不同储藏温度及时间对稻米脂肪酸含量的影响

李永杰，赵 博，吴凤明，孙琪玮，汤云龙

（天津农垦小站稻产业发展有限公司，天津 301800）

水稻（Oryza sativaL.）是中国重要的粮食作物之一，随着人们生活水平的提高，稻米的食味品质逐渐成为决定稻米市场价值和消费者购买欲望的主要因素，保障稻谷在储藏过程中的食味口感和营养价值成为稻谷储存工作的焦点。脂肪酸是稻米的重要成分，在稻米储藏过程中常以脂肪酸含量增减作为灵敏指标，确定稻米的储藏情况和储藏品质变化[1-2]。稻谷中脂肪酸主要包括硬脂酸、棕榈酸等饱和脂肪酸及油酸、亚油酸、a-亚麻酸等不饱和脂肪酸，因此探明不同类型稻米在不同储藏条件下的脂肪酸含量变化对做好稻谷的储藏工作具有重要意义。有研究表明脂肪酸分解是稻米品质在储藏期间下降的主要原因，稻米中的游离脂肪酸含量可作为测定与储藏有关的重要指标[3-4]。贺梅等[5]研究发现籼稻和粳稻品种均在-15 ℃和5 ℃低温条件下食味表现稳定，在25 ℃和41 ℃高温条件下稻米的食味变化剧烈，且脂肪酸值随储藏温度的升高和储藏时间的延长呈倒抛物线变化趋势。折娜娜[6]的研究也表明：储藏温度和储藏时间均对红米的脂肪酸值具有显著影响，在一定范围内，储藏温度与亚油酸含量成正比。目前，测定游离脂肪酸含量的方法主要包括指示剂法、分光光度法、色谱法等，由于前者受试验主观因素影响较大，精确程度较低等原因，已不被多数人选择[7]。应用气相色谱技术测定游离脂肪酸具有精准度高，样品需求量少的特点，技术手段逐步成熟，已成为准确判定脂肪酸变化的关键技术[8]。本研究选用天津地区常规粳稻品种和食味水稻品种开展试验，通过气相色谱法测定3 种储藏温度下的稻米脂肪酸含量变化情况，为今后优质小站稻的储藏奠定基础。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试稻谷：品种为“津川1 号”（食味水稻品种，由天津农学院提供）、“津原E28”（常规粳稻品种，由天津市优质农产品开发示范中心提供）。

供试仪器：Agilent7890A 气相色谱仪、DBWAX 色谱柱（30.00 m×0.25 mm，0.25 μm）、3HG-1890A 型高纯氢气发生器、AG-1602 型空气泵、水浴锅。

供试试剂：苯、石油醚、甲醇、氢氧化钾（优级纯）均购于天津市永大化学试剂开发中心；脂肪酸甲酯标准试剂（色谱纯） 购自Sigma公司。

1.2 试验方法

试验于2020年5月中旬在天津市宝坻区大钟庄镇试验基地（39.49°N，117.48°E）种植，当年10月15 日收获。收获后的稻谷分别在4 ℃、10 ℃、常规温度的储粮仓库中进行储藏，稻米脂肪酸测定周期为2021年1月—12月，每2 个月分别从3 种不同储藏温度环境中取样进行测定。

1.2.1 测定内容 测定不同储藏温度条件下稻米的饱和脂肪酸含量（硬脂酸、棕榈酸）与不饱和脂肪酸含量（油酸、亚油酸、a-亚麻酸）。

1.2.2 试验方法 采用气相色谱法。利用KOH-甲醇酯化法对试验样品脂肪酸进行甲基衍生化处理，根据标准脂肪酸甲脂混合液各色谱峰的保留时间，结合内标法确定硬脂酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、a-亚麻酸的种类及含量。气相色谱条件设定如下：DB-WAX 石英毛细管柱（30.00 m×0.25 mm，0.25 μm）；升温程序：柱温180 ℃，恒温20 min，由0.5 ℃·min-1升温至200 ℃；固定相FFAP，检测器温度280 ℃，进样口温度280 ℃；载气：N225 mL·min-1，H240 mL·min-1，空气450 mL·min-1；分流比为30 ∶1。

1.3 数据处理

采用 Microsoft Excel 2007 和 Origin 2021 进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同品种稻米中饱和脂肪酸百分比变化情况

在4 ℃和10 ℃储藏条件下，“津川1 号”稻米中硬脂酸百分比含量均呈现先下降后上升的趋势；而在常规储藏条件下，“津川1 号”稻米中硬脂酸百分比含量逐渐升高，至11月硬脂酸百分比总量高于低温储藏条件（图1a）。在4 ℃储藏条件下，“津原E28”稻米中硬脂酸变化均较为平缓；在10 ℃和常规储藏条件下，则总体呈现先下降后上升的趋势，最后与4 ℃储藏条件下的硬脂酸百分比含量趋于一致（图1b）。

图1 “津川1 号”和“津原E28”稻米的硬脂酸百分比含量变化趋势

在10 ℃和常规储藏条件下，“津川1 号”稻米中棕榈酸百分比含量总体变化趋势较为一致，呈现逐步上升趋势；而在4 ℃储藏条件下，则表现出5月—7月迅速上升，7月至11月逐渐下降，最终明显较其他储藏条件下棕榈酸含量低（图2a）。在4 ℃和常规储藏条件下，“津原E28”稻米中棕榈酸百分比变化幅度相似；在10 ℃储藏条件下，表现出先下降后上升的趋势，最终3种储藏条件下的棕榈酸含量趋于一致（图2b）。综上所述，在不同储藏条件下，“津川1 号”稻米中两种饱和脂肪酸（硬脂酸、棕榈酸）随储藏时间的延长，百分比含量均呈现上升趋势，且不同储藏条件下，“津川1 号”稻米中两种饱和脂肪酸百分比最终含量表现为4 ℃＜10 ℃＜常规；在不同储藏条件下，“津原E28”稻米中两种饱和脂肪酸的百分比含量最终趋于一致，但在10 ℃条件下出现不同程度先下降后上升的变化趋势。

图2 “津川1 号”和“津原E28”稻米的棕榈酸百分比变化趋势

2.2 不同品种稻米中不饱和脂肪酸百分比变化情况

在3 种不同储藏条件下，“津川1 号”稻米中不饱和脂肪酸-油酸整体变化趋势较为一致，变化范围为41%～43%，较起始含量明显减少（图3a）。在4 ℃和常规储藏条件下，“津原E28”稻米中油酸含量变化较为平缓，在10 ℃储藏条件下呈现迅速上升后下降的趋势，3 种不同储藏条件下“津原E28”稻米中油酸百分比变化稳定在38%左右（图3b）。

图3 “津川1 号”和“津原E28”稻米的油酸百分比变化

在3 种不同储藏条件下，“津川1 号”稻米中的亚油酸与油酸百分比变化相似，整体变化趋势较为一致，随着时间的延长，“津川1 号”稻米中亚油酸和油酸百分比最终含量与起始含量接近（图4a）。在4 ℃和常规储藏条件下，“津原E28”稻米中亚油酸百分比含量变化趋势较为平缓，在10 ℃储藏条件下呈现迅速上升后下降的趋势，3 种不同储藏条件下“津原E28”稻米中油酸百分比最终含量较起始含量有小幅降低（图4b）。

在10 ℃和常规储藏条件下，“津川1 号”稻米中a-亚麻酸百分比含量变化趋势一致，均较起始含量略低，但在4 ℃储藏条件下则上升明显，百分比较起始含量升高（图5a）。在4 ℃和常规储藏条件下，“津原E28”稻米中a-亚麻酸变化趋势相似，在10 ℃储藏条件下先下降后上升变化趋势显著，但3 种不同储藏条件均较起始含量下降（图5b）。

图5 “津川1 号”和“津原E28”稻米的a-亚麻酸百分比变化

综上所述，油酸和亚油酸在稻米不饱和脂肪酸中占比较高，“津川1 号”稻米在不同储藏条件下不饱和脂肪酸总含量呈下降趋势，且在不同储藏阶段不饱和脂肪酸变化趋势明显，其中在4 ℃储藏条件下，a-亚麻酸含量百分比呈显著上升；“津原E28”稻米在同样储藏条件下（10 ℃储藏条件除外），不饱和脂肪酸含量百分比较起始含量变异较小。

2.3 适宜储藏条件的确定

据相关资料，天津市每年1—5月平均气温均低于10 ℃，5—9月平均气温为20 ℃～30 ℃，9—11月平均气温10 ℃左右。结合年度内气温变化规律，分析“津川1 号”和“津原E28”两个水稻品种的最适储藏条件，结果表明，在4 ℃储藏条件下，“津川1 号”稻米中不饱和脂肪酸百分比表现为1—5月下降，7—9月上升，最后略低于起始含量；而“津原E28”稻米中不饱和脂肪酸百分比无显著变化。在10 ℃储藏条件下，随储藏时间的延长，“津川1 号”稻米中不饱和脂肪酸百分比呈现缓慢下降趋势；“津原E28”稻米中不饱和脂肪酸百分比表现为1—5月上升，7月明显下降，而后又呈现逐渐上升趋势。在常规储藏条件下，“津川1 号”稻米中不饱和脂肪酸百分比逐渐下降，“津原E28”稻米中不饱和脂肪酸百分比无显著变化（表1）。

表1 不同储藏条件下“津川1 号”和“津原E28”稻米的不饱和脂肪酸百分比变化情况

综上所述，“津川1 号”和“津原E28”两个品种的稻米在1—5月均可采用常规仓库储藏；5—9月随着室外温度逐渐升高，4 ℃和10 ℃的储藏条件均能起到缓解这两种稻米的不饱和脂肪酸升高的作用。对食味口感要求较高的品种，可选择在4 ℃储藏条件保存。9—11月低温储藏与常规仓库储藏相比，稻米中的脂肪酸分解较慢，对于品质要求较高的稻米，采用10 ℃低温储藏效果较优。

3 结论与讨论

不饱和脂肪酸是功能性脂肪酸，一般情况下，不饱和脂肪酸更有益于稻米蒸煮食味品质的提高。结合“津川1 号”和“津原E28”在不同储藏温度条件下的不饱和脂肪酸百分比变化情况，表明“津原E28”更适合在常规条件下长期储藏，而“津川1 号”蒸煮食用品质较优，需在4 ℃左右的低温条件下储藏才能更好地使其稻米中的不饱和脂肪酸含量保持在较高水平。

研究表明，食味水稻“津川1 号”稻米中饱和脂肪酸百分比较常规粳稻“津原E28”稻米含量低，不饱和脂肪酸百分比较“津原E28”高，通过分析“津川1 号”和“津原E28”稻米在不同储藏温度条件下的不饱和脂肪酸百分比的变化情况，证明常规粳稻较食味水稻更适合在常规条件下长期储藏，该结论与吴炎等[9]、张秀琼等[10]、李永杰等[11]的研究结论一致。研究表明，在稻谷储藏过程中，随着储藏时间的延长，“津川1 号”和“津原E28”稻米中亚油酸含量升高，加速稻谷劣变，其中7—9月“津川1 号”稻米中亚油酸含量在4 ℃储藏条件下变化显著，而“津原E28”稻米中亚油酸含量则在10 ℃储藏条件下变化显著，进而推测出在恒温条件下储藏不同水稻品种，稻米的陈化过程也有所不同。由于稻谷在储藏过程中生理变化十分复杂，目前大部分研究多局限于对稻谷储藏时水分、发芽率、直链淀粉含量、硬度、淀粉糊化特性和质构特性等品质变化进行研究[12]，针对不同水稻品种的稻米陈化机理、多重储藏条件下的互作效应等还有待进一步探究。