玉米胚芽贮藏期水分含量及环境湿度对玉米胚芽油品质的影响

王月华，程芳园，成良玉，冯梦迪，辛 颖*

1.山东三星玉米产业科技有限公司，山东 邹平256209 2.河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001

玉米胚芽作为玉米的精华，是一种高VE、高植物甾醇、低胆固醇的全价营养食品，没有造成“富贵病”的潜在因素，因此日益受到人们的关注[1]。但是玉米胚芽有异味，一般将其作为饲料处理。近年来由长寿花等大品牌推出的玉米胚芽油排除了这一难题，使其逐渐成为健康养生的时尚宠儿。玉米胚芽油中含有的VE复合体可以软化动脉血管，植物甾醇可以减少胆固醇，降低患心血管病的风险，并被誉为“生命的钥匙”[2]。随着越来越多的大型企业对玉米胚芽油料的需求量增大，玉米胚芽安全、科学的贮存就成了亟须解决的问题。

目前，专注玉米胚芽贮藏稳定性的研究较少，大多是对其他粮食作物贮藏特性的研究[3-5]，也有少量对玉米胚芽营养吸收进行分析的报道[6-8]。在玉米胚芽贮藏过程中，其贮藏稳定性受自身水分含量及环境湿度的影响显著。因此，作者以不同水分含量和不同环境湿度贮藏的玉米胚芽为原料制备玉米胚芽油，测定玉米胚芽油的脂质酸败情况，研究VE、植物甾醇以及玉米赤霉烯酮含量的变化，为玉米胚芽的稳定贮藏提供依据和参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

玉米胚芽：山东三星玉米产业科技有限公司；VE、5α-胆甾烷-3β-醇：加拿大TRC；玉米赤霉烯酮、BSTFA+TMCS(质量比99∶1):Sigma公司；正庚烷、四氢呋喃、乙腈、甲醇、无水乙醚、无水乙醇：色谱纯，康科德科技有限公司；其余试剂均为分析纯。

1.2 试验仪器

7 890 A气相色谱仪：美国安捷伦科技有限公司；2695高效液相色谱仪：美国Waters有限公司；XS205DU电子天平：梅特勒-托利多国际贸易(上海)有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 原料处理

挑选2月份新鲜玉米胚芽，此时的玉米胚芽有独特的风味、无不良异味，颜色鲜亮、籽粒饱满、无发霉虫蛀，除去玉米胚芽中的石子、泥土、草棍等杂质。选出的玉米胚芽经过直径6 mm的筛子筛选，得到籽粒大小均匀的玉米胚芽。

1.3.2 玉米胚芽贮藏试验设计

1.3.2.1 不同水分含量的玉米胚芽贮藏试验设计

选择水分含量为5%、9%、12%的玉米胚芽分成3组，在25 ℃、RH45%条件下贮藏50 d，间隔10 d取样进行测定。

1.3.2.2 不同环境湿度的玉米胚芽贮藏试验设计

将水分含量为9%的玉米胚芽用四分法随机分为6组，分别放置在RH10%、20%、30%、40%、50%、60%，25 ℃的环境中，贮藏50 d，间隔10 d取样进行测定。

1.3.3 理化指标测定

玉米胚芽油的提取参照GB 5009.229—2016；玉米胚芽油酸值测定参照GB 5009.229—2016；玉米胚芽油过氧化值测定参照GB 5009.227—2016；玉米胚芽油VE测定参照GB/T 26635—2011；玉米胚芽油植物甾醇含量测定参照GB/T 25223—2010；玉米胚芽油玉米赤霉烯酮测定参照GB 5009.209—2016。

2 结果与讨论

2.1 贮藏过程中水分含量对玉米胚芽油酸值和过氧化值的影响

贮藏过程中不同水分含量对玉米胚芽油酸值和过氧化值的影响如图1和图2所示。由图1和图2可知，玉米胚芽油的酸值、过氧化值均随贮藏时间的延长而升高，但水分含量为5%和9%时酸值变化虽然呈上升趋势，但两者之间差别不大，仅分别增长了31.06%和37.45%；水分含量为12%时酸值显著升高，在50 d时酸值由起始的5.28 mg/g增长到15.31 mg/g，增长了1.9倍。过氧化值的变化与水分含量密切相关，水分含量为5%时变化并不明显，水分含量9%以内的玉米胚芽油在30 d以内其过氧化值增长缓慢，未超过安全食用范围(10 mmol/kg)。但随着贮藏时间的延长，过氧化值显著增加，在第50天时水分含量为9%和12%的过氧化值趋于一致，是水分含量5%时的3倍以上。主要是由于酶促作用使脂肪发生了水解和氧化从而导致酸值和过氧化值升高[9]，水分含量越高的玉米胚芽油中的解脂酶活性越强，酸值、过氧化值升高得越快。

图1 贮藏过程中水分含量对玉米胚芽油酸值的影响Fig.1 Effect of moisture content on acid value of corn germ oil during storage

图2 贮藏过程中水分含量对玉米胚芽油过氧化值的影响Fig.2 Effect of moisture content on peroxide value of corn germ oil during storage

2.2 贮藏过程中水分含量对玉米胚芽油VE和植物甾醇含量的影响

贮藏过程中不同水分含量对玉米胚芽油的VE和植物甾醇的影响如图3和图4所示。由图3和图4可知，玉米胚芽油的VE、植物甾醇含量均随着贮藏时间的延长而降低。水分含量为5%、9%时，植物甾醇含量均比较平稳，两条曲线基本重合，说明水分对它们影响不大；高水分玉米胚芽所制油脂的VE、植物甾醇损失比较大，从第30天开始高水分的玉米胚芽所制油脂的VE、植物甾醇均出现不同程度的大量损失。其原因可能是在油脂氧化过程中VE可干预自由基链式反应，具有抗氧化作用，先被氧化消耗掉；植物甾醇氧化速率与其侧链上的双键数量有关，高水分活度下油脂水解和氧化速率增加，ROOH可与甾醇结合生成氧化产物[10]。

图3 贮藏过程中水分含量对玉米胚芽油VE含量的影响Fig.3 Effect of moisture content on VEcontent in corn germ oil during storage

图4 贮藏过程中水分含量对玉米胚芽油植物甾醇含量的影响Fig.4 Effect of moisture content on phytosterol content in corn germ oil during storage

2.3 贮藏过程中水分含量对玉米胚芽油中赤霉烯酮含量的影响

贮藏过程中不同水分含量对玉米胚芽油中赤霉烯酮含量的影响如图5所示。由图5可知，玉米胚芽油中的赤霉烯酮含量随着贮藏时间的延长而升高，水分含量在5%、9%时玉米赤霉烯酮含量比较平稳，没有大幅度升高，说明水分含量低对其影响不大；而高水分的玉米胚芽所制油脂中赤霉烯酮含量变化较大，增长了140%，说明高水分含量加速了玉米赤霉烯酮的产生，这与Escobar等[11-12]研究结果一致。

图5 贮藏过程中水分含量对玉米胚芽油赤霉烯酮含量的影响Fig.5 Effect of water content on zearalenone content in corn germ oil during storage

2.4 贮藏过程中环境湿度对玉米胚芽油过氧化值的影响

贮藏过程中不同环境湿度下玉米胚芽油过氧化值的变化如图6所示。由图6可知，过氧化值随着贮藏时间的延长呈现逐渐升高的趋势，在相同贮藏时间内过氧化值与环境湿度呈正相关，环境湿度越高，过氧化值变化越明显。湿度越大玉米胚芽内源酶活性越大，加速了脂肪发生氧化的过程，当RH60%时过氧化值上升最快，20 d时玉米胚芽油过氧化值就超过安全食用范围(10 mmol/kg)。在RH50%以下过氧化值相对比较平稳，升高缓慢，而且贮藏时间均能达到30 d。

图6 贮藏过程中环境湿度对玉米胚芽油过氧化值的影响Fig.6 Effect of environmental humidity on peroxide value in corn germ oil during storage

2.5 贮藏过程中环境湿度对玉米胚芽油VE和植物甾醇含量的影响

对不同环境湿度下玉米胚芽油VE、植物甾醇的含量进行测定，结果如图7和图8所示。可以看出，在不同贮存环境湿度下，随着贮藏时间的延长，VE、植物甾醇的含量均不同程度地下降，贮藏湿度小于30%，大于50%时，VE、植物甾醇的损失率较大，而玉米胚芽贮藏环境相对湿度在30%～50%的范围内可以最大限度地保留玉米胚芽油的VE、植物甾醇的含量。

图7 贮藏过程中环境湿度对玉米胚芽油VE含量的影响Fig.7 Effect of environmental humidity on VEcontent in corn germ oil during storage

图8 贮藏过程中环境湿度对玉米胚芽油植物甾醇含量的影响Fig.8 Effect of environmental humidity on phytosterol content in corn germ oil during storage

2.6 贮藏过程中环境湿度对玉米胚芽油赤霉烯酮含量的影响

贮藏过程中不同环境湿度下玉米胚芽油中赤霉烯酮含量的变化如图9所示。赤霉烯酮含量随着贮藏时间的延长和湿度的增大而升高，所处的环境湿度越大霉变的速度越快。原因可能是霉菌在高湿度环境下更易生长和产生毒素[13]，不排除玉米胚芽内的菌群中串珠镰刀菌随着环境湿度的增大产生大量玉米赤霉烯酮的可能性。当湿度大于50%时，玉米赤霉烯酮含量的上升速度明显；当贮存时间超过20 d后，玉米赤霉烯酮出现大幅度增长，说明湿度与时间对玉米赤霉烯酮含量影响较大。

图9 贮藏过程中环境湿度对玉米胚芽油赤霉烯酮含量的影响Fig.9 Effect of environmental humidity on zearalenone content in corn germ oil during storage

3 结论

以不同水分含量和不同环境湿度贮藏的玉米胚芽为原料制备玉米胚芽油，分析了玉米胚芽中油脂的脂质酸败情况，VE、植物甾醇等营养素的变化情况，以及玉米赤霉烯酮含量增加的程度。结果表明：贮藏期间，与高水分含量(12%)玉米胚芽相比，玉米胚芽水分含量为5%和9%时，玉米胚芽油的酸值变化较小。水分含量高于9%会显著加速玉米胚芽油过氧化值的增大，VE和甾醇含量的降低，以及玉米赤霉烯酮含量的升高。贮藏环境湿度为30%～50%可以最大限度地抑制玉米胚芽油过氧化值和玉米赤霉烯酮含量的上升，以及VE、植物甾醇等营养成分的下降。推荐玉米胚芽的安全贮藏条件：水分含量低于9%，环境湿度为30%～50%。