不同品種秈稻高溫儲藏條件下的品質變化研究*

李 佳 王平坪 王婷婷 肖安紅

(武漢輕工大學食品學院 430023)

稻谷在儲藏期間，溫度、水分、蟲害、霉菌等外界因素以及脂肪氧化、酶變等內部因素會導致稻谷品質劣變，耐儲性變差。脂肪酸值與稻谷品質有顯著的相關性，被確定為稻谷儲藏品質變化的靈敏指標[1]，秈稻的脂肪酸值在儲藏年限間存在顯著性差異，該指標在儲藏過程中變化最為敏感[2]。脂肪酸是主要的脂類代謝產物，稻谷脂肪酸值即游離脂肪酸的含量。周顯青等分別對粳稻和秈稻的新鮮度進行研究，發現脂肪酸值和丙二醛含量可反映兩種稻谷在新鮮度上的差異，電導率可反映秈稻在新鮮度上的差異[3]，脂肪酸值和電導率兩個指標與稻谷細胞膜在儲藏過程中發生的物理變化有緊密的相關性。Takano認為脂質降解導致稻谷在儲存過程中的變質[4]。存在游離脂肪酸(FFA)是因為米糠脂和脂肪酶在碾磨過程中一起沉積在米粒上，導致大米表面FFA的形成[5]，糙米表面的這些游離脂和其他脂類的氧化，尤其是高溫、高水分條件，被認為會導致稻米質量的快速劣變。

稻谷作為主要的儲備糧，基于國家宏觀調控，確保糧食安全等因素，明確高庫存稻谷的品質特性變化成為急需解決的問題。以秈稻為原料，在短期高溫儲藏條件下對6個稻谷品種的儲藏品質進行測定，對深入闡述秈稻品質劣變具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 實驗材料 實驗材料均為2020年秋季收獲的新鮮稻谷，荃優鄂豐絲苗品種種植于湖北荊門，隆兩優534、粵農絲苗、蝦稻1號、郢香絲苗、黃華占種植于湖北仙桃，6個品種儲藏前的原始水分含量分別為12.1%、14.2%、14.2%、13.3%、13.1%、13.4%。新鮮稻谷經過晾曬降低水分后，每個品種分裝在3個PE自封袋中，儲藏在35℃恒溫培養箱中，每隔20 d取樣一次，取樣時，將1、2、3號樣品混合后取樣等待檢測。

1.1.2 實驗試劑 無水乙醇、95%乙醇、氫氧化鉀、鄰苯二甲酸氫鉀、酚酞、三氯乙酸、乙二胺四乙酸二鈉鹽，二水、2-硫代巴比妥酸、1，1，3，3-四乙氧基丙烷、氯仿、甲醇、氫氧化鈉、正丙醇，所用試劑均為分析純。

1.2 儀器設備

恒溫培養箱：上海生產；礱谷機(THU358)：日本生產；錘式旋風磨(JXFM)型；ZDZ-1型谷物脂肪酸值專用振蕩器；752N可見/紫外分光光度計：上海生產；DDS-11A數顯電導率儀：上海生產；RE52-CS旋轉蒸發儀：上海生產；高速離心機(FC5714)。

1.3 方法

1.3.1 脂肪酸值的測定 根據GB/T 20569-2006《谷物制品脂肪酸值測定法》中的方法測定。

1.3.2 丙二醛含量的測定 根據GB 5009.181-2016《食品安全國家標準 食品中丙二醛的測定》中的方法測定。

1.3.3 電導率的測定 參照熊寧[6]等方法改動，稻谷經過脫殼后，稱2.5 g籽粒完整且飽滿的糙米，保證平行實驗的樣品質量一致，用蒸餾水沖洗3次，用濾紙將浮水吸干后放置于50 mL帶塞離心管中，加入25 mL去離子水，放置在20℃恒溫培養箱中進行浸泡，室溫下用電導率儀進行測定，每組重復3次。

1.3.4 淀粉脂的測定 參考許光利[7]及陳霞[8]的方法略作改動。稱取20 g糙米粉，放入帶塞錐形瓶中，并加入0.1 mol/L NaOH溶液70 mL，靜置2 h，接著在恒溫振蕩器中室溫條件下120 r/min振蕩1 h，分裝在兩個100 mL離心管中渦旋5 min，在4000 r/min離心15 min，倒掉上清液，加入60 mL 蒸餾水沖洗2次，每次渦旋5 min后用相同條件離心，并除去上清液。將離心后的粉樣放入烘箱45℃烘干，稱取4 g放入帶塞試管中，加入75%丙醇溶液50 mL，100℃水浴保持反應2 h，時時振搖，隔0.5 h添加丙醇溶液，最后收集液體旋蒸(水浴溫度60℃)、烘干并稱重，得到淀粉脂含量。

1.3.5 非淀粉脂的測定 參考許光利[7]及陳霞[8]等方法對糙米非淀粉脂進行測定。稱取4 g粉樣加入50 mL氯仿甲醇(v/v 2∶1)混合溶液，在恒溫振蕩器中100 r/min振蕩4 h，收集上清液旋蒸(水浴溫度45℃)、烘干并稱重，得到非淀粉脂含量。

2 結果與分析

2.1 脂肪酸值

由圖1可知，短期的高溫儲藏過程中，6個品種稻谷的脂肪酸值變化趨勢一致，呈先上升后下降趨勢，最終結果呈上升趨勢。在儲藏過程中，脂肪逐漸分解，產生游離脂肪酸，導致稻谷脂肪酸值上升，35℃高溫儲藏過程中的脂肪酸值隨時間的增加先上升后下降，下降的原因是隨儲藏時間的繼續增加，游離脂肪酸氧化的程度大于水解。儲藏期在40 d～60 d，脂肪酸值迅速下降，該時期游離脂肪酸氧化程度增大，水解程度減少，氧化作用導致脂肪酸含量減少[9]，說明脂肪酸是一個中間產物，含量會隨著稻谷內酶活、微生物活動等因素的變化而處在動態平衡的狀態[10]。脂肪酸值在短期內波動性變化與稻谷品質變化不是線性相關，若將儲藏時間跨度延長，可反映脂肪酸值與稻谷品質變化的關系。

圖1 儲藏過程中脂肪酸值的變化

2.2 丙二醛

儲藏40 d～60 d時，6個品種稻谷丙二醛含量出現顯著降低，與新鮮稻相比，最終結果均是顯著增加，見圖2。稻谷中的脂類物質會產生游離脂肪酸，脂肪氧化酶作用于游離脂肪酸會產生脂肪酸氫過氧化物，接著繼續分解為醛、酮等小分子物質，其中的主要產物就包括丙二醛[11]。隨儲藏時間的延長以及高溫作用，細胞內的酶類物質活性下降，氧化游離脂肪酸的活性下降，從而導致丙二醛(MDA)含量下降，脂質過氧化程度增大，丙二醛含量就會增大，MDA可以衡量稻谷脂質過氧化程度。

圖2 儲藏過程中丙二醛含量的變化

2.3 電導率

6個品種的電導率40 d～60 d的變化均為顯著降低，但整個儲藏時期的總體趨勢均是顯著(P<0.05)增加，見圖3。在35℃和65%的環境下，隨儲藏時間的延長，脂質在脂肪酶的作用下產生游離脂肪酸，與細胞膜上磷脂結合的多元不飽和脂肪酸被脂肪氧化酶氧化，導致細胞膜通透性增加，甚至一些膜完整性喪失，電解質滲透，稻谷浸出液的電導率是反映稻谷生活力的重要指標，可以反映糙米在儲藏期間生活力的變化[12]。

圖3 儲藏過程中電導率的變化

2.4 非淀粉脂含量

非淀粉脂是淀粉顆粒表面的脂肪，主要包括甘油酯和游離脂肪酸，隨儲藏時間的延長，稻谷的非淀粉脂含量呈下降趨勢。荃、隆、粵、蝦、郢、黃分別降低了14.0%、18.9%、26.3%、14.8%、9.75%、19.5%。6個品種非淀粉脂含量在整個時期最終含量下降，荃、隆、蝦在整個儲藏期變化差異顯著，呈先降后增趨勢，與原始值相比含量降低，粵稻在儲藏期顯著下降，郢稻在20 d～60 d變化差異不顯著，黃稻在0～40 d含量顯著下降，見圖4。

圖4 儲藏過程中非淀粉脂含量的變化

2.5 淀粉脂含量

稻谷內胚乳中的脂類含量極少，主要以淀粉-脂類復合物形式存在的淀粉脂[13]，淀粉脂主要是單?；?，包括脂肪酸和磷脂等，稻谷在儲藏過程中，脂肪氧化酶作用于脂類發生氧化劣變，以及在脂肪酶作用下，酯鍵水解，這些變化導致淀粉脂在短期的35℃儲藏條件下顯著降低[14]。6個品種的淀粉脂含量均顯著降低(P<0.05)，在20 d～60 d期間，荃、隆、粵淀粉脂含量顯著下降，郢變化不明顯，0～40 d黃華占淀粉脂含量顯著降低，同時期蝦稻先降后增，變化顯著，見圖5。

圖5 儲藏過程中淀粉脂含量的變化

2.6 儲藏稻谷各項品質指標的相關性分析

稻谷在高溫儲藏過程中的劣變程度與理化品質存在一些聯系，由表1可知，脂肪酸值、丙二醛、電導率3個指標相互之間全部呈正相關。6個品種的脂肪酸值與電導率的相關性呈極顯著。丙二醛和電導率兩個指標之間，有4個品種呈極顯著相關，2個品種呈顯著相關。丙二醛、電導率、脂肪酸值3個敏感性指標分別與各個脂類物質(淀粉脂、非淀粉脂)含量呈負相關，淀粉脂、非淀粉脂之間均呈正相關。

表1 6種稻谷儲藏期間各指標相關性

3 結論

隨著儲藏時間的延長，6個品種的秈稻理化指標以及儲藏品質變化均趨向一致，淀粉脂含量、非淀粉脂含量均降低，脂肪酸值、丙二醛含量、電導率均增加，該3個指標隨儲存時間變化規律非常明顯，并且3個指標相互之間呈顯著正相關，甚至部分品種的指標呈極顯著正相關。從數值差異顯著性分析來總結，電導率、丙二醛含量以及脂肪酸值3個指標，6個品種反映出來的趨勢以及顯著性完全一致。綜上所述，測得所有指標均可以反映秈稻的儲藏品質，尤其是脂肪酸值、非淀粉脂含量、電導率、丙二醛均是秈稻的敏感性指標。