沖洗干凈，于40 ℃條件下烘干，備用。

1.2.2 模擬儲藏試驗 將供試驗樣品置于相對濕度為75%的干燥器中，分別在溫度為15，25，35 ℃條件下的生化培養(yǎng)箱中進行為期180 d的儲藏，每45 d取樣。

1.2.3 測定指標及方法

(1) 總酸值：按GB/T 5517—2010執(zhí)行；

(2) 脂肪酸值：按GB/T 5510—2011執(zhí)行。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理 試驗重復3次，結(jié)果以平均值±標準差表示。試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0進行統(tǒng)計分析，均值比較采用Duncan’s多重比較，顯著性檢驗分別在0.05和0.01水平上進行。

2 結(jié)果與分析

2.1 脂肪酸值的變化

脂肪酸值與食品中游離脂肪酸含量密切相關，游離脂肪酸是稻谷脂質(zhì)陳化的產(chǎn)物。因此，本試驗中脂肪酸值在一定程度上可以反映待試樣品在儲藏期的品質(zhì)變化。圖1～3分別為糙米、發(fā)芽糙米和富硒發(fā)芽糙米在15，25，35 ℃下儲藏180 d的脂肪酸值變化規(guī)律。在15，25 ℃儲藏條件下，糙米、發(fā)芽糙米和富硒發(fā)芽糙米的脂肪酸值均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，且均在儲藏135 d時達到峰值。三者的脂肪酸初始值分別為(4.859±0.601)，(5.924±0.203)，(5.924±0.203) mg/100 g。在35 ℃儲藏條件下，糙米和發(fā)芽糙米脂肪酸值均緩慢增大，在儲藏180 d時達到最大，其值分別為(12.901±0.858)，(16.269±0.560) mg/100 g。富硒發(fā)芽糙米的脂肪酸值則在儲藏135 d時達到最大值(10.361±0.592) mg/100 g，超過135 d后緩慢減小到(8.719±0.165) mg/100 g。在3種溫度下儲藏時，發(fā)芽糙米的脂肪酸值增量最大，富硒發(fā)芽糙米次之，而糙米的脂肪酸值變化相對較小。

糙米中含有大量的酶，如淀粉酶、纖維素酶、蛋白酶、脂肪酶、植酸酶等[8]1-2。糙米發(fā)芽過程中，當水分增加到一定程度，許多酶由結(jié)合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)[10] 8，由于酶的作用，在不同儲藏溫度條件下，經(jīng)發(fā)芽處理的糙米脂肪酸值高于對照組。樣品在儲藏過程中，受外界因素，如溫度、濕度、真空度等影響，脂質(zhì)成分不穩(wěn)定，產(chǎn)生大量游離脂肪酸，從而導致樣品脂肪酸值的變化。但作為動態(tài)平衡中間產(chǎn)物的游離脂肪酸，其性質(zhì)不穩(wěn)定，還可進一步氧化分解為醛、酮類物質(zhì)，所以脂肪酸值隨著儲藏時間的延長呈先升高后下降的趨勢[11]。因此在15 ℃和25 ℃儲藏條件下，3種樣品的脂肪酸值均在儲藏135 d時達到最大，隨著儲藏時間的繼續(xù)延長，則因游離脂肪酸的分解而降低。由于脂質(zhì)分解形成游離脂肪酸的過程受溫度影響較大，相較于15 ℃和25 ℃儲藏條件下的糙米以及發(fā)芽糙米，在35 ℃儲藏條件下的品質(zhì)劣變速度最快，是造成其二者脂肪酸值持續(xù)增大的主要原因。因硒元素有一定的抗氧化[4-5]作用，糙米富硒發(fā)芽過程中，把外源無機硒轉(zhuǎn)化為有機硒，形成硒蛋白；同時硒作為谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)和谷胱甘肽磷脂氫過氧化物酶(PHGPx)的必需成分，可抑制糙米在儲藏期的脂質(zhì)氧化過程[4]，因此富硒發(fā)芽糙米的脂肪酸值在儲藏135 d后呈下降趨勢。

圖1 15 ℃儲藏條件下3種糙米脂肪酸值變化

圖2 25 ℃儲藏條件下3種糙米脂肪酸值變化

圖3 35 ℃儲藏條件下3種糙米脂肪酸值變化

2.2 總酸值的變化

酸的種類和含量可以影響食品的色香味和穩(wěn)定性，從而反映食品的品質(zhì)，因此總酸值的大小可作為檢測食品質(zhì)量的重要指標。圖4～6分別為糙米、發(fā)芽糙米和富硒發(fā)芽糙米在15，25，35 ℃下儲藏180 d的總酸值變化規(guī)律。15 ℃儲藏條件下，糙米、發(fā)芽糙米和富硒發(fā)芽糙米的總酸值均呈現(xiàn)先減少后增加的趨勢，在儲藏135 d時，總酸值分別為(0.177±0.003)，(0.277±0.009)，(0.249±0.003) g/100 g。25 ℃儲藏條件下，糙米、發(fā)芽糙米和富硒發(fā)芽糙米的總酸值均呈現(xiàn)先減小后增大的變化趨勢，儲藏180 d時，總酸值分別為(0.236±0.009)，(0.367±0.009)，(0.318±0.012) g/100 g。而35 ℃下，糙米總酸值在儲藏90 d時先減小到(0.190±0.007) g/100 g，儲藏期180 d時增大到(0.239±0.008) g/100 g。發(fā)芽糙米和富硒發(fā)芽糙米的總酸值則呈增大的趨勢，儲藏180 d時，分別增大到(0.339±0.007)，(0.265±0.003) g/100 g，相對于發(fā)芽糙米，富硒糙米的總酸值增量較小。綜上可知，在3種不同溫度儲藏條件下，發(fā)芽糙米的總酸值增加量最大，富硒發(fā)芽糙米次之，而糙米的總酸值變化相對較小。

圖4 15 ℃儲藏條件下3種糙米總酸值變化

圖5 25 ℃儲藏條件下3種糙米總酸值變化

圖6 35 ℃儲藏條件下3種糙米總酸值變化

糙米發(fā)芽的實質(zhì)就是糙米中大量結(jié)合態(tài)酶轉(zhuǎn)化為游離態(tài)酶，同時這些酶將不溶于水的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為供糙米胚芽生長和利用的物質(zhì)的過程[10] 9。該過程中大量的酶被激活與釋放[12]，酶活性升高，加速樣品品質(zhì)劣變，是造成同等儲藏溫度條件下糙米的總酸值較發(fā)芽糙米和富硒發(fā)芽糙米低的原因。食品的總酸分為有機酸和無機酸兩大類，總酸值反映了食品中所有酸性成分的總量大小。其中無機酸在食品中以中性鹽化合物存在，而有機酸則部分呈游離狀態(tài)，部分呈酸式鹽存在[13]，無機酸成分不穩(wěn)定，受儲藏環(huán)境如溫度等因素的影響易揮發(fā)。游離脂肪酸作為總酸的組成部分，其值的變化則可能影響總酸值的變化。如圖4和5所示，在15 ℃和25 ℃儲藏條件下，3種待試樣品的總酸值在儲藏初期略微下降，因為其脂質(zhì)成分相對于35 ℃儲藏條件下的待試樣品更穩(wěn)定，脂質(zhì)分解產(chǎn)生的游離脂肪酸少，從而造成待試樣品中分解產(chǎn)生游離脂肪酸的量小于樣品中無機酸損失量，所以總酸值呈現(xiàn)略微下降的趨勢，但隨著儲藏時間的增加，游離脂肪酸逐漸累積，總酸值呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢。而在35 ℃儲藏條件下，發(fā)芽糙米和富硒發(fā)芽糙米由于受發(fā)芽過程中其內(nèi)部成分不穩(wěn)定和溫度過高的影響，相較于該溫度下儲藏的糙米，脂質(zhì)分解產(chǎn)生游離脂肪酸的速度較快，游離脂肪酸累積量大于無機酸損失量，發(fā)芽糙米和富硒發(fā)芽糙米的總酸值呈逐漸上升趨勢。綜上所述，富硒發(fā)芽糙米由于硒元素可有效的抑制糙米儲藏期的脂質(zhì)氧化[4]，使得游離脂肪酸生成量減少，因此相較于發(fā)芽糙米，其總酸值變化量小。

3 結(jié)論

隨著儲藏時間的延長，糙米、發(fā)芽糙米和富硒發(fā)芽糙米的總酸值和脂肪酸值均呈增大趨勢，品質(zhì)下降。隨著儲藏溫度的增加，3種待試樣品品質(zhì)劣變加快，說明低溫有利于保證糙米、發(fā)芽糙米和富硒發(fā)芽糙米的儲藏品質(zhì)。通過對比3種糙米不同儲藏溫度條件下的總酸值和脂肪酸值可知，經(jīng)發(fā)芽處理的糙米，總酸值和脂肪酸值變化均高于未發(fā)芽糙米，說明糙米具有更好的儲藏品質(zhì)。富硒發(fā)芽糙米的總酸值和脂肪酸值變化均小于發(fā)芽糙米，儲藏品質(zhì)優(yōu)于發(fā)芽糙米，說明硒對糙米儲藏期脂質(zhì)氧化具有抑制作用，可提高其儲藏穩(wěn)定性。本研究通過對比總酸值和脂肪酸值的變化，說明富硒處理對于促進發(fā)芽糙米的儲藏品質(zhì)有積極作用，但其深層機理尚需進一步研究。

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Changes on fatty acid and total acid of brown rice with different treatment during storage

LIYangLIUKun-lunCHENFu-shengZHENGJia-baoZHAOShuang

(HenanUniversityofTechnology,Zhengzhou,Henan450001,China)

The changes of fatty acid and total acid of brown rice, germinated brown rice and selenium-enriched germinated brown rice were determined during storage under various temperature conditions. Results: The fatty acid and total acid of these three samples all increased significantly with the increase of storage temperature. Under different storage temperature, the fatty acid of these three samples increased firstly and then decreased with the extension of storage time, but the total acid showed a reverse trend. The fatty acid and total acid of brown rice showed minimal changes under various temperature conditions. However, the storage quality of selenium-enriched germinated brown rice was better than that of the normal germinated brown rice, revealing that selenium can inhibit lipid oxidation of brown rice during storage.

brown rice; germinate; selenized; fatty acid; total acid; storage quality

國家自然科學基金(編號：U1404333)；河南省科技廳科技攻關項目(編號：162102110059)；省屬高校基本科研業(yè)務費專項(編號：2014YWQQ03)

李央，女，河南工業(yè)大學在讀研究生。

劉昆侖(1982-)，男，河南工業(yè)大學副教授，博士研究生。E-mail: knlnliu@126.com

2015-08-28

10.13652/j.issn.1003-5788.2016.10.028