糯性糙米气调储藏脂质变化的研究

柴芃宇，雷　凡，王月慧（武汉轻工大学 食品科学与工程学院，湖北 武汉 430000）

糯性糙米气调储藏脂质变化的研究

柴芃宇，雷凡，王月慧*
（武汉轻工大学 食品科学与工程学院，湖北 武汉 430000）

实验研究三种储藏温度（15℃、25℃，35℃）和不同气调储藏（CO2、N2、真空）以及常规储藏方式条件下糯性糙米在不同储藏时间脂类物质的变化，发现储藏温度对糯性糙米脂肪酶活性、过氧化氢酶活性、脂肪含量、脂肪酸值、丙二醛和羰基值变化影响显著，同温度下气调组较常规组储藏对糯性糙米的储藏品质有较好的保护作用。研究表明，低温（15℃）条件下真空储藏可以减缓糯性糙米品质劣变。

糯性糙米；气调储藏；脂质变化

我国稻米长期以来主要由稻谷形式储藏，近年来随着粮食储藏技术的发展，稻谷、糙米、精米三种形态下的相关储藏研究也日益增多［1-7］，相关研究表明，稻谷因有稻壳保护，受外界环境条件影响最小，有利于保鲜。但是从粮食流通及经营管理模式考虑，储藏稻谷比糙米多占约1/3的仓容，因此不符合经济学要求［8-10］。精米储藏虽然占仓容少，但在一定程度上，由于失去了米皮的保护，容易受虫、霉等的危害，难以保鲜，且精米失去了胚，丧失了发芽能力。比较而言，糙米不仅占仓容少，能减少工作量，而且能保留着胚芽，保存发芽能力。因此对糯性糙米的储藏研究很有必要［11-13］。

气调储藏主要是利用生物或者人工的方法改变糙米空气中N2、CO2、O2成分的比例，使某些气体浓度维持在一定的范围内，以达到抑制微生物和害虫生长和繁殖、降低糙米的呼吸作用和生理代谢、减缓糙米品质变化来增加储粮稳定性的效果。目前，国内外常用的气调储藏方法有：真空包装、自然缺氧、充氮气、充二氧化碳、分子筛富氮机和脱氧剂除氧等［14-16］。

糯性糙米在储藏过程中会涉及一系列的物理、化学及生物学的变化，从而导致糙米的陈化，糯性糙米由于失去了外壳的保护，因而在储藏过程中受温度和储藏时间等环境因素的影响比较大，储藏过程中糙米品质的劣变一直是人们关注的问题。糯性糙米脂质指标是糯性糙米储藏品质重要的内在表现，能客观精确的反映相关储藏品质问题。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

越南产优质籼糯稻：河南省黄国粮业股份有限公司；

0.01 mol/L KOH乙醇（95%）溶液、0.1 mol/L盐酸标准溶液、无水乙醇、体积分数为85%乙醇、硫酸铜、硫酸钾、浓硫酸、40%氢氧化钠溶液、4%硼酸溶液、无水乙醚、6 mol/L盐酸、2 g/L甲基红指示液、20%乙酸铅、碱性酒石酸铜甲、乙液、三氯乙酸、硫代巴比妥酸、1 g/100 mL酚酞乙醇溶液、三氯甲烷等试剂均为国产分析纯。

1号钢瓶装高纯氮气（纯度≥90%）：图腾工贸发展有限公司提供。

2号钢瓶装二氧化碳混合气体（纯度：40×10-2mol/mol）：武汉市明辉气体科技有限公司提供。

1.2仪器与设备

SPX-250B-Z型恒温恒湿生化培养箱：上海博迅实业有限公司；THU35B型砻谷机、TM05C型碾米机：佐竹机械有限公司；WFJ7200型可见分光光度计：尤尼柯（上海）仪器有限公司；XMT-152A型电热恒温鼓风干燥箱：上海跃进医疗机械厂；TGL-16C型台式离心机：上海安亭科学仪器厂。

1.3实验方法

1.3.1储藏方法

以聚乙烯无菌袋作为模拟仓，装入定量（500 g/袋）样品，共分为四组，一组为不加入保护气的常规储藏，一组抽真空，另两组用微型注射头分别于样品袋内充入储藏气（分别为40%CO2、90%N2），将针孔处封口，分别将样品放入相对湿度为60%，温度分别为15℃、25℃、35℃的恒温恒湿箱内，储藏180 d。

1.3.2检测方法

脂肪酸值测定：按照GB/T 5510—2011《粮油检验粮食、油料脂肪酸值测定》中的方法测定；

粗脂肪含量测定：按照GB/T 5512—2008《粮油检验粮食中粗脂肪含量测定》中的方法测定；

脂肪酶活动度测定：按照GB/T 5523—2008《粮油检验粮食、油料的脂肪酶活动度的测定》中的方法测定；

过氧化氢酶活动度测定：按照GB/T 5522—2008《粮油检验粮食、油料的过氧化氢酶活动度的测定》中的方法测定；

羰基值测定：按照GB/T 5009.37—2003《食用植物油卫生标准的分析方法》中的方法测定；

丙二醛含量测定：参照《果蔬采后生理生化实验指导》，略有改动。称取1.00±0.01 g糯米粉，加入2.00 mL质量分数10%的三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）和少量石英砂，研磨至匀浆，再加入3 mL TCA进一步研磨，匀浆后再在4℃、4 000 r/min离心10 min，收集上清液（丙二醛（malondialdehyde，MDA）提取液）并置于低温0～4℃条件下存放。取2.0 mL上述上清液到另一洁净的10 mL离心管中，加入2 mL质量浓度为0.67 g/100 mL的硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）溶液，加盖后快速摇匀即为实验组；另取一份2 mL质量浓度为100 g/L的TCA溶液，加入到洁净的10 mL离心管中，再加入2 mL质量浓度为0.67 g/100 mL的TBA溶液，加盖后快速摇匀即为空白对照组。将两组混合溶液放入沸水浴中煮沸20 min后快速拿出，待冷却至室温后再4℃、4 000 r/min离心20 min，收集上清液并置于低温下存放备用。分别将上述两组溶液在波长450 nm、532 nm、600 nm条件下测定其吸光度值，每个波长条件下重复测3次平行试验，结果取平均值［10］。

式中：OD450nm、OD532nm、OD600nm分别代表在波长450nm、532 nm、600 nm条件下测得的吸光度值；6.45和0.56为系数；C为反应混合液中丙二醛的浓度，μmoL/L；V为样品提取液的总体积，mL；Vs为测定时所取样品提取液的体积，mL；m为称取的样品质量，g。

2　结果与分析

2.1糯性糙米中脂肪含量的变化

图1　不同温度下常规储藏及不同气调储藏对糯性糙米脂肪含量的影响Fig.1 Effect of conventional storage and different controlled atmosphere storage on fat content of glutinous rice at different temperature

由图1可以看出，在常规储藏条件下，粗脂肪含量均随着储藏时间的延长呈下降趋势。对比各温度条件下的脂肪含量变化发现，温度越高脂肪含量下降幅度越大，说明低温能有效缓解脂肪的分解。

与高温气调储藏相比，低温对糙米脂肪含量的下降有减缓作用。在同样温度及湿度的储藏条件下，气调储藏组与常规储藏组的脂肪含量变化趋势相似，但与常规储藏相比，气调储藏组的糙米粗脂肪含量下降的速率较慢，其中在各温度条件下真空储藏组较二氧化碳和氮气储藏组的脂肪含量下降最慢，保护效果最好。由于脂肪是维持种子生命活力最主要的能源物质之一，气调储藏能在一定程度上对糯性糙米的品质起到保护作用［14］。

2.2糯性糙米中脂肪酶活动度的变化

由图2可知，糙米在储藏过程中，随着储藏时间的延长，脂肪酶活动度先升高后降低。在相同储藏时间内储藏温度越高糙米脂肪酶活动度变化幅度越大，说明低温能更好的减缓糙米脂肪酶活动度的变化。在糙米储藏120 d后脂肪酶活动度开始降低，因为脂肪酶是脂肪代谢中第一个参与反应的酶，它对脂肪的转化速率起着调控的作用，储藏初期糙米生命活力较强，脂肪酶活动度增大加速脂类分解代谢作用，随着储藏时间延长糙米生命活力下降以及脂类底物的消耗，脂肪酶活动度又呈逐渐减小的趋势［9，15］。

图2　不同温度下常规储藏及不同气调储藏对糯性糙米脂肪酶活动度的影响Fig.2 Effect of conventional storage and different controlled atmosphere storage on lipase activity of glutinous rice at different temperature

由图2可知，在15℃、25℃和35℃储藏条件下气调储藏和常规储藏糙米脂肪酶活性变化趋势基本一致，低温环境下常规和气调储藏的糙米脂肪酶活动度变化幅度较小，高温环境下气调储藏比常规储藏可以减小糙米脂肪酶活的变化，其中真空储藏比二氧化碳和充氮储藏对糙米具有更好的保护作用。

2.3糯性糙米中脂肪酸值的变化

由图3可知，随着储藏时间的延长，各处理条件下的脂肪酸值呈先增后减的趋势。常规储藏时，15℃储藏条件下脂肪酸值均较25℃和35℃储藏条件下上升的比较平缓，这说明低温能更好的减缓糙米脂肪酸值的增加，而在120 d时脂肪酸值最高是由于脂肪酶活性降低以及脂肪酸是一个处于动态平衡中的中间产物，在一定条件下还可以分解成简单的醛、酮类物质，所以脂肪酸值在一定程度先上升后继而下降［1-3］。

由图3可知，低温环境下气调储藏的糙米脂肪酸值变化幅度较小，低温气调储藏能够更好的减小糙米脂肪酸值的变化。经气调储藏后的糙米脂肪酸值上升幅度较常规储藏组缓慢，说明气调储藏能对脂肪酸值的上升起到一定减缓作用，其中真空储藏方式的脂肪酸值变化幅度最小。

图3　不同温度下常规储藏及不同气调储藏对糯性糙米脂肪酸值的影响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变化

由图4可以看出，随着储藏时间的推移和温度的升高，无论是常规储藏还是气调储藏，糙米的丙二醛含量都呈现上升后下降的趋势。在15℃低温储藏条件下糙米皮层的脂质氧化反应微弱，从而抑制丙二醛的积累，而25℃和35℃条件下的糙米的丙二醛含量变化明较高，在储藏90 d时均达到峰值，其中35℃条件下储藏变化尤为明显。一方面说明高温会加速糙米中脂肪氢过氧化物的生成，并快速分解为丙二醛，丙二醛主要以挥发性气味的形式存在，高温导致丙二醛挥发，从而使丙二醛含量开始下降。另一方面随着糯糙米储藏时间的延长，糯糙米活力逐渐丧失，从而减缓了丙二醛的生成量，导致丙二醛含量下降［4-5］。

图4　不同温度下常规储藏及不同气调储藏对糯性糙米丙二醛含量的影响Fig.4 Effect of conventional storage and different controlled atmosphere storage on MDA contents of glutinous rice at different temperature

从图4可知，低温气调储藏环境下较高温气调储藏减缓了糙米的丙二醛生成量。气调储藏中由于降低了储藏环节中的氧气，所以糙米中的脂肪发生氧化反应程度较低，特别在前90 d储藏过程中，丙二醛的含量变化较小，这说明低温条件下气调储藏可以很好的抑制脂质氧化反应，其中真空储藏方式对丙二醛的抑制效果最好。

2.5糯性糙米中过氧化氢酶活性的变化

过氧化氢酶活性大小变化反应种子活力的大小，与粮食品质之间也存在着一定相关，是一项衡量谷物品质的重要指标［6-7］。由图5可以看出，随着储藏时间的延长糙米过氧化氢酶活性曲线呈现了先升高后降低趋势，在15℃的条件下，过氧化氢酶活性的变化较为平缓，说明温度越高糙米过氧化氢酶失活越快。

比较图5发现，低温气调储藏较高温气调储藏能更好的维持糙米过氧化氢酶活性。在气调储藏条件下糙米过氧化氢酶活性变化的较为缓慢，说明真空、N2和CO2气调储藏实现了通过降低糙米储藏环境中氧气含量，抑制糙米生理品质变化，起到维持糙米储藏新鲜度效果，同时实验还说明了真空储藏比充二氧化碳和氮气储藏能更好维持糙米过氧化氢酶活性。

图5　不同温度下常规储藏及不同气调储藏对糯性糙米过氧化氢酶活性的影响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

由图6可知，随着储藏时间的延长，糙米的羰基值均出现不同程度升高，而且温度越高糙米羰基值变化的幅度越大。图6所示，15℃低温条件下糙米样品的羰基值变化最小，增加值为0.6 mmol/kg，25℃条件下的羰基增加值为1.2 mmol/kg，35℃糙米样品的羰基增加值为2.15 mmol/kg，由于羰基值的变化反应了储藏过程中稻谷脂质中氧化产物的含量和酸败劣变情况，由此可见随着温度的升高糙米羰基值的增大趋势越来越明显，说明温度是羰基变化的主要因素，高温条件下，羰基值明显升高，此时糙米脂肪氧化程度较高。

由图6可知，低温环境下气调储藏的糙米羰基值变化幅度较小。各储藏温度下气调储藏方式中羰基值的上升幅度较常规储藏组小，真空条件下羰基值变化最小，说明在糙米储藏过程中，气调储藏可以减缓糙米羰基值的增加速率，且在低温条件下羰基值上升缓慢，侧面证明低温加真空的储藏方式能够更好的抑制糙米脂肪的氧化酸败。

图6　不同温度下常规储藏及不同气调储藏对糯性糙米羰基值含量的影响Fig.6 Effect of conventional storage and different controlled atmosphere storage on carbonyl value of glutinous rice at different temperature

3　结论

随着储藏时间的延长，脂肪酶在较高温度下活性变化幅度较大，在脂肪酶的作用下脂肪被水解成游离脂肪酸，脂肪酸值升高，脂肪在水解及氧化作用下含量不断降低。低温低氧的环境使糙米代谢活动减缓，从而保护糙米的生命活性。

随着储藏时间的延长，高温加速糙米脂类物质的氧化反应，从而羰基值上升，而高温状态加速了丙二醛的产生，丙二醛有较强交联性［8］，能够破坏蛋白质的结构和催化功能，而过氧化氢酶是蛋白质，从而降低了过氧化氢酶活性。气调储藏组中，真空储藏的方式相比较充二氧化碳和氮气储藏方式能够使糙米更好的与空气隔绝，减少储藏环境中的氧气。证明低温低氧对糙米品质具有更好的保护作用。

总而言之，低温储藏对脂肪的水解及氧化有一定延缓作用，对糯性糙米生命活性有明显的保护作用；在高温储藏环境下，气调储藏组对糯性糙米储藏品质的保护明显优于常规储藏组，真空储藏较其他气调储藏能够更好的降低储藏环境氧气浓度，实验证明15℃真空储藏为糯性糙米保质的有效手段。

［1］宋伟，刘璐，陈瑞.不同储藏条件下糙米脂肪酸值变化研究［J］.粮食与饲料工业，2011（1）：4-7.

［2］SALMAN H，COPELAND L.Effect of storage on fat acidity and pasting characteristics of wheat flour［J］.Cereal Chem，2007，84（6）∶600-606.

［3］林振清，郭谊，郑志锐.稻谷储藏期间水分和脂肪酸值变化的研究［J］.谷物化学与品质分析，2009，38（3）：49-54.

［4］魏艳丽，张坤生，任云霞.乳化型香肠脂肪氧化值、TBA测定方法的研究［J］.食品工业科技，2010（6）：336-338.

［5］蒋甜燕.粒度大小对大米RVA谱的影响［J］.粮食与饲料工业，2012（5）：7-9

［6］于秀荣，赵恩孟，蔡凤英，等.人工模拟低温、准低温对过夏大米品质变化的研究［J］.粮食储藏，1997（6）：34-38

［7］张来林，李岩，陈娟，等.不同储藏温度及储藏方法对稻谷品质的影响［J］.粮食与饲料工业，2011（7）：17-19.

［8］李颖，李岩峰.不同温度下充氮气调对稻谷理化特性的影响研究［J］.粮食储藏技术，2014（4）：26-30.

［9］张志慧，张习军，赵思明.微波对稻谷储藏过程脂肪酶和脂肪酸的影响［J］.粮食与饲料工业，2010（5）：2-3.

［10］曹建康，姜微波，赵玉梅.果蔬采后生理生化实验指导［M］.北京：北京轻工业出版社，2007.

［11］吴跃进，吴先山，张瑛，等.水稻储藏种质创新及相关技术研究［J］.粮食储藏技术，2005（1）：17-20.

［12］应存山，盛锦山，罗利君，等.中国优异稻种资源［M］.北京：中国农业出版社，2006.

［13］张名位.特种稻米及其加工技术［M］.北京：中国轻工出版社，2000.

［14］谢宏，李新华，王帅.不同气体条件对糙米储藏效果影响的研究［J］.粮食工程，2007（4）：61-63.

［15］李宏洋，王若兰，胡连荣.不同储藏条件下糙米品质变化研究［J］.谷物化学与品质分析，2007（4）：38-41.

［16］季志敏，吴志娜，宋军.大米安全过夏中的贮藏技术［J］.无场轻工业学院学报，1991（1）：42-47.

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

国家自然科学基金（201413007）

柴芃宇（1989-），男，硕士研究生，研究方向为农产品加工及储藏。

王月慧（1971-），女，副教授，硕士，研究方向为谷物科学。