延緩蕎麥褐變的研究進(jìn)展

程 哲，郭 洪，胡俊君，何永吉，李紅梅，李云龍

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，山西太原 030031）

蕎麥屬蓼科（Polygonaceae） 蕎麥屬（Fagoprum Mill），主要栽培種有甜蕎和苦蕎，其營養(yǎng)價(jià)值高，富含與其他谷物相似的淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、膳食纖維、維生素和微量元素等營養(yǎng)成分[1]，同時(shí)也含有酚類、黃酮類、糖醇類、蛋白質(zhì)與多肽類等多種生物活性物質(zhì)。隨著近年來研究發(fā)現(xiàn)，這些蕎麥功能性成分與降血糖、降血壓、抗菌、抗氧化、延緩衰老等保健作用密切相關(guān)[2]。因此，蕎麥在受到科研工作者關(guān)注的同時(shí)，也受到更多大眾消費(fèi)者青睞，儼然已成為一種廣受喜愛的藥食兼用保健食品原料。

目前，越來越多的以蕎麥為食材的保健功效產(chǎn)品已被研制并投放市場(chǎng)，如蕎麥醋、苦蕎茶、蕎麥面條、蕎麥面、蕎麥米等，但這些產(chǎn)品的品質(zhì)會(huì)因蕎麥原料的品質(zhì)不同而不同，影響產(chǎn)品的功效；蕎麥原料隨著貯藏時(shí)間的延長，品質(zhì)會(huì)逐漸下降。新收獲的蕎麥，經(jīng)脫殼后呈淺綠色，隨著貯藏時(shí)間的推移，其顏色會(huì)失去原有的淡綠色，逐漸向紅褐色變化，從而產(chǎn)生褐變，且這種色澤的變化通常伴隨著酸敗味的產(chǎn)生，造成蕎麥原料的品質(zhì)下降。蕎麥貯藏期的褐變問題一直是困擾加工企業(yè)的難題之一，雖然目前有些研究達(dá)到一定的延緩褐變效果，但仍缺乏一套適宜有效的控制措施。因此，探索蕎麥褐變過程，并明確有效途徑達(dá)到控制褐變的目的，對(duì)蕎麥貯藏加工具有深遠(yuǎn)意義。

1 褐變現(xiàn)象

1.1 色度變化

目前，食品貯藏過程中褐變的評(píng)價(jià)參數(shù)主要有2種方法，分別為色差計(jì)法和分光光度法。用色差計(jì)法測(cè)量樣品CIELAB表色系（由國際照明委員會(huì)Commission Internationale de l"Eclairage提出） 中 L*值，a*值，b*值，L*值表示明亮度，a*值表示紅綠偏差，b*值表示藍(lán)黃偏差；分光光度法用于測(cè)定褐變指數(shù)，在酚類物質(zhì)經(jīng)酶促、非酶促作用后形成的黑色素最大吸收峰處（420 nm），對(duì)樣品提取上清液進(jìn)行吸光度測(cè)定，從而評(píng)價(jià)褐變程度。

Mazza G等人[3]先后用Hunterlab色度儀測(cè)三色坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的L*值，a*值，b*值和分光光度計(jì)測(cè)蕎麥提取的有色物質(zhì)的光度，表明蕎麥籽粒色度隨貯藏時(shí)間的變化而變化，隨著貯藏時(shí)間的推移，籽粒顏色逐漸改變，褐變程度加深，a*值增大，吸光度A420同時(shí)增加，2種測(cè)定方法結(jié)果吻合。

這些蕎麥籽粒呈現(xiàn)的綠色與葉綠素有關(guān)，通過一系列變化釋放出來的游離葉綠素不穩(wěn)定，發(fā)生許多反應(yīng)后，破壞了其綠色。Eskin N A M等人[4]發(fā)現(xiàn)甜蕎麥貯藏后葉綠素含量下降明顯，與色度變化一致。徐寶才等人[5]測(cè)定苦蕎中葉綠素隨貯藏時(shí)間和水分活度影響不大，認(rèn)為不同于甜蕎籽粒，苦蕎中的高含量黃酮可能對(duì)葉綠素比色法測(cè)定造成一定干擾。

1.2 影響因素

蕎麥的色澤隨著貯藏時(shí)間而變化，Eskin N A M等人[6]發(fā)現(xiàn)，貯藏15年的蕎麥籽粒亦有呈現(xiàn)綠色的，從而證明蕎麥的色澤變化不僅是貯藏時(shí)間這一影響因素。繼續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，高溫高濕環(huán)境下葉綠素?fù)p失比低溫低濕環(huán)境下明顯。

后來的科學(xué)工作者相繼通過研究表明，蕎麥色度變化受到貯藏環(huán)境等一系列綜合因素的影響[7]。王若蘭等人[7]分別用常規(guī)、真空包裝水分含量為12%，14%，16%的苦蕎麥，于10，25～30，40℃溫度下模擬實(shí)際倉儲(chǔ)條件貯藏，針對(duì)貯藏過程中的苦蕎麥開展了色度變化規(guī)律的深入研究，采用CIE1976表色系統(tǒng)，以白板作為標(biāo)準(zhǔn)，以ΔL*和Δa*作為苦蕎麥色度評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行觀察研究，同時(shí)根據(jù)GB/T 5492—1985進(jìn)行色澤感官評(píng)定，結(jié)果認(rèn)為，相較于貯藏時(shí)間和包裝形式的影響，貯藏溫度和水分含量對(duì)色度變化的影響較大，高溫（40℃）高水分含量（16%）的苦蕎色度變化最明顯，低溫（10℃）低水分含量（12%） 色度變化不明顯，常溫（25～30℃） 低水分（12%）的苦蕎麥貯藏80 d色度變化不大。

苦蕎麥貯藏期色度變化幅度見表1。

表1 苦蕎麥貯藏期色度變化幅度/%

2 品質(zhì)劣變

伴隨著顏色的褐變，蕎麥長時(shí)間貯藏或貯藏不當(dāng)時(shí)，脂類經(jīng)過氧化和酶解等系列反應(yīng)，產(chǎn)生的游離脂肪酸，尤其不飽和脂肪酸被氧化產(chǎn)生的飽和、不飽和醛等次級(jí)代謝物質(zhì)，會(huì)伴有不愉快的氣味產(chǎn)生，導(dǎo)致風(fēng)味劣變[8]。

2.1 脂肪酸

金志強(qiáng)等人[9]結(jié)合谷物中脂肪酸所含的質(zhì)子比較活躍的特性，在前人將核磁技術(shù)應(yīng)用于食品研究的基礎(chǔ)上[10-11]，利用核磁共振技術(shù)，采用Carr-Purcell-Meiboom Gill（CPMG）序列，對(duì)室溫下貯藏的蕎麥等17種樣品，測(cè)定T2自旋-自旋馳豫時(shí)間及相應(yīng)的質(zhì)子密度A21，A22，研究蕎麥貯藏過程中核磁共振馳豫參數(shù)的變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，弛豫時(shí)間對(duì)應(yīng)的質(zhì)子密度隨貯藏時(shí)間的延長呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，在貯藏時(shí)間為3～4個(gè)月時(shí)，出現(xiàn)明顯下降，根據(jù)不同的變化趨勢(shì)，將17種樣品分為耐貯藏、較耐貯藏和不耐貯藏3類，其中認(rèn)為蕎麥屬于較耐貯藏類。

徐寶才等人[5]研究發(fā)現(xiàn)蕎麥籽粒在常溫不同水分活度條件下貯藏時(shí)，不同Aw值間的脂肪酸含量差別不明顯，說明蕎麥籽粒比蕎麥粉較易保存。此現(xiàn)象與大米中的米糠層在粉碎前后貯藏過程中脂肪酸變化趨勢(shì)一致[12]。徐寶才等人[5]進(jìn)一步探索了脂肪酸主要組成分在不同水分活度下的變化不一致。

游離脂肪酸含量的升高，離不開脂肪酶的作用，Suzuki T[13]提到，脂肪酶比脂肪氧化酶對(duì)蕎麥粉品質(zhì)劣變的影響作用更明顯。Ohinata H等人[14]研究發(fā)現(xiàn)，將蕎麥粉在水分活度Aw＞0.28，溫度25℃條件下貯藏1個(gè)月，游離脂肪酸由7%變?yōu)?5%以上，但脂肪酶在低水分活度時(shí)活性較低，導(dǎo)致游離脂肪酸在較低水分活度條件下變化不明顯。

2.2 揮發(fā)性物質(zhì)

楊壯等人[15]將2種水分含量高達(dá)16%的苦蕎麥品種在模擬實(shí)際倉儲(chǔ)條件下貯藏120 d，游離脂肪酸含量升高，蕎麥有較明顯異味，風(fēng)味劣變，同時(shí)氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)測(cè)定樣品結(jié)果表明，2個(gè)品種的蕎麥所含的揮發(fā)性物質(zhì)種類基本為不飽和醛和二甲二硫，其中不飽和醛占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，主要來源于脂質(zhì)氧化。2種蕎麥的揮發(fā)物總量遞增，且與脂肪酸值變化趨勢(shì)具有相似的數(shù)學(xué)關(guān)系，在指標(biāo)測(cè)定中能夠相互印證。Ohinata H等人[14]研究表明，蕎麥被粉碎后，揮發(fā)性成分損失迅速，短短30 min內(nèi)減少70%，同時(shí)揮發(fā)性成分也發(fā)生變化，醛類物質(zhì)增多明顯。

2.3 功能成分

蕎麥含有別的禾谷類糧食作物所沒有的黃酮類活性成分，是唯一含有蘆丁的假谷物作物。徐寶才等人[5]分析苦蕎籽粒在不同水分活度、溫度貯藏時(shí)含有的蘆丁變化規(guī)律時(shí)發(fā)現(xiàn)，水分活度的影響顯著，在較高水分活度Aw＞0.75，貯藏7個(gè)月的苦蕎蘆丁降解明顯，含量由1.85%減少到0.19%。蕎麥中的蘆丁含量變化是由蘆丁降解酶（RDE）的作用引起的，其活性很高，可以將蘆丁分解為槲皮素，一定程度上影響蕎麥的抗氧化特性。

3 延緩措施

3.1 隔絕氧氣

楊曉清等人[16]以真空度、溫度、貯藏時(shí)間為3個(gè)變量因素對(duì)蕎麥米進(jìn)行貯藏，并對(duì)蕎麥米的顏色及脂肪酸建立了二次回歸數(shù)學(xué)模型，通過分析表明，在保持色澤方面，真空袋避光條件能保持淺綠色，但光照條件下效果不明顯，同時(shí)真空袋能夠有效抑制游離脂肪酸含量。

3.2 化學(xué)試劑

楊曉清等人[16]在貯藏前，分對(duì)蕎麥米別進(jìn)行0.5%NaHSO3和ZnCl2試劑噴霧處理。結(jié)果表明，進(jìn)行試劑護(hù)綠處理后再貯藏的蕎麥米樣品的游離脂肪酸濃度沒有較大變化；在色澤變化方面，由于光照的影響較大，按實(shí)際光照條件采用試劑噴霧前處理，避光時(shí)選擇0.5%NaHSO3試劑，光照條件時(shí)選擇0.5%ZnCl2試劑，護(hù)綠效果較好。采用不同護(hù)綠劑對(duì)苦蕎麥貯藏過程的護(hù)綠效果進(jìn)行研究，最終選擇pH值7，質(zhì)量濃度150 mg/kg的醋酸鋅作為護(hù)色液，以2.49 mL/100 g的用量均勻噴霧在苦蕎麥籽粒，室溫?cái)偭篮笱b入自封袋，并于40℃條件下貯藏30 d，色度評(píng)價(jià)指標(biāo)Δa*僅增大了0.07，護(hù)綠效果明顯。

3.3 熱處理

Ohinata H等人[14]用熒光法測(cè)定蕎麥粉中脂肪酶的活性，發(fā)現(xiàn)高于小麥粉5倍之多，相同貯藏條件下，蕎麥粉經(jīng)熱處理和未經(jīng)熱處理后再貯藏，前者的脂肪酸活性和游離脂肪酸增量均得到有效抑制，品質(zhì)下降速度減緩。

4 結(jié)語

蕎麥褐變不僅影響人們的購買欲望，更影響其品質(zhì)，降低營養(yǎng)價(jià)值，甚至可能產(chǎn)生有害物質(zhì)，影響貨架期，導(dǎo)致不可避免的經(jīng)濟(jì)損失。針對(duì)多年來國內(nèi)外蕎麥貯藏期褐變問題的研究，從色澤變化、品質(zhì)劣變、延緩控制措施等方面展開分析討論，試圖為找到一種貯藏前或貯藏時(shí)的有效處理方式提供借鑒，為今后蕎麥貯藏褐變研究提供一定的參考。