儲(chǔ)藏小麥甘油三酯脂肪酸組成及脂肪酶變化研究

王若蘭，穆 垚，宋永令，馬玉潔，賈素賢

（1.河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001；2.國家糧食儲(chǔ)備局 鄭州科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，河南 鄭州 450053）

0 引言

小麥籽粒在收獲之后依然進(jìn)行著生理活動(dòng)，一種與儲(chǔ)藏品質(zhì)關(guān)系密切的生理活動(dòng)是小麥籽粒中的甘油酯在脂肪酶的作用下生成高級(jí)游離脂肪酸，然后經(jīng)氧化生成氫過氧化物并分解為醛、酮等小分子物質(zhì)[1]，影響小麥儲(chǔ)藏品質(zhì)，故對(duì)糧食儲(chǔ)藏品質(zhì)進(jìn)行分析，測定游離脂肪酸含量能夠在一定程度上反映糧食是否宜存.在小麥儲(chǔ)藏過程中甘油三酯和游離脂肪酸組成變化具有重要的研究意義.部分脂肪酶在催化甘油酯水解時(shí)，會(huì)選擇性水解某位置上的脂肪酸，也會(huì)有選擇性地水解某一種脂肪酸[2-7]，在小麥儲(chǔ)藏期間脂肪酶活動(dòng)度與脂肪酸組成之間的關(guān)系以及甘油三酯的脂肪酸組成變化尚未見報(bào)道.

本試驗(yàn)對(duì)儲(chǔ)藏4 個(gè)月后小麥的甘油三酯的脂肪酸組成進(jìn)行測定，研究了小麥甘油三酯脂肪酸組成和脂肪酶活性的變化，為研究小麥脂質(zhì)代謝酶以及儲(chǔ)藏品質(zhì)提供了理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料

瑞星一號(hào)：河南瑞星種業(yè)有限公司提供，2012年6 月收獲，容重801 g/L，粗蛋白和濕面筋含量分別為13.82%和30.0%，粗脂肪含量為1.19%.

瑞星8998：河南瑞星種業(yè)有限公司提供，2012年6 月收獲，容重785 g/L，粗蛋白和濕面筋含量分別為11.50%和26.2%，粗脂肪含量為1.08%.

根據(jù)GB 8608—1988 和GB 8607—1988，瑞星一號(hào)屬于高筋小麥，瑞星8998 屬于中筋小麥.

1.2 儀器設(shè)備

錘式旋風(fēng)磨JXFM110：上海嘉定糧油儀器公司；恒溫恒濕箱：寧波東南儀器有限公司；島津GC-2010 氣相色譜儀.

1.3 試驗(yàn)試劑

無水乙醚、甲醇、氫氧化鉀、無水硫酸鈉和鄰苯二甲酸氫鉀：洛陽化學(xué)試劑廠；正己烷和甲酸：天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；三氟化硼和乙醚：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司.以上試劑均為分析純.

Amberlyst-26 陰離子交換樹脂：Sigma；2，7-二氯熒光素：上海安譜科學(xué)儀器有限公司；薄層色譜板（硅膠G）：青島海洋化工廠分廠.

1.4 樣品處理

將小麥拆開編織袋包裝后倒入搪瓷托盤內(nèi)置于恒溫恒濕箱中進(jìn)行儲(chǔ)藏，儲(chǔ)藏溫度30 ℃，相對(duì)濕度80%.4 個(gè)月后取出，使用錘式旋風(fēng)磨做成小麥全粉進(jìn)行指標(biāo)測定.脂肪酶活動(dòng)度重復(fù)測定3次，甘油三酯脂肪酸組成和游離脂肪酸組成測定1次.

1.5 測定方法

1.5.1 小麥粗脂肪提取

小麥粗脂肪提取參照GB/T 5512—2008 進(jìn)行.

1.5.2 小麥甘油三酯提取[8]

采用薄層層析（TLC）法分離小麥粗脂肪中的甘油三酯.使用市售硅膠G 板作為薄層層析板，展開劑配比參照《油料油脂檢驗(yàn)與分析》[9]使用的方法：展開完畢刮下甘油三酯的譜帶，加入正己烷萃取后離心取上清液備用.

1.5.3 小麥甘油三酯脂肪酸組成測定

小麥脂肪酸甲酯化參照GB/T 17376—2008 進(jìn)行.

氣相色譜條件：柱型號(hào)SGE 120 mm×0.25 mm，檢測器FID，溫度230 ℃，進(jìn)樣口溫度210 ℃，無程序升溫，柱流量1 mL/min，分流比10∶1，柱溫180 ℃，進(jìn)樣量2 μL.

1.5.4 小麥脂肪酶活動(dòng)度測定

小麥脂肪酶活動(dòng)度參照GB/T 5523—2008 執(zhí)行.

1.5.5 小麥游離脂肪酸組成測定[10]

按照1.5.1 方法獲得小麥粗油脂后，參考文獻(xiàn)[10]的方法并加以改進(jìn).稱取300～500 mg 粗油脂于試管中，加入15 mL 丙酮-甲醇溶液（體積比2∶1），再加入300～500 mg 處理后的樹脂，以120 r/min 振搖30 min，靜置后除去溶劑，用丙酮-甲醇溶液洗滌樹脂5 次（共15 mL），將樹脂轉(zhuǎn)移進(jìn)燒瓶中，加入7 mL 甲酯化試劑，沸騰回流45 min，冷卻后加入2 mL 正己烷、1 mL 蒸餾水，振搖后取0.5 μL 正己烷層進(jìn)行氣相色譜分析.

2 結(jié)果與討論

2.1 小麥脂肪酶活動(dòng)度變化

小麥脂肪酶活動(dòng)度的變化如表1 所示.

表1 脂肪酶活動(dòng)度平均值

表1 中數(shù)據(jù)為3 次測定的平均值，標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.08、0.09、0.07、0.08，該指標(biāo)結(jié)果可信.瑞星一號(hào)的原始脂肪酶活動(dòng)度明顯高于瑞星8998號(hào)，即瑞星一號(hào)中的甘油酯水解速度將高于瑞星8998.經(jīng)過4 個(gè)月的儲(chǔ)藏，瑞星一號(hào)和瑞星8998的脂肪酶活動(dòng)度均有所上升，分別上升56%和71%，且瑞星一號(hào)的脂肪酶活動(dòng)度仍高于瑞星8998.該結(jié)果與趙同芳[11]報(bào)告的糧食儲(chǔ)藏過程中與水解相關(guān)的各種酶活力上升相吻合.

瑞星一號(hào)的脂肪酶活力高于瑞星8998，說明瑞星一號(hào)樣品中甘油酯水解的程度要大于瑞星8998.通常情況下經(jīng)過數(shù)月的儲(chǔ)存，小麥的脂肪酸值均會(huì)有不同程度的上升[12-13]，即游離脂肪酸含量升高，且在儲(chǔ)藏過程中沒有甘油三酯的合成，即在儲(chǔ)存過程中甘油三酯的含量是一個(gè)不斷減少的過程.瑞星一號(hào)的脂肪酶活動(dòng)度高于瑞星8998，說明在相同儲(chǔ)藏期和相同儲(chǔ)藏條件下，瑞星一號(hào)的脂肪消耗量大于瑞星8998，且更加不耐儲(chǔ)藏.

2.2 小麥游離脂肪酸組成變化

小麥的原始樣品及儲(chǔ)藏4 個(gè)月后的游離脂肪酸組成及含量如表2 所示.

表2 游離脂肪酸組成及相對(duì)含量 %

由表2 可以看出，瑞星一號(hào)和瑞星8998 的游離脂肪酸組成相差不大，均為大量亞油酸，其次為部分棕櫚酸和油酸，以及少量的硬脂酸和亞麻酸.經(jīng)過4 個(gè)月的儲(chǔ)藏，瑞星一號(hào)的棕櫚酸相對(duì)含量升高，其余均有降低；瑞星8998 則變化不大.表1顯示瑞星一號(hào)的脂肪酶活動(dòng)度在儲(chǔ)藏期間一直高于瑞星8998，即瑞星一號(hào)的游離脂肪酸組成變化更為劇烈.

儲(chǔ)藏中小麥的游離脂肪酸處于動(dòng)態(tài)變化中，一方面甘油酯在脂肪酶的作用下分解產(chǎn)生，另一方面游離脂肪酸在脂肪氧化酶的作用下氧化生成氫過氧化物，二者共同作用使游離脂肪酸發(fā)生動(dòng)態(tài)變化.對(duì)比儲(chǔ)藏前后的游離脂肪酸組成可知，瑞星一號(hào)儲(chǔ)藏前的游離脂肪酸組成種類多（5 種），棕櫚酸相對(duì)含量低于儲(chǔ)藏后11.62 個(gè)百分點(diǎn)，硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸的相對(duì)含量分別降低1.45 個(gè)百分點(diǎn)、4.37 個(gè)百分點(diǎn)、2.77 個(gè)百分點(diǎn)、0.96個(gè)百分點(diǎn).與后4 種脂肪酸相比，棕櫚酸碳鏈數(shù)更短，沒有不飽和鍵，更加穩(wěn)定不易發(fā)生變化，這有可能是樣品游離脂肪酸在儲(chǔ)藏后棕櫚酸的相對(duì)含量升高的原因.而從游離脂肪酸相對(duì)含量組成上來看，儲(chǔ)藏前的瑞星一號(hào)的游離脂肪酸更加不穩(wěn)定，容易發(fā)生變化.瑞星8998 的游離脂肪酸相對(duì)含量雖然變化不大，但是長期儲(chǔ)藏也會(huì)形成與瑞星一號(hào)相同的狀態(tài).

2.3 小麥甘油三酯脂肪酸組成變化

小麥甘油三酯脂肪酸組成變化如表3 所示.對(duì)照原始樣品及儲(chǔ)藏后的小麥粗脂肪中甘油三酯脂肪酸組成可以發(fā)現(xiàn)，小麥粗脂肪提取物的甘油三酯的脂肪酸組成經(jīng)過儲(chǔ)藏發(fā)生了不同程度的變化.其中瑞星一號(hào)的棕櫚酸、硬脂酸、油酸的相對(duì)含量分別升高，而亞油酸和亞麻酸的相對(duì)含量降低，變化最明顯的是油酸，儲(chǔ)藏之后升高了53.3%，其次是亞油酸，儲(chǔ)藏之后降低了31.9%；瑞星8998 的變化趨勢與瑞星一號(hào)相同，棕櫚酸、硬脂酸、油酸的相對(duì)含量升高，亞油酸和亞麻酸的相對(duì)含量降低，變化幅度與瑞星一號(hào)不同，而且變化幅度較明顯的是棕櫚酸和亞油酸.從表3 可以看出，瑞星一號(hào)的甘油三酯脂肪酸組成變化比瑞星8998 的變化更大.表1 中測得的瑞星一號(hào)脂肪酶活動(dòng)度在儲(chǔ)藏前后均大于瑞星8998，因此瑞星一號(hào)的甘油三酯脂肪酸組成的變化比瑞星8998 更為劇烈（瑞星一號(hào)的甘油三酯的5 種脂肪酸相對(duì)含量變化絕對(duì)值之和為32.48%，瑞星8998 為7.77%）.

表3 甘油三酯脂肪酸組成及相對(duì)含量 %

由甘油三酯脂肪酸相對(duì)組成變化，可以看出瑞星一號(hào)和瑞星8998 樣品經(jīng)過儲(chǔ)藏，甘油三酯中的棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸的總量均有減少，但棕櫚酸、硬脂酸和油酸相對(duì)含量的呈上升趨勢，而亞油酸和亞麻酸的相對(duì)含量呈下降趨勢，即棕櫚酸、硬脂酸和油酸的損失小于亞油酸和亞麻酸的損失.棕櫚酸和硬脂酸是飽和脂肪酸，因此較為穩(wěn)定，在儲(chǔ)藏中不易消耗，亞油酸和亞麻酸的不飽和度高于棕櫚酸、硬脂酸和油酸，不飽和度越大越不穩(wěn)定易于反應(yīng)，導(dǎo)致了亞油酸和亞麻酸的相對(duì)含量下降.另一方面，脂肪酶催化甘三酯解離脂肪酸也是造成這種現(xiàn)象的原因之一.

小麥粗脂肪提取物的甘油三酯水解產(chǎn)生脂肪酸的變化是一個(gè)復(fù)雜的過程，缺乏相應(yīng)的參考資料.目前認(rèn)為大部分提取自植物的脂肪酶不具有選擇性，但是米糠酶具有Sn-1,3 位選擇性[14]，加之理論上存在大量的小麥的甘油三酯的不同組分和異構(gòu)體，故小麥粗脂肪甘油三酯代謝機(jī)理尚需進(jìn)一步研究.

通過比較發(fā)現(xiàn)，儲(chǔ)藏前后瑞星一號(hào)的脂肪酶活力始終大于瑞星8998，而且瑞星一號(hào)的甘油三酯脂肪酸和游離脂肪酸組成變化程度比瑞星8998 的變化程度更加劇烈.由于本試驗(yàn)測定數(shù)據(jù)不多，所以不能完全確定脂肪酶活力與脂肪酸組成變化有相關(guān)性，但至少在本試驗(yàn)中所測定的瑞星一號(hào)和瑞星8998 4 個(gè)月的儲(chǔ)藏期內(nèi)，脂肪酶活力越高，甘油三酯脂肪酸和游離脂肪酸組成變化的幅度越大.

3 結(jié)論

原始樣品中,瑞星一號(hào)的脂肪酶活動(dòng)度高于瑞星8998，儲(chǔ)藏4 個(gè)月后兩者的脂肪酶活動(dòng)度分別從21.08 mg/g 和16.98 mg/g 上升至32.90 mg/g 和29.14 mg/g，在儲(chǔ)藏期內(nèi)瑞星一號(hào)的脂肪酶活動(dòng)度高于瑞星8998.經(jīng)過4 個(gè)月的儲(chǔ)藏，瑞星一號(hào)的粗脂肪提取物的游離脂肪酸中棕櫚酸相對(duì)含量低于儲(chǔ)藏后11.62 個(gè)百分點(diǎn)；瑞星8998 儲(chǔ)藏4 個(gè)月后變化不大，瑞星一號(hào)的游離脂肪酸組成的變化程度大于瑞星8998.瑞星一號(hào)原始樣品的粗脂肪提取物中甘油三酯的油酸相對(duì)含量上升了12.3 個(gè)百分點(diǎn)，亞油酸相對(duì)含量下降了14.87 個(gè)百分點(diǎn)；瑞星8998 的變化不大，瑞星一號(hào)的變化程度大于瑞星8998，該變化也是由瑞星一號(hào)的脂肪酶活動(dòng)度高于瑞星8998 決定的.

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