不同储藏条件下红豆品质变化规律研究

陶金亚,张来林,李建锋

(河南工业大学粮油食品学院,河南 郑州 450001)

不同储藏条件下红豆品质变化规律研究

陶金亚,张来林,李建锋

(河南工业大学粮油食品学院,河南 郑州 450001)

选取2015年黑龙江产红豆为试验材料，设置11.1%、12.8%和14.9%三种水分，采用常规密闭、充氮气和真空三种储藏方式，研究在15℃、22℃和30℃三种储藏温度下储藏180 d时，红豆品质的变化规律。结果表明，在整个储藏期内，红豆发芽率呈现逐渐降低的趋势，电导率数值、脂肪酸值和丙二醛含量呈现逐渐升高的趋势。含水量越高、储藏温度越高，四种指标值变化越明显。充氮气和真空储藏能有效减缓指标数值的变化，更好地保持红豆品质。含水量、储藏温度、储藏方式和储藏时间等四种因素对红豆发芽率的影响程度从大到小依次为：储藏时间、含水量、储藏温度、储藏方式；对红豆电导率的影响程度从大到小依次为：储藏时间、含水量、储藏温度、储藏方式；对红豆脂肪酸值、丙二醛含量的影响程度从大到小依次为：储藏时间、含水量、储藏方式、储藏温度。

储藏条件；红豆；品质

红豆富含多种营养成分，口感软糯，富有沙性，是百姓家庭不可缺少的营养食品[1]。然而在储藏过程中，红豆易受豆象科的害虫侵害，造成粮食损耗、品质劣变。我国仓储业常用磷化铝等化学药剂熏蒸杀灭，长期使用不仅使害虫抗药性增加，而且还影响操作人员的健康且对周边环境有污染[2]。充氮气调可通过低氧或绝氧方式杀虫，既有延缓储粮品质劣变的作用，又避开了化学药剂使用，属于一种绿色环保、安全高效的储粮技术[3]。

本试验在三种储藏方式、三个温度条件下，探讨了三种不同含水量的红豆品质随储藏时间的变化规律，并通过数据分析研究各条件对红豆品质的影响程度，以期为红豆的安全储藏提供理论支持。

1 材料与方法

1.1材料与仪器

试验用材料为2015年黑龙江产红豆。

HWS-150型恒温恒湿箱，DT系列电子天平，DHG-9123A型电热恒温鼓风干燥箱，TU-1810紫外可见分光光度计，SHA-8型水浴恒温振荡器，DDS-11A型数字电导率仪，DZ-400-2D真空包装机。

1.2试验方案

红豆安全水分不高于13%[4]，试验所购红豆水分为12.8%。依据试验需要，另调部分红豆含水量至11.1%和14.9%。分别称取400 g三种水分的红豆装入铝箔袋中，常规组用热合机封口，真空组抽真空后密封，充氮组先抽真空后再充入高纯度氮气，使铝箔袋中的氮气浓度不低于98%。将样品袋分别放入15℃、22℃、30℃的恒温培养箱中储藏180 d，分别储藏达到45、90、135、180 d时取出样品测定相关指标，并分析变化规律。

1.3测定方法

发芽率测定：按照GB/T 5520—2011[5]执行。

脂肪酸值测定：按GB/T 5510—2011[6]执行。

电导率测定：称取完好无损的红豆25粒，记质量为W，蒸馏水清洗样品3遍后，用滤纸吸干表面蒸馏水，再将样品放入50 ml烧杯中，加入25 ml蒸馏水，在25℃条件下浸泡12 h，然后用数字电导率测定仪测定电导率C1，再测蒸馏水的电导率C2[7]。

样品电导率=(C1-C2)/W。

丙二醛含量测定：称取红豆粉(1.00±0.01) g，加入2 ml质量分数为10%的三氯乙酸(TCA)和少量石英砂，研磨至匀浆，然后加入8 ml TCA继续研磨。取匀浆放入10 ml离心管中，4 000 r/min离心10 min，取2 ml上清液于试管中，空白对照加2 ml蒸馏水，然后分别加入2 ml质量分数为0.6%的硫代巴比妥酸混匀，将混合液在沸水浴中加热15 min，迅速冷却，取上清液在450、532、600 nm下测定吸光度[8]。

MDA1=6.45×(A532-A600)-0.56×A450；

MDA2=MDA1×V÷W×1 000；

式中,MDA1为丙二醛浓度，μmol/L；MDA2为丙二醛含量，μmol/g；V为提取液体积，ml；W为试样质量，g。

2 结果与分析

2.1不同储藏条件下红豆发芽率变化

发芽率反映了种子的生活力与种用品质。种子生活力是细胞膜结构完整性、新陈代谢特征的总体特征。粮食作物在储藏过程中，籽粒内部胶体物质逐渐陈化，蛋白质出现变性，造成粮食籽粒生活力降低甚至丧失，宏观表现为发芽率降低[9-10]。

从图1可看出，在长达180 d的储藏期内，红豆的发芽率呈现逐渐降低的趋势，但三种储藏条件的下降趋势并不相同。当红豆含水量和储藏方式相同时，储藏温度越高，发芽率数值下降越快。例如含水量11.1%的红豆在常规密闭储藏条件下，15℃、22℃和30℃温度下储藏180 d后发芽率分别下降至94%、93%和89%，较储藏初期分别下降了5个、6个和10个百分点。当储藏温度和储藏方式相同时，红豆含水量越高，发芽率下降趋势越快。例如在22℃温度充氮储藏条件下，三种含水量11.1%、12.8%和14.9%的红豆在储藏180 d后发芽率分别下降至93.5%、92%和83%。当红豆含水量和储藏温度相同时，真空储藏和充氮储藏方式下发芽率降低较慢。例如含水量14.9%的红豆在30℃温度下储藏180 d后，常规组、充氮组和真空组的红豆发芽率分别降低至34%、42%和45%，可见常规组的发芽率最低。充氮或真空储藏条件下，红豆籽粒内的营养物质消耗较少，产生的有害物质也随之减少，营养物质得到保留且细胞整体性较好，使红豆种子的生活力维持在较高的水平，因此其发芽率高于常规储藏。

由图1可知，储藏期内红豆含水量越高、储藏温度越高，红豆的发芽率降低越快，且常规组发芽率的降低速度要快于充氮组和真空组。因此在储藏期内，控制水分含量、储藏温度并结合气调储藏方能减缓种子发芽率的降低速度，保持种子的生理活性。

(a)含水量11.1%的红豆发芽率变化

(b)含水量12.8%的红豆发芽率变化

(c)含水量14.9%的红豆发芽率变化

2.2不同储藏条件下红豆电导率变化

种子电导率是指细胞外渗液的导电能力，通过所测电导率值大小可以判断细胞的受损伤程度，电导率越大，细胞受损伤越严重，同时也说明种子的储藏品质越差[11]。

由图2可看出，随着储藏期的延长，红豆浸出液的电导率逐渐升高，但不同条件下电导率数值升高幅度不同。其他条件相同时，红豆含水量越高，电导率数值上升越明显。如在30℃储藏温度下，含水量分别为11.1%、12.8%和14.9%红豆在经过180 d的常规储藏后，电导率数值分别由初始的73、76和95 μS/(cm·g)上升到142、193和315 μS/(cm·g)，增幅分别达到了94.5%、154%和231.6%。其他条件相同时，储藏温度越高，电导率上升较为明显。如含水量为14.9%的红豆在15℃、22℃和30℃的温度下储藏，经过180 d的常规储藏后电导率由最初的95 μS/(cm·g)分别上升到173、203和315 μS/(cm·g)，30℃温度下电导率增幅最大，达到了231.6%。另外，三种储藏方式中，真空和充氮组的电导率的增幅小于常规储藏，可见气调储藏能减缓电导率的增大。

(a)含水量11.1%的红豆电导率变化

(b)含水量12.8%的红豆电导率变化

2.3不同储藏条件下红豆脂肪酸值变化

红豆在储藏过程中，籽粒内部的脂肪物质会逐渐分解为甘油和脂肪酸，导致脂肪酸值升高[12],也使红豆及其制品的食用口味和营养价值发生不可逆变化[13]。脂肪酸值能反映粮食品质的好坏，是判断粮食是否陈化的可靠依据[14]。

由图3可看出，随着储藏时间的延长，红豆的脂肪酸值呈现增高的趋势。但储藏条件不同，脂肪酸值的增高趋势也不同。当储藏方式和储藏温度相同时，红豆的含水量越高，脂肪酸值增加越快。例如30℃条件下，常规储藏180 d后，14.9%含水量的红豆脂肪酸值最大，达到33.4 mg/100 g，较含水量12.8%红豆的脂肪酸值27.5 mg/100 g高出了21.45%，较含水量11.1%红豆的脂肪酸值23.1 mg/100 g高出了44.59%。当红豆的含水量和储藏方式相同时，储藏温度越高，脂肪酸值增加越快。例如含水量为14.9%的红豆在充氮储藏条件下，30℃储藏180 d后脂肪酸值最大，达到31.5 mg/100 g，较22℃温度下的脂肪酸值30.2 mg/100 g高出了4.3%，较15℃温度下的脂肪酸值25.1 mg/100 g高出了25.5%。当含水量和储藏温度相同时，常规储藏方式下的红豆脂肪酸值增高最快。如含水量为12.8%的红豆在30℃条件下储藏180d后，常规组的脂肪酸值最大，达到了27.5 mg/100 g，较充氮组的26.2 mg/100 g高出4.96%，较真空组的24.6 mg/100 g高出11.79%。由此可见，含水量越高、储藏温度越高脂肪酸值增加越快，真空或充氮储藏能减缓脂肪酸值的增加速度。

(a)含水量11.1%的红豆脂肪酸值变化

(b)含水量12.8%的红豆脂肪酸值变化

(c)含水量14.9%的红豆脂肪酸值变化

2.4不同储藏条件下红豆丙二醛含量变化

红豆内的脂肪类物质在一定条件下被氧化为氢过氧化物，氢过氧化物性质不稳定，在特定条件下可进一步分解成简单的醛、酮类物质[15]，其中膜脂过氧化的最主要产物是丙二醛[7]，产生丙二醛的过程也导致细胞膜的损伤。

由图4可知，在整个储藏期内，红豆的丙二醛含量随着储藏期延长呈现出逐渐升高的趋势，但储藏条件不同丙二醛含量升高趋势不同。当其他条件相同时，红豆的含水量越高丙二醛含量升高越快。如在30℃常规储藏180 d时，含水量11.1%、12.8%和14.9%的红豆丙二醛含量分别升高至1.78、2.35和2.88 μmol/g，分别较最初值升高了229.6%、285.2%和357.1%。当其他条件相同时，红豆的储藏温度越高，丙二醛含量增高越快。如含水量14.9%的红豆在常规储藏180 d后，15℃、22℃和30℃的储藏温度下丙二醛的含量分别为2.42、2.76和2.88 μmol/g，分别较最初值升高了284.1%、338.1%和357.1%。当其他条件相同时，真空和充氮储藏能减缓丙二醛的升高趋势。如含水量11.1%的红豆在22℃储藏180 d后，真空组红豆丙二醛升高到1.27 μmol/g，较常规储藏组的1.65 μmol/g减少了23%；充氮组红豆丙二醛升高到1.47 μmol/g，较常规储藏组的1.65 μmol/g减少了10.9%。由此可见，红豆的含水量与储藏温度越高，丙二醛的升高越快，真空或充氮储藏能减缓丙二醛的升高趋势。

(a)含水量11.1%的红豆丙二醛含量变化

(b)含水量12.8%的红豆丙二醛含量变化

(c)含水量14.9%的红豆丙二醛含量变化

2.5发芽率、电导率、脂肪酸值和丙二醛含量相关因素分析

表1～表4为相关指标的回归分析结果。由表1中的伴随概率值(Sig)可知，含水量、储藏温度和储藏时间对红豆的发芽率数值均有显著影响，储藏方式对发芽率数值影响不显著。比较标准系数绝对值的大小可知，存在显著影响的三个因素影响程度从大到小依次为：储藏时间、含水量、储藏温度。

表1 红豆发芽率回归分析系数表

由表2～表4中伴随概率值的大小可知，含水量、储藏温度、储藏方式和储藏时间均对红豆的电导率、脂肪酸值和丙二醛含量有极为显著的影响。进一步比较标准系数的绝对值可知，四个因素对红豆电导率的影响程度从大到小依次为：储藏时间、含水量、储藏温度、储藏方式；四个因素对红豆脂肪酸值、丙二醛含量的影响程度从大到小依次为：储藏时间、含水量、储藏方式、储藏温度。

表2 红豆电导率回归分析系数表

表3 红豆脂肪酸值回归分析系数表

表4 红豆丙二醛回归分析系数表

由此可知，储藏时间对红豆四个指标影响程度最大，储藏方式和储藏温度对指标数值也有着极为显著的影响，即真空或充氮和低温储藏能有效减缓红豆的品质劣变。

3 结论

在红豆180 d储藏期内，发芽率呈现下降趋势，水分含量较低的红豆发芽率下降最小，且低温和充氮、真空储藏的红豆发芽率下降较小，可见低水分、低温和气调储藏能有效保持发芽率；电导率、脂肪酸值和丙二醛含量在整个储藏期内呈现增高的趋势，低水分、低温和气调储藏同样能减缓三种指标数值的升高趋势，达到减缓相关品质劣变的目的。

在因素对指标的影响程度方面，除储藏方式对红豆发芽率影响不显著外，含水量、储藏温度、储藏方式和储藏时间对红豆的电导率、脂肪酸值和丙二醛含量均存在显著影响。因此在红豆的储藏过程中，低含水量、低温和气调储藏能更好地保持红豆相关品质，减缓品质劣变。

[1] 徐向东,黄立新,宁玄鹤,等.小红豆淀粉的性质研究[J].中国粮油学报,2010(5):34-38.

[2] 王若兰.粮油储藏学[M].北京:中国轻工业出版社,2009:327-331.

[3] 张来林,金 文,付鹏程,等.我国气调储粮技术的发展及应用[J].粮食与饲料工业,2011(9):20-23.

[4] 全国农作物种子标准化技术委员会.粮食作物种子 第2部分：豆类:GB 4404.2—2010[S].北京：中国标准出版社，2011.

[5] 全国粮油标准化技术委员会.粮油检验 籽粒发芽试验：GB/T 5520—2011[S].北京：中国标准出版社，2011.

[6] 全国粮油标准化技术委员会.粮油检验 粮食、油料脂肪酸值测定：GB/T 5510—2011[S].北京：中国标准出版社，2011.

[7] 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].粮食储藏,2007(4):38-41.

[8] 李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京：高等教育出版社，2006.

[9] 辛 霞.种子保存过程中生活力丧失特性及其机理研究[D].北京：中国农业科学院,2012.

[10] TRONSMO K M,FAERGESTAD E M,SCHOFIELD J D,etal.Wheat protein quality in relation to baking performance evaluated by the Chorle ywood bread process and a hearth bread baking test[J].Journal of Cereal Science,2003,38(2):205-215.

[11] 蔡晓宁,张来林,陶岩琳.不同储藏条件下绿豆品质变化规律研究[J].河南工业大学学报(自然科学版),2016(2):16-21.

[12] 焦义文,李庆光,陈 娟,等.充氮气调对小麦储藏品质的影响研究[J].河南工业大学学报(自然科学版),2014(5):97-100.

[13] SUZUKI Y.Screening and mode of inheritance of aricev arie lacking lipo xygenase-3.[J].Gramma Field Symp,1995(33):51-62.

[14] 周建新,王 璐,张 瑞,等.不同包装材料对储藏小麦粉微生物和脂肪酸值的影响[J].中国粮油学报,2011(10):26-29,34.

[15] ROGERIO M，CARLOS C，CARLA P，et al.Measurement of malondialdehyde in fish:A comparison study between HPLC methods and the traditional spectrophotometric test[J].Food Chemistry,2009,112:1 038-1 045.

Effectofdifferentstorageconditionsonthequalityofredbean

TAO Jin-ya,ZHANG Lai-lin,LI Jian-feng

(School of Food Science and Technology, Henan University of Technology, Zhengzhou 450001,China)

We selected the red bean harvested in 2015 in Heilongjiang province as test material, and set three moisture contents of 11.1%, 12.8% and 14.9%,three kinds of storage methods, conventional sealing, nitrogen and vacuum were used at the storage temperature of 15,22 and 30℃ for 180 d. During the whole storage period, the germination rate of red bean showed a decreasing trend, and the conductivity value, fatty acid value and MDA content increased gradually. The higher the water content was, the higher the storage temperature, the more obvious the four indicators. Nitrogen and vacuum storage can effectively slow down the change of dependent variable, and keep the quality better. The effects of four factors (water content, storage temperature, storage mode and storage time) on the germination rate of red bean were as follows from high to low: storage time, water content, storage temperature, storage mode; the influence degree of the four factors on the conductivity of red bean was as follows from high to low: storage time, water content, storage temperature, storage mode; the effects of four factors on the fatty acid value and MDA content of red bean were as follows from high to low: storage time, water content, storage method, storage temperature.

storage conditions;red bean;storage quality

2017-05-07；

2017-09-28

陶金亚(1990-)，男，硕士生，研究方向为粮油储藏技术与仓储管理。

张来林(1955-)，男，教授，研究方向为粮油储藏技术与仓储工艺设计。

10.7633/j.issn.1003-6202.2017.10.004

S521;S379.2

A

1003-6202(2017)10-0013-06

(责任编辑俞兰苓)