氣調包裝對花生原料品質的影響

周巾英，王 麗，祝水蘭，朱雪晶，羅 晶，樊琪平，馮健雄

(江西省農業科學院 農產品加工研究所，江西 南昌 330200)

花生是我國重要的油料作物和經濟作物之一，種植面積位居世界第二，總產量居世界第一，90%用于國內消費[1-2]。目前，江西省花生種植多數在丘陵地帶，以散戶為主，難以規模化、標準化生產，大多數是在曬干后采用編織袋裝袋扎口室內堆放方式貯藏，然而花生因含油量較高，不易于貯藏，尤其在高溫天氣，容易氧化酸敗，花生產后損失嚴重，難以保證花生品質[3-4]，不能為后續的花生加工提供安全的原料，影響其商品價值與經濟價值。因此，亟需一種經濟、綠色的貯藏技術來保存花生品質。

氣調貯藏技術是一項在國內外均已開展商業應用的經濟有效的綠色貯藏技術，通過改變貯藏環境氣體成分的組成，造成不利于蟲害、霉菌生長發育的生態環境，實現殺蟲抑菌，延緩原料品質變化的目的[5-6]。王安健等[7]研究了真空包裝能將花生的酸價、過氧化值、相對電導率、霉變率維持在較低值，能很好地保存花生。董文麗等[8]采用不同包裝方式對花生仁的水分、酸價和過氧化值變化進行分析，得出了真空包裝和充氮氣包裝能有效提高花生仁的貯藏品質的結論。劉光憲等[9-10]研究不同包裝材料對花生脂肪氧化和黃曲霉生長影響，獲得了采用避光鋁膜作為包裝材料充CO2氣體密閉貯藏對抑制花生氧化及黃曲霉毒素產生具有一定的效果的結論。袁貝等[11-13]研究不同溫度和不同濕度儲藏條件對花生的氨基酸和脂肪酸組成影響，指出溫度對花生品質影響較大，低溫冷藏是花生最佳貯藏條件。雖然有不少研究報道了充氣體包裝能保存花生的品質，但有關氣體濃度與長時間貯藏對花生品質影響的研究報道較少。本文以水分、酸價、過氧化值、粗蛋白與粗脂肪為檢測指標，研究不同二氧化碳濃度對花生貯藏品質的影響，以期抑制花生原料在貯藏期間的品質裂變，延長花生的貯藏期。

1 試驗材料與儀器

1.1 試驗材料與試劑

江西省農業科學院農產品加工研究所提供的贛花7號花生，包裝袋為鋁箔袋，厚度為90 μm，由本實驗室提供。石油醚(沸點30～60 ℃)、乙醇、三氯甲烷、氫氧化鉀、硫代硫酸鈉(標準品)、鄰苯二甲酸、重鉻酸鉀、冰醋酸、碘化鉀等試劑均為分析純。

1.2 試驗儀器

外抽式真空包裝機(東莞市紅州機電科技有限公司)、B-260型恒溫水浴鍋+RE52CS-1型旋轉蒸發器(上海亞榮生化儀器廠)、TP-214型電子天平(北京賽多利斯儀器系統有限公司)、XL-200A型多功能高速粉碎機(上海潤實電器有限公司)、QHZ-5型氣體混合設備(上海青葩食品機械設備有限公司)、KDY-9820型凱氏定氮儀(北京市通潤源機電技術有限責任公司)、HB43-S型水分測定儀[梅特勒—托利多(瑞士)公司)]。

1.3 試驗方法

1.3.1 貯藏試驗 將花生用鋁箔包裝袋進行包裝，包裝尺寸為18 cm×27 cm，每袋約500 g，采用抽真空包裝機進行先抽真空后充氣密封的方式對花生包裝室溫貯藏試驗[8]，充入氣體為不同比例的二氧化碳與空氣，貯藏時間為28個月，即2016年8月至2018年12月，每隔4個月測定1次，實驗設置3次重復。以編織袋包裝扎口室溫堆放貯藏的花生為對照組。

1.3.2 測定方法 酸價及過氧化值(以KOH計)：酸價是按照GB/T 5530─2005 《動植物油脂 酸值和酸度測定》中規定的方法進行檢測；過氧化值是按照GB/T 5538─2005 《動植物油脂 過氧化值測定》中規定的方法進行檢測；粗蛋白按照GB/T 14489.2─2008 《糧油檢驗 植物油料粗蛋白質的測定》中規定的方法進行檢測；粗脂肪是按照GB/T 5512─2008 《糧油檢驗 糧食中粗脂肪含量測定》中規定的方法進行檢測；菌落總數按照GB 4789.2─2010《食品微生物學檢驗 菌落總數測定》；霉菌按照GB 4789.15─2010《食品微生物學檢驗 霉菌和酵母計數》。

1.4 數據處理

每個樣品指標測定都重復3次，取平均值，用Origin 8.0分析軟件進行數據整理與分析。

2 結果與分析

2.1 氣溫變化對花生貯藏品質的影響

本研究的花生原料經歷了2次夏季的高溫天氣和南方梅雨時節、3次冬季的低溫氣候，花生酸價和過氧化值在貯藏期間隨氣溫變化情況如圖1和圖2所示。結果顯示：無論天氣是高溫還是低溫，在貯藏期間花生的酸價值變化較平緩，過氧化值隨貯藏時間的延長而逐漸增加，其值均比較低。據試驗觀察可知，采用氣調貯藏技術貯藏的花生無蟲害產生，對照組出現了蟲害等現象，貯藏一年后蟲害更嚴重，這表明氣調貯藏技術在一定程度上能有效防止花生生蟲、酸敗，保持花生貯藏品質。

圖2 氣溫變化對花生過氧化值的影響

2.2 不同氣體配比對花生水分的影響

在裝有花生的包裝袋內充入不同濃度的二氧化碳氣體，密封室溫貯藏，定期檢測花生樣品的各項理化指標。在貯藏期間，花生樣品水分的變化如圖3所示。對照組的花生樣品水分隨貯藏時間的延長而逐漸增加，對照組是采用編織袋扎口室內堆放形式貯藏，這可能由于南方空氣中的濕度較大，樣品會吸收空氣中的水汽而導致水分含量增加。采用二氧化碳氣體室溫密封貯藏的花生水分隨貯藏時間的延長而幾乎不變，這由于花生貯藏袋是經過專門篩選的阻水和阻氣性能好且避光的油料專用貯藏袋，且室溫密封貯藏，能較好地保持袋內花生樣品的水分含量。

圖3 不同二氧化碳氣體濃度對花生水分的影響

2.3 不同氣體配比對花生酸價的影響

在貯藏期間，花生樣品酸價的變化如圖4所示。對照組花生樣品的酸價隨著貯藏時間的延長而逐漸增加，從初始值0.52 mg KOH/100 g增加至12.6 mg KOH/100 g。這說明對照組的花生樣品在貯藏期間發生了氧化酸敗，由于南方空氣濕度大且夏季氣溫較高等因素的影響，花生樣品內的脂肪酸被分解成游離的脂肪酸，導致花生樣品的酸價增加，樣品的貯藏穩定性降低。充二氧化碳氣體組的花生樣品酸價也隨貯藏時間的增加而逐漸升高，但其增加幅度比對照組的要小很多，尤其是C/A=10∶0組，其樣品的酸價值從初始值0.52 mg KOH/100 g增加至1.5 mg KOH/100 g。結果表明：充二氧化碳氣體室溫貯藏技術在一定程度上能抑制花生樣品的氧化酸敗，保障了花生樣品的貯藏品質，且相對其他組，充入純二氧化碳氣體組的花生品質較優。

2.4 不同氣體配比對花生過氧化值的影響

花生樣品的過氧化值隨貯藏時間的延長而逐漸增加(圖5)。對照組的花生樣品過氧化值增幅最大，由0.0023 g/100 g增加至0.038 g/100 g，這表明對照組，即采用編織袋扎口堆放方式不能很好地保存花生的貯藏品質。充二氧化碳氣體組的花生樣品過氧化值也隨貯藏時間的增加而逐漸升高，但增加幅度比對照組的小，且C/A=10∶0組的增幅最小，這表明充二氧化碳氣體密閉室溫貯藏技術能抑制花生在貯藏期間發生氧化酸敗，即對脂肪的一級氧化降解起到較好的抑制作用，延緩花生品質劣變，延長花生的貯藏期，其中充入純二氧化碳氣體密閉貯藏花生的貯藏效果最佳。

圖4 不同二氧化碳氣體濃度對花生酸價的影響

2.5 不同氣體配比對花生粗蛋白含量的影響

由表1可知，在整個貯藏期間花生樣品的粗蛋白含量變化不明顯，不論是對照組，還是二氧化碳組，粗蛋白含量的變化不明顯，這說明在貯藏期間，花生樣品的蛋白質幾乎不受貯藏方式的影響。

2.6 不同氣體配比對花生粗脂肪的影響

脂肪是糧食、油料中的重要化學成分，測定糧食、油料中的粗脂肪含量是評價其品質和營養價值的重要指標之一[14]。不同貯藏時間花生的粗脂肪含量變化如圖6所示。粗脂肪含量隨貯藏時間的延長而逐漸降低，其中對照組的降低幅度最大，C/A=10∶0組的降低幅度最小。對照組的花生樣品由于是采用編織袋扎口堆放室溫貯藏，易受到光、南方夏季高溫等影響，花生樣品內的一些脂肪會發生自動氧化反應，從而導致對照組花生樣品的粗脂肪含量降低且降低幅度最大。二氧化碳組的花生樣品因采用鋁箔袋包裝，有一定的避光性，因此，二氧化碳組花生樣品的粗脂肪含量雖然也隨貯藏時間的延長而逐漸降低，但降低幅度要比對照組小，其中C/A=10∶0組的降幅最小，這表明充二氧化碳氣體密閉室溫貯藏技術在一定程度上能抑制花生內發生自動氧化反應，保障花生的貯藏品質。

表1 貯藏期間花生的粗蛋白含量變化g/100 g

圖6 不同二氧化碳氣體濃度對花生粗脂肪含量的影響

2.7 氣調包裝中花生菌落總數變化情況分析

采用鋁箔袋包裝且向袋內充入不同配比的二氧化碳與空氣混合氣體室溫密閉貯藏花生與對照組室溫貯藏花生的菌落總數隨貯藏時間變化如圖7所示。從圖7可以看出，對照組花生樣品的菌落總數，隨著貯藏時間的延長而不斷增加，在貯藏后期菌落總數甚至超標；采用二氧化碳氣體室溫密閉貯藏技術貯藏的花生樣品的菌落總數隨貯藏時間的延長而增幅較小，均未超標。由于氧氣含量是影響微生物生長的主要因素之一，而向包裝袋內充入二氧化碳氣體稀釋了袋內的氧氣濃度，因此，充入二氧化碳的濃度越高，氧氣濃度越低，花生中微生物的呼吸能力越低，從而抑制了微生物的生長和繁殖，花生樣品的菌落總數越低，表明二氧化碳氣體在一定程度上能抑制花生樣品受到外界因素的污染，有效地延長了花生的貨架期。

2.8 氣調包裝中花生霉菌變化情況分析

采用鋁箔袋包裝且向袋內充入不同配比的二氧化碳與空氣混合氣體室溫密閉貯藏花生與對照組的花生樣品的霉菌變化隨貯藏時間變化如表2所示。在整個貯藏期，二氧化碳氣體室溫密閉貯藏的花生樣品的霉菌幾乎沒什么變化，且含量低；而對照組的花生樣品在貯藏前期，霉菌也幾乎不變，且含量也較低。在貯藏8個月后，霉菌的含量隨著貯藏期的延長而逐漸增加。微生物的生長繁殖也是導致花生脂肪酸值升高的重要因素。由圖4表明，對照組的花生的酸值也隨貯藏時間延長而增加，因此，其結果也與霉菌含量的變化情況一致。試驗結果也表明二氧化碳氣體濃度越高對花生原料的霉菌防控效果就越好。

圖7 氣體貯藏花生過程中菌落總數變化

3 結論

通過往鋁箔袋內沖入不同濃度的二氧化碳氣體，檢測貯藏期間花生品質變化情況。結果表明，氣溫變化對花生品質的影響不大，二氧化碳濃度越高，在一定程度上能抑制花生氧化酸敗，花生品質保存越好，貯藏時間越長。充二氧化碳氣體貯藏技術能維持花生安全度夏，為花生加工產品提供了優質的原料，也是一種安全、綠色、經濟、操作簡單且貯藏效果好的糧油貯藏技術，保障糧油的貯藏品質，為實現農戶科學儲糧，減損增效提供了有利的技術支撐。

表2 氣體貯藏花生過程中霉菌變化表CFU/g