不同儲藏溫度及時(shí)間對稻米脂肪酸含量的影響

李永杰，趙 博，吳鳳明，孫琪瑋，湯云龍

（天津農(nóng)墾小站稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司，天津 301800）

水稻（Oryza sativaL.）是中國重要的糧食作物之一，隨著人們生活水平的提高，稻米的食味品質(zhì)逐漸成為決定稻米市場價(jià)值和消費(fèi)者購買欲望的主要因素，保障稻谷在儲藏過程中的食味口感和營養(yǎng)價(jià)值成為稻谷儲存工作的焦點(diǎn)。脂肪酸是稻米的重要成分，在稻米儲藏過程中常以脂肪酸含量增減作為靈敏指標(biāo)，確定稻米的儲藏情況和儲藏品質(zhì)變化[1-2]。稻谷中脂肪酸主要包括硬脂酸、棕櫚酸等飽和脂肪酸及油酸、亞油酸、a-亞麻酸等不飽和脂肪酸，因此探明不同類型稻米在不同儲藏條件下的脂肪酸含量變化對做好稻谷的儲藏工作具有重要意義。有研究表明脂肪酸分解是稻米品質(zhì)在儲藏期間下降的主要原因，稻米中的游離脂肪酸含量可作為測定與儲藏有關(guān)的重要指標(biāo)[3-4]。賀梅等[5]研究發(fā)現(xiàn)秈稻和粳稻品種均在-15 ℃和5 ℃低溫條件下食味表現(xiàn)穩(wěn)定，在25 ℃和41 ℃高溫條件下稻米的食味變化劇烈，且脂肪酸值隨儲藏溫度的升高和儲藏時(shí)間的延長呈倒拋物線變化趨勢。折娜娜[6]的研究也表明：儲藏溫度和儲藏時(shí)間均對紅米的脂肪酸值具有顯著影響，在一定范圍內(nèi)，儲藏溫度與亞油酸含量成正比。目前，測定游離脂肪酸含量的方法主要包括指示劑法、分光光度法、色譜法等，由于前者受試驗(yàn)主觀因素影響較大，精確程度較低等原因，已不被多數(shù)人選擇[7]。應(yīng)用氣相色譜技術(shù)測定游離脂肪酸具有精準(zhǔn)度高，樣品需求量少的特點(diǎn)，技術(shù)手段逐步成熟，已成為準(zhǔn)確判定脂肪酸變化的關(guān)鍵技術(shù)[8]。本研究選用天津地區(qū)常規(guī)粳稻品種和食味水稻品種開展試驗(yàn)，通過氣相色譜法測定3 種儲藏溫度下的稻米脂肪酸含量變化情況，為今后優(yōu)質(zhì)小站稻的儲藏奠定基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試稻谷：品種為“津川1 號”（食味水稻品種，由天津農(nóng)學(xué)院提供）、“津原E28”（常規(guī)粳稻品種，由天津市優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)示范中心提供）。

供試儀器：Agilent7890A 氣相色譜儀、DBWAX 色譜柱（30.00 m×0.25 mm，0.25 μm）、3HG-1890A 型高純氫氣發(fā)生器、AG-1602 型空氣泵、水浴鍋。

供試試劑：苯、石油醚、甲醇、氫氧化鉀（優(yōu)級純）均購于天津市永大化學(xué)試劑開發(fā)中心；脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)試劑（色譜純） 購自Sigma公司。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2020年5月中旬在天津市寶坻區(qū)大鐘莊鎮(zhèn)試驗(yàn)基地（39.49°N，117.48°E）種植，當(dāng)年10月15 日收獲。收獲后的稻谷分別在4 ℃、10 ℃、常規(guī)溫度的儲糧倉庫中進(jìn)行儲藏，稻米脂肪酸測定周期為2021年1月—12月，每2 個(gè)月分別從3 種不同儲藏溫度環(huán)境中取樣進(jìn)行測定。

1.2.1 測定內(nèi)容 測定不同儲藏溫度條件下稻米的飽和脂肪酸含量（硬脂酸、棕櫚酸）與不飽和脂肪酸含量（油酸、亞油酸、a-亞麻酸）。

1.2.2 試驗(yàn)方法 采用氣相色譜法。利用KOH-甲醇酯化法對試驗(yàn)樣品脂肪酸進(jìn)行甲基衍生化處理，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)脂肪酸甲脂混合液各色譜峰的保留時(shí)間，結(jié)合內(nèi)標(biāo)法確定硬脂酸、棕櫚酸、油酸、亞油酸、a-亞麻酸的種類及含量。氣相色譜條件設(shè)定如下：DB-WAX 石英毛細(xì)管柱（30.00 m×0.25 mm，0.25 μm）；升溫程序：柱溫180 ℃，恒溫20 min，由0.5 ℃·min-1升溫至200 ℃；固定相FFAP，檢測器溫度280 ℃，進(jìn)樣口溫度280 ℃；載氣：N225 mL·min-1，H240 mL·min-1，空氣450 mL·min-1；分流比為30 ∶1。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用 Microsoft Excel 2007 和 Origin 2021 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種稻米中飽和脂肪酸百分比變化情況

在4 ℃和10 ℃儲藏條件下，“津川1 號”稻米中硬脂酸百分比含量均呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢；而在常規(guī)儲藏條件下，“津川1 號”稻米中硬脂酸百分比含量逐漸升高，至11月硬脂酸百分比總量高于低溫儲藏條件（圖1a）。在4 ℃儲藏條件下，“津原E28”稻米中硬脂酸變化均較為平緩；在10 ℃和常規(guī)儲藏條件下，則總體呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，最后與4 ℃儲藏條件下的硬脂酸百分比含量趨于一致（圖1b）。

圖1 “津川1 號”和“津原E28”稻米的硬脂酸百分比含量變化趨勢

在10 ℃和常規(guī)儲藏條件下，“津川1 號”稻米中棕櫚酸百分比含量總體變化趨勢較為一致，呈現(xiàn)逐步上升趨勢；而在4 ℃儲藏條件下，則表現(xiàn)出5月—7月迅速上升，7月至11月逐漸下降，最終明顯較其他儲藏條件下棕櫚酸含量低（圖2a）。在4 ℃和常規(guī)儲藏條件下，“津原E28”稻米中棕櫚酸百分比變化幅度相似；在10 ℃儲藏條件下，表現(xiàn)出先下降后上升的趨勢，最終3種儲藏條件下的棕櫚酸含量趨于一致（圖2b）。綜上所述，在不同儲藏條件下，“津川1 號”稻米中兩種飽和脂肪酸（硬脂酸、棕櫚酸）隨儲藏時(shí)間的延長，百分比含量均呈現(xiàn)上升趨勢，且不同儲藏條件下，“津川1 號”稻米中兩種飽和脂肪酸百分比最終含量表現(xiàn)為4 ℃＜10 ℃＜常規(guī)；在不同儲藏條件下，“津原E28”稻米中兩種飽和脂肪酸的百分比含量最終趨于一致，但在10 ℃條件下出現(xiàn)不同程度先下降后上升的變化趨勢。

圖2 “津川1 號”和“津原E28”稻米的棕櫚酸百分比變化趨勢

2.2 不同品種稻米中不飽和脂肪酸百分比變化情況

在3 種不同儲藏條件下，“津川1 號”稻米中不飽和脂肪酸-油酸整體變化趨勢較為一致，變化范圍為41%～43%，較起始含量明顯減少（圖3a）。在4 ℃和常規(guī)儲藏條件下，“津原E28”稻米中油酸含量變化較為平緩，在10 ℃儲藏條件下呈現(xiàn)迅速上升后下降的趨勢，3 種不同儲藏條件下“津原E28”稻米中油酸百分比變化穩(wěn)定在38%左右（圖3b）。

圖3 “津川1 號”和“津原E28”稻米的油酸百分比變化

在3 種不同儲藏條件下，“津川1 號”稻米中的亞油酸與油酸百分比變化相似，整體變化趨勢較為一致，隨著時(shí)間的延長，“津川1 號”稻米中亞油酸和油酸百分比最終含量與起始含量接近（圖4a）。在4 ℃和常規(guī)儲藏條件下，“津原E28”稻米中亞油酸百分比含量變化趨勢較為平緩，在10 ℃儲藏條件下呈現(xiàn)迅速上升后下降的趨勢，3 種不同儲藏條件下“津原E28”稻米中油酸百分比最終含量較起始含量有小幅降低（圖4b）。

在10 ℃和常規(guī)儲藏條件下，“津川1 號”稻米中a-亞麻酸百分比含量變化趨勢一致，均較起始含量略低，但在4 ℃儲藏條件下則上升明顯，百分比較起始含量升高（圖5a）。在4 ℃和常規(guī)儲藏條件下，“津原E28”稻米中a-亞麻酸變化趨勢相似，在10 ℃儲藏條件下先下降后上升變化趨勢顯著，但3 種不同儲藏條件均較起始含量下降（圖5b）。

圖5 “津川1 號”和“津原E28”稻米的a-亞麻酸百分比變化

綜上所述，油酸和亞油酸在稻米不飽和脂肪酸中占比較高，“津川1 號”稻米在不同儲藏條件下不飽和脂肪酸總含量呈下降趨勢，且在不同儲藏階段不飽和脂肪酸變化趨勢明顯，其中在4 ℃儲藏條件下，a-亞麻酸含量百分比呈顯著上升；“津原E28”稻米在同樣儲藏條件下（10 ℃儲藏條件除外），不飽和脂肪酸含量百分比較起始含量變異較小。

2.3 適宜儲藏條件的確定

據(jù)相關(guān)資料，天津市每年1—5月平均氣溫均低于10 ℃，5—9月平均氣溫為20 ℃～30 ℃，9—11月平均氣溫10 ℃左右。結(jié)合年度內(nèi)氣溫變化規(guī)律，分析“津川1 號”和“津原E28”兩個(gè)水稻品種的最適儲藏條件，結(jié)果表明，在4 ℃儲藏條件下，“津川1 號”稻米中不飽和脂肪酸百分比表現(xiàn)為1—5月下降，7—9月上升，最后略低于起始含量；而“津原E28”稻米中不飽和脂肪酸百分比無顯著變化。在10 ℃儲藏條件下，隨儲藏時(shí)間的延長，“津川1 號”稻米中不飽和脂肪酸百分比呈現(xiàn)緩慢下降趨勢；“津原E28”稻米中不飽和脂肪酸百分比表現(xiàn)為1—5月上升，7月明顯下降，而后又呈現(xiàn)逐漸上升趨勢。在常規(guī)儲藏條件下，“津川1 號”稻米中不飽和脂肪酸百分比逐漸下降，“津原E28”稻米中不飽和脂肪酸百分比無顯著變化（表1）。

表1 不同儲藏條件下“津川1 號”和“津原E28”稻米的不飽和脂肪酸百分比變化情況

綜上所述，“津川1 號”和“津原E28”兩個(gè)品種的稻米在1—5月均可采用常規(guī)倉庫儲藏；5—9月隨著室外溫度逐漸升高，4 ℃和10 ℃的儲藏條件均能起到緩解這兩種稻米的不飽和脂肪酸升高的作用。對食味口感要求較高的品種，可選擇在4 ℃儲藏條件保存。9—11月低溫儲藏與常規(guī)倉庫儲藏相比，稻米中的脂肪酸分解較慢，對于品質(zhì)要求較高的稻米，采用10 ℃低溫儲藏效果較優(yōu)。

3 結(jié)論與討論

不飽和脂肪酸是功能性脂肪酸，一般情況下，不飽和脂肪酸更有益于稻米蒸煮食味品質(zhì)的提高。結(jié)合“津川1 號”和“津原E28”在不同儲藏溫度條件下的不飽和脂肪酸百分比變化情況，表明“津原E28”更適合在常規(guī)條件下長期儲藏，而“津川1 號”蒸煮食用品質(zhì)較優(yōu)，需在4 ℃左右的低溫條件下儲藏才能更好地使其稻米中的不飽和脂肪酸含量保持在較高水平。

研究表明，食味水稻“津川1 號”稻米中飽和脂肪酸百分比較常規(guī)粳稻“津原E28”稻米含量低，不飽和脂肪酸百分比較“津原E28”高，通過分析“津川1 號”和“津原E28”稻米在不同儲藏溫度條件下的不飽和脂肪酸百分比的變化情況，證明常規(guī)粳稻較食味水稻更適合在常規(guī)條件下長期儲藏，該結(jié)論與吳炎等[9]、張秀瓊等[10]、李永杰等[11]的研究結(jié)論一致。研究表明，在稻谷儲藏過程中，隨著儲藏時(shí)間的延長，“津川1 號”和“津原E28”稻米中亞油酸含量升高，加速稻谷劣變，其中7—9月“津川1 號”稻米中亞油酸含量在4 ℃儲藏條件下變化顯著，而“津原E28”稻米中亞油酸含量則在10 ℃儲藏條件下變化顯著，進(jìn)而推測出在恒溫條件下儲藏不同水稻品種，稻米的陳化過程也有所不同。由于稻谷在儲藏過程中生理變化十分復(fù)雜，目前大部分研究多局限于對稻谷儲藏時(shí)水分、發(fā)芽率、直鏈淀粉含量、硬度、淀粉糊化特性和質(zhì)構(gòu)特性等品質(zhì)變化進(jìn)行研究[12]，針對不同水稻品種的稻米陳化機(jī)理、多重儲藏條件下的互作效應(yīng)等還有待進(jìn)一步探究。