延緩蕎麥褐變的研究進展

程 哲，郭 洪，胡俊君，何永吉，李紅梅，李云龍

（山西省農業科學研究院農產品加工研究所，山西太原 030031）

蕎麥屬蓼科（Polygonaceae） 蕎麥屬（Fagoprum Mill），主要栽培種有甜蕎和苦蕎，其營養價值高，富含與其他谷物相似的淀粉、蛋白質、脂肪、膳食纖維、維生素和微量元素等營養成分[1]，同時也含有酚類、黃酮類、糖醇類、蛋白質與多肽類等多種生物活性物質。隨著近年來研究發現，這些蕎麥功能性成分與降血糖、降血壓、抗菌、抗氧化、延緩衰老等保健作用密切相關[2]。因此，蕎麥在受到科研工作者關注的同時，也受到更多大眾消費者青睞，儼然已成為一種廣受喜愛的藥食兼用保健食品原料。

目前，越來越多的以蕎麥為食材的保健功效產品已被研制并投放市場，如蕎麥醋、苦蕎茶、蕎麥面條、蕎麥面、蕎麥米等，但這些產品的品質會因蕎麥原料的品質不同而不同，影響產品的功效；蕎麥原料隨著貯藏時間的延長，品質會逐漸下降。新收獲的蕎麥，經脫殼后呈淺綠色，隨著貯藏時間的推移，其顏色會失去原有的淡綠色，逐漸向紅褐色變化，從而產生褐變，且這種色澤的變化通常伴隨著酸敗味的產生，造成蕎麥原料的品質下降。蕎麥貯藏期的褐變問題一直是困擾加工企業的難題之一，雖然目前有些研究達到一定的延緩褐變效果，但仍缺乏一套適宜有效的控制措施。因此，探索蕎麥褐變過程，并明確有效途徑達到控制褐變的目的，對蕎麥貯藏加工具有深遠意義。

1 褐變現象

1.1 色度變化

目前，食品貯藏過程中褐變的評價參數主要有2種方法，分別為色差計法和分光光度法。用色差計法測量樣品CIELAB表色系（由國際照明委員會Commission Internationale de l"Eclairage提出） 中 L*值，a*值，b*值，L*值表示明亮度，a*值表示紅綠偏差，b*值表示藍黃偏差；分光光度法用于測定褐變指數，在酚類物質經酶促、非酶促作用后形成的黑色素最大吸收峰處（420 nm），對樣品提取上清液進行吸光度測定，從而評價褐變程度。

Mazza G等人[3]先后用Hunterlab色度儀測三色坐標對應的L*值，a*值，b*值和分光光度計測蕎麥提取的有色物質的光度，表明蕎麥籽粒色度隨貯藏時間的變化而變化，隨著貯藏時間的推移，籽粒顏色逐漸改變，褐變程度加深，a*值增大，吸光度A420同時增加，2種測定方法結果吻合。

這些蕎麥籽粒呈現的綠色與葉綠素有關，通過一系列變化釋放出來的游離葉綠素不穩定，發生許多反應后，破壞了其綠色。Eskin N A M等人[4]發現甜蕎麥貯藏后葉綠素含量下降明顯，與色度變化一致。徐寶才等人[5]測定苦蕎中葉綠素隨貯藏時間和水分活度影響不大，認為不同于甜蕎籽粒，苦蕎中的高含量黃酮可能對葉綠素比色法測定造成一定干擾。

1.2 影響因素

蕎麥的色澤隨著貯藏時間而變化，Eskin N A M等人[6]發現，貯藏15年的蕎麥籽粒亦有呈現綠色的，從而證明蕎麥的色澤變化不僅是貯藏時間這一影響因素。繼續研究發現，高溫高濕環境下葉綠素損失比低溫低濕環境下明顯。

后來的科學工作者相繼通過研究表明，蕎麥色度變化受到貯藏環境等一系列綜合因素的影響[7]。王若蘭等人[7]分別用常規、真空包裝水分含量為12%，14%，16%的苦蕎麥，于10，25～30，40℃溫度下模擬實際倉儲條件貯藏，針對貯藏過程中的苦蕎麥開展了色度變化規律的深入研究，采用CIE1976表色系統，以白板作為標準，以ΔL*和Δa*作為苦蕎麥色度評價指標進行觀察研究，同時根據GB/T 5492—1985進行色澤感官評定，結果認為，相較于貯藏時間和包裝形式的影響，貯藏溫度和水分含量對色度變化的影響較大，高溫（40℃）高水分含量（16%）的苦蕎色度變化最明顯，低溫（10℃）低水分含量（12%） 色度變化不明顯，常溫（25～30℃） 低水分（12%）的苦蕎麥貯藏80 d色度變化不大。

苦蕎麥貯藏期色度變化幅度見表1。

表1 苦蕎麥貯藏期色度變化幅度/%

2 品質劣變

伴隨著顏色的褐變，蕎麥長時間貯藏或貯藏不當時，脂類經過氧化和酶解等系列反應，產生的游離脂肪酸，尤其不飽和脂肪酸被氧化產生的飽和、不飽和醛等次級代謝物質，會伴有不愉快的氣味產生，導致風味劣變[8]。

2.1 脂肪酸

金志強等人[9]結合谷物中脂肪酸所含的質子比較活躍的特性，在前人將核磁技術應用于食品研究的基礎上[10-11]，利用核磁共振技術，采用Carr-Purcell-Meiboom Gill（CPMG）序列，對室溫下貯藏的蕎麥等17種樣品，測定T2自旋-自旋馳豫時間及相應的質子密度A21，A22，研究蕎麥貯藏過程中核磁共振馳豫參數的變化規律。研究發現，弛豫時間對應的質子密度隨貯藏時間的延長呈現下降趨勢，在貯藏時間為3～4個月時，出現明顯下降，根據不同的變化趨勢，將17種樣品分為耐貯藏、較耐貯藏和不耐貯藏3類，其中認為蕎麥屬于較耐貯藏類。

徐寶才等人[5]研究發現蕎麥籽粒在常溫不同水分活度條件下貯藏時，不同Aw值間的脂肪酸含量差別不明顯，說明蕎麥籽粒比蕎麥粉較易保存。此現象與大米中的米糠層在粉碎前后貯藏過程中脂肪酸變化趨勢一致[12]。徐寶才等人[5]進一步探索了脂肪酸主要組成分在不同水分活度下的變化不一致。

游離脂肪酸含量的升高，離不開脂肪酶的作用，Suzuki T[13]提到，脂肪酶比脂肪氧化酶對蕎麥粉品質劣變的影響作用更明顯。Ohinata H等人[14]研究發現，將蕎麥粉在水分活度Aw＞0.28，溫度25℃條件下貯藏1個月，游離脂肪酸由7%變為15%以上，但脂肪酶在低水分活度時活性較低，導致游離脂肪酸在較低水分活度條件下變化不明顯。

2.2 揮發性物質

楊壯等人[15]將2種水分含量高達16%的苦蕎麥品種在模擬實際倉儲條件下貯藏120 d，游離脂肪酸含量升高，蕎麥有較明顯異味，風味劣變，同時氣質聯用技術測定樣品結果表明，2個品種的蕎麥所含的揮發性物質種類基本為不飽和醛和二甲二硫，其中不飽和醛占絕對優勢，主要來源于脂質氧化。2種蕎麥的揮發物總量遞增，且與脂肪酸值變化趨勢具有相似的數學關系，在指標測定中能夠相互印證。Ohinata H等人[14]研究表明，蕎麥被粉碎后，揮發性成分損失迅速，短短30 min內減少70%，同時揮發性成分也發生變化，醛類物質增多明顯。

2.3 功能成分

蕎麥含有別的禾谷類糧食作物所沒有的黃酮類活性成分，是唯一含有蘆丁的假谷物作物。徐寶才等人[5]分析苦蕎籽粒在不同水分活度、溫度貯藏時含有的蘆丁變化規律時發現，水分活度的影響顯著，在較高水分活度Aw＞0.75，貯藏7個月的苦蕎蘆丁降解明顯，含量由1.85%減少到0.19%。蕎麥中的蘆丁含量變化是由蘆丁降解酶（RDE）的作用引起的，其活性很高，可以將蘆丁分解為槲皮素，一定程度上影響蕎麥的抗氧化特性。

3 延緩措施

3.1 隔絕氧氣

楊曉清等人[16]以真空度、溫度、貯藏時間為3個變量因素對蕎麥米進行貯藏，并對蕎麥米的顏色及脂肪酸建立了二次回歸數學模型，通過分析表明，在保持色澤方面，真空袋避光條件能保持淺綠色，但光照條件下效果不明顯，同時真空袋能夠有效抑制游離脂肪酸含量。

3.2 化學試劑

楊曉清等人[16]在貯藏前，分對蕎麥米別進行0.5%NaHSO3和ZnCl2試劑噴霧處理。結果表明，進行試劑護綠處理后再貯藏的蕎麥米樣品的游離脂肪酸濃度沒有較大變化；在色澤變化方面，由于光照的影響較大，按實際光照條件采用試劑噴霧前處理，避光時選擇0.5%NaHSO3試劑，光照條件時選擇0.5%ZnCl2試劑，護綠效果較好。采用不同護綠劑對苦蕎麥貯藏過程的護綠效果進行研究，最終選擇pH值7，質量濃度150 mg/kg的醋酸鋅作為護色液，以2.49 mL/100 g的用量均勻噴霧在苦蕎麥籽粒，室溫攤晾后裝入自封袋，并于40℃條件下貯藏30 d，色度評價指標Δa*僅增大了0.07，護綠效果明顯。

3.3 熱處理

Ohinata H等人[14]用熒光法測定蕎麥粉中脂肪酶的活性，發現高于小麥粉5倍之多，相同貯藏條件下，蕎麥粉經熱處理和未經熱處理后再貯藏，前者的脂肪酸活性和游離脂肪酸增量均得到有效抑制，品質下降速度減緩。

4 結語

蕎麥褐變不僅影響人們的購買欲望，更影響其品質，降低營養價值，甚至可能產生有害物質，影響貨架期，導致不可避免的經濟損失。針對多年來國內外蕎麥貯藏期褐變問題的研究，從色澤變化、品質劣變、延緩控制措施等方面展開分析討論，試圖為找到一種貯藏前或貯藏時的有效處理方式提供借鑒，為今后蕎麥貯藏褐變研究提供一定的參考。