影响新收获玉米脂肪酸值变化的因素和环节
2022-10-29纪立波
纪立波
(辽宁中储粮粮油质监中心有限公司,沈阳 110034)
脂肪酸值是玉米储存品质判定的主要指标,脂肪酸值是粮食中游离脂肪酸含量的多少,游离脂肪酸来源于甘油三酸脂的水解,其水解程度依赖于脂肪酶的多少及活性。由于储藏条件、水分等变化(如水分高、温度高等),脂肪酶的活性就会大大增加,因而使脂肪迅速水解,分解出低碳链的游离脂肪酸。脂肪酸值大于65 mg/kg时,判定该批玉米品质发生了变化,不适宜继续储存。为了减缓玉米品质下降,保持玉米的新鲜程度[1],减小脂肪酸值的增长速度非常重要。根据近几年对玉米脂肪酸值的研究和探讨,发现玉米脂肪酸值除了受储存时间、温度、水分因素影响外[2],还与产地、品种和收获后的储存条件等因素有直接关系。本研究针对玉米储藏品质下降快、保质储藏时间较短、新陈价差大等问题[3],找出影响脂肪酸值增加的因素,以期为玉米的安全储存提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.1.1 样品供试玉米产自辽宁省辽西地区的八家农场乡、小塘镇和三家蒙古族乡,品种分别为硕秋8、硕秋5、“3138”、凌单20、沈单306、奥玉3206、金山2号、铁南17,共8个。
1.1.2 存储地点主要在搭架堆放、屋顶堆放、砖地堆放和土地推放4个地点存储。
1.1.3 仪器波通3100型锤式旋风磨;电动粉筛;0.01 g天平;往返式振荡频率为100 r/min的振荡器;10 mL微量滴定管。
1.1.4 试剂无水乙醇;0.01 mol/L氢氧化钾标准滴定溶液。
1.2 试验方法
参照国标GB/T 20570—2015[4]附录A玉米脂肪酸值的测定方法进行测定。将玉米自然晾晒后采用锤式旋风磨粉碎,粉碎后样品一次性过CQ16筛,取粉碎后样品10 g,加入50 mL无水乙醇,置于往返式振荡器上振摇30 min。用折叠式快速定性滤纸过滤,用移液管移取25 mL滤液于三角瓶中,加入50 mL无二氧化碳去离子水,滴入3˜5滴酚酞指示剂,用0.01 mol/L氢氧化钾标准溶液滴定至微红色,计算脂肪酸值结果。
1)同一产地不同玉米品种的脂肪酸值差异分析:在八家农场乡田间取8个玉米品种,每个品种取5份样品,对40份样品进行脂肪酸值的测定。
2)同一玉米品种不同产地的脂肪酸值差异分析:分别在八家农场乡、小塘镇和三家蒙古族乡田间,共选择硕秋8、硕秋5、“3138”、凌单20、沈单306这5个玉米品种,每个品种在每块地取5份样品,取样品平均值作为该品种在该地点的脂肪酸值结果。
3)庭院储存玉米棒期间玉米脂肪酸值的变化趋势分析。
2 结果与分析
2.1 收割期间玉米初始脂肪酸值的变化规律
2.1.1 同一产地不同玉米品种的脂肪酸值差异由表1可知,同一地区同一玉米品种的脂肪酸值极差最大值为1.7 mg/100 g,按照GB/T 20570—2015规定脂肪酸值双试验的重复性为2.0 mg/100 g,由此可见,同一地区同一玉米品种的脂肪酸值无明显差异,即同一地区同一玉米品种的脂肪酸值可用平均值来确定。从不同玉米品种的脂肪酸平均值可以看出,同一地区不同玉米品种的脂肪酸值最大值为44.6 mg/100 g,最小值25.0 mg/100 g,相差19.6 mg/100 g,由此可见,同一地区不同玉米品种脂肪酸不同,而且差别较大。
表1 同一地区不同玉米品种的脂肪酸值(单位:mg/100 g)
2.1.2 同一玉米品种不同产地的脂肪酸值差异由表2可知,同一玉米品种在不同地区的脂肪酸极差最大的是10.4 mg/100 g,最小的是1.8 mg/100 g。由此可见,同一玉米品种在不同地区的脂肪酸值也不同,差别较大,其平均值最大相差10.9 mg/g。
表2 同一玉米品种不同产地的脂肪酸值(单位:mg/100 g)
2.2 庭院储存玉米棒期间玉米脂肪酸值的变化趋势
东北玉米收割后,玉米水分较高,因东北冬季气温较低,便于存放,大部分农民有存放玉米棒过冬的习惯。存放有多种方式,主要有4种:一是搭玉米架子,把玉米架起存放,通风性好;二是辽西地区玉米少的农户会把玉米放在屋顶存放;三是将玉米棒堆在砖地上存放;四是将玉米棒直接放在土地存放。本研究从这4种堆放方式中选取4堆玉米进行跟踪调查,每月25日进行检测,从11月开始至次年4月结束,共跟踪6次,跟踪检测结果详见表3。
由表3可知,搭玉米架堆放时,冬季存放6个月后脂肪酸增加1.0 mg/100 g,屋顶堆放脂肪酸值增加0.2 mg/100 g,砖地堆放脂肪酸值增加3.9 mg/100 g,土地堆放脂肪酸值增加11.0 mg/100 g。由此说明,搭玉米架堆放和屋顶堆放脂肪酸值增长较慢,砖地堆放脂肪酸值升高速度高于前2种存放方式,土地堆放脂肪酸值增长速度最快。分析原因为搭玉米架和屋顶堆放时,通风较好,东北冬季气温较低,玉米不容易发热,玉米温度基本不会超过25℃[5],没有提供产生脂肪酸的条件,故这2种方式储存脂肪酸值升高缓慢。砖地堆放差于前2种堆放方式,分析原因为这种推放方式,由于粮堆较大,通风性差,玉米的呼吸作用导致局部温度升高,给脂肪酸的产生创造了条件,所以脂肪酸值升高地较快。土地堆放脂肪酸值升高最快,原因为东北农户在庭院储存玉米棒期间,雨雪天气不对玉米棒进行防雨雪处理,雪融化后渗到玉米里和土地里,在温度上升时使其脂肪酸值升高。
由表3可见,从11月到次年1月这3个月内,4种堆放方式的玉米脂肪酸值均变化较小,而后3个月土地和砖地2种堆放方式的玉米脂肪酸值则升高较快。前3个月脂肪酸升高较慢是因为气温较低,不利于脂肪酸的增高,后3个月增高的原因是经过长时间的呼吸作用[6],土地和砖地2种存放方式的通风性差,玉米局部温度升高。经研究,脂肪酸值的增加与温度相关性较大[7],所以造成脂肪酸升高较快。
表3 庭院储存玉米棒脂肪酸值变化跟踪调查结果(单位:mg/100 g)
2.3 高水分玉米粒大堆存放脂肪酸值的变化趋势
由于东北玉米水分较大,目前90%以上采用烘干塔烘干的方式使其降到安全储存水分含量进行存放。因烘干塔烘干能力有限,在烘干之前,如果高水分玉米脱粒后长时间堆放在砖地上,还不如玉米棒直接堆放的通风性好,这种堆放方式很容易因玉米呼吸作用过剩,造成发热和霉变,导致脂肪酸值升高较快。本研究跟踪分析了5堆高水分玉米,对于玉米的初始值和发热点脂肪酸进行了跟踪试验,试验结果详见表4。
由表4可见,5个高水分玉米堆脂肪酸值未发热点升高幅度介于0.6˜1.9 mg/100 g,发热点玉米脂肪酸值升高幅度介于6.0˜14.7 mg/100 g。结果表明,玉米发热引起脂肪酸升高速度较快,发热的程度和持续时间不同,脂肪酸值升高的幅度也不同。从理论可知,脂肪酸值的升高与发热相关[7],本试验结果显示,增高的幅度较大。在高水分玉米堆放储存时要注意监测粮温,定期翻倒和通风处理,减缓脂肪酸值升高速度。
表4 高水分玉米粒堆放脂肪酸值变化跟踪调查结果
3 小结
在东北玉米收割期间,同一产地不同品种玉米脂肪酸值不同,最大相差19.6 mg/100 g;同一品种在不同产地玉米脂肪酸值也不同,最大相差10.9 mg/100 g。在庭院储存玉米棒期间,搭玉米架堆放时,冬季存放6个月后脂肪酸增加1.0 mg/100 g,屋顶存放脂肪酸值增加0.2 mg/100 g,砖地堆放脂肪酸值增加3.9 mg/100 g,土地堆放脂肪酸值增加11.0 mg/100 g,储藏方式不同对脂肪酸值影响较大,搭架堆放和屋顶堆放好于砖地堆放,土地堆放效果最差。在脱粒后未烘干前高水分玉米堆放储存期间,未发热点玉米脂肪酸值升高幅度介于0.6˜1.9 mg/100 g,发热点升高幅度介于6.0˜14.7 mg/100 g,发热点脂肪酸值增加较快。通过本试验研究,为提高玉米的储存品质、保鲜储粮技术提供有力的数据支撑和科学依据。