炒制對(duì)青稞糌粑粉品質(zhì)及貯藏穩(wěn)定性的影響

王崢,閆孟婷,鄭倩娜,張國(guó)權(quán),2*

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,陜西 咸陽(yáng) 712100;2.糧油功能化加工陜西省高校工程研究中心,陜西 咸陽(yáng) 712100)

全谷物是當(dāng)今世界公認(rèn)的對(duì)人體有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的健康食品[1]。青稞作為全谷物的良好來(lái)源,具有極高的營(yíng)養(yǎng)和食療價(jià)值[2]。青稞不僅具有“三高兩低”即高蛋白、高纖維、高維生素、低脂肪和低糖的營(yíng)養(yǎng)成分,同時(shí)富含β-葡聚糖、酚類(lèi)物質(zhì)、維生素E等生物活性成分[3],是谷類(lèi)作物中的佳品。目前青稞主要應(yīng)用于餅干、面包、釀酒、飲料、保健產(chǎn)品等多個(gè)加工行業(yè)[4],其精深加工增值潛力巨大。糌粑俗稱(chēng)青稞炒面,是以青稞全籽粒為原料,經(jīng)除雜、清洗、晾干、炒制、磨粉等工藝制成的全谷物粉狀食品[5]。目前,糌粑已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),但在加工與貯藏過(guò)程中仍存在質(zhì)量不穩(wěn)定、脂質(zhì)易氧化酸敗的問(wèn)題[6],這嚴(yán)重限制了糌粑的工業(yè)化發(fā)展水平。雖然已有相關(guān)研究工作集中在糌粑加工工藝及產(chǎn)品質(zhì)量控制方面[7-8],但是關(guān)于青稞加工前后品質(zhì)及風(fēng)味物質(zhì)變化的研究較少,對(duì)于青稞糌粑粉在貯藏過(guò)程中的氧化也鮮有報(bào)道。

因此,本文對(duì)不同炒制條件下青稞糌粑粉的品質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),并對(duì)炒制前后青稞粉原料與糌粑粉產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、酶活性、氧化指標(biāo)及風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行比較,探究炒制對(duì)青稞糌粑粉品質(zhì)的影響;同時(shí)通過(guò)測(cè)定青稞糌粑粉在加速貯藏條件下氧化指標(biāo)及酶活性的變化,研究青稞糌粑粉在貯藏期間的品質(zhì)穩(wěn)定性,以期為青稞糌粑粉的合理加工及貯藏提供科學(xué)的理論與技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

藏青25:由西藏農(nóng)牧科學(xué)院提供;青稞全粉:將青稞全籽粒粉碎研磨過(guò)60目篩所制;青稞糌粑粉:實(shí)驗(yàn)室自制。

1.2 試劑

苯、無(wú)水乙醇、石油醚(均為分析純):成都市科隆化學(xué)品有限公司;無(wú)水乙醚、三氯甲烷(均為分析純):四川西隴科學(xué)有限公司;三氯乙酸(分析純)、硫代巴比妥酸(生化試劑):國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;氫氧化鉀、氫氧化鈉、過(guò)氧化氫(均為分析純):廣東光華科技股份有限公司。

1.3 主要儀器與設(shè)備

C22-WT2202電磁爐 廣東美的生活電器制造有限公司;FW-400AD高速萬(wàn)能粉碎機(jī) 天津鑫博得儀器有限公司;N6000紫外分光光度計(jì) 上海佑科儀器儀表有限公司;SZF-06C脂肪測(cè)定儀 浙江托普儀器有限公司;101-1AB電熱鼓風(fēng)干燥箱 天津市泰斯特儀器有限公司;CS-820色度儀 杭州彩譜科技有限公司;GCMS-QP2010 Ultra氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 日本島津制作所。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 樣品處理

1.4.1.1 糌粑粉加工工藝

參考莫鑫等[9]的方法,通過(guò)綜合加權(quán)評(píng)分法得到最優(yōu)工藝。以炒制功率、炒制時(shí)間、水分含量為試驗(yàn)單因素,試驗(yàn)水平分別選擇炒制功率為300,800,1 000,1 300,1 600 W;炒制時(shí)間為2,4,6,8,10 min;水分含量為18%、20%、22%、24%、26%,以糊化度、L*值、脂肪含量和脂肪酸值為評(píng)價(jià)指標(biāo),分析不同炒制條件對(duì)糌粑粉品質(zhì)的影響。本試驗(yàn)為多指標(biāo)試驗(yàn),取糊化度的權(quán)λ1=0.2,L*值的權(quán)λ2=0.2,脂肪含量的權(quán)λ3=0.3,脂肪酸值的權(quán)λ4=0.3。由于糊化度、L*值、脂肪含量指標(biāo)越大越好,脂肪酸值越小越好,故進(jìn)行組內(nèi)總評(píng)分評(píng)價(jià),根據(jù)綜合評(píng)分進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn),具體糊化度、L*值、脂肪含量、脂肪酸值的評(píng)分值和綜合評(píng)分的計(jì)算分別見(jiàn)公式(1)～公式(5):

(1)

(2)

(3)

(4)

Y=λ1Y1+λ2Y2+λ3Y3+λ4Y4。

(5)

式中:ymax和ymin分別為各組指標(biāo)數(shù)值最大值和最小值;yi為第i組試驗(yàn)所得數(shù)據(jù);Y1為糊化度評(píng)分值;Y2為L(zhǎng)*值評(píng)分值;Y3為脂肪含量評(píng)分值;Y4為脂肪酸值評(píng)分值;Y為綜合評(píng)分。

基于單因素試驗(yàn),以炒制功率、炒制時(shí)間和水分含量為考察因素,設(shè)計(jì)L9(34)正交試驗(yàn),以糊化度、L*值、出粉率、脂肪含量和脂肪酸值為評(píng)價(jià)指標(biāo)。采用綜合加權(quán)評(píng)分法[9]優(yōu)化糌粑粉炒制工藝,取糊化度λ1=0.2,L*值λ2=0.2,出粉率λ3=0.1,脂肪含量λ4=0.25,脂肪酸值λ5=0.25,得到最佳炒制工藝條件:炒制功率1 600 W,炒制時(shí)間4 min,水分含量20%。

因此,后續(xù)試驗(yàn)將除雜后的青稞籽粒潤(rùn)麥至含水率20%,稱(chēng)取50 g放入炒制容器內(nèi),按照最佳工藝條件炒制,冷卻,粉碎至60目,得到糌粑粉。

1.4.1.2 加速貯藏方法

參照溫度與油脂貨架壽命系數(shù)關(guān)系,將糌粑粉按照50 g/份分裝,分別置于(50±1) ℃的恒溫培養(yǎng)箱中(空氣濕度<10%),定時(shí)更換位置,使其受熱均勻,每隔5 d測(cè)定脂肪酸值、過(guò)氧化值和丙二醛值等氧化指標(biāo)。50 ℃條件下貯藏1 d相當(dāng)于20 ℃條件下貯藏8 d[10]。

1.4.2 指標(biāo)測(cè)定

1.4.2.1 營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)測(cè)定

水分:參照GB 5009.3—2016的直接干燥法;灰分:參照GB 5009.4-2016的食品中總灰分的測(cè)定方法;脂肪:參照GB 5009.6—2016的索氏抽提法;總淀粉:采用Megazyme總淀粉檢測(cè)試劑盒測(cè)定;蛋白質(zhì):參照GB 5009.5—2016的凱氏定氮法;粗纖維:參照GB/T 5009.10—2003《植物類(lèi)食品中粗纖維的測(cè)定》;總酚:參照福林酚比色法;總黃酮:參照硝酸鋁和亞硝酸鈉絡(luò)合法;花青素:參照pH示差法;色度:采用色度儀測(cè)定,用L*表示;糊化度:參考胡偉等[11]的方法。

1.4.2.2 氧化指標(biāo)測(cè)定

脂肪酸值:參照GB/T 5510—2011的苯提取法;過(guò)氧化值:參照GB/T 5009.37—2003的比色法;丙二醛值:參照GB 5009.181—2016的分光光度法;脂肪酶活性:參照GB/T 5523—2008的方法;脂肪氧化酶(LOX)活性:參照劉小嬌等[12]的方法。

1.4.2.3 風(fēng)味物質(zhì)測(cè)定

參照扎西窮達(dá)等[13]的方法,利用SPME-GC-MS測(cè)定糌粑粉中的風(fēng)味物質(zhì)。稱(chēng)取2 g樣品于15 mL萃取瓶中,50 ℃條件下平衡20 min,萃取針(CAR/PDMS)插入距離粉體上方0.5～1 cm處萃取40 min,250 ℃解吸3 min。

氣相色譜條件:采用DB-Wax柱;升溫程序:起始溫度40 ℃,保持4 min,以5 ℃/min上升至170 ℃,保持2 min,以10 ℃/min上升至230 ℃,保持5 min;進(jìn)樣口溫度:250 ℃;載氣流速:1.5 mL/min;不分流模式。

質(zhì)譜條件:離子源為EI源;離子源溫度230 ℃;四極桿溫度150 ℃;傳感溫度240 ℃;采用全掃描采集模式;溶劑延遲3 min。

定性與定量分析:揮發(fā)性成分的定性采用NIST庫(kù)檢索,選用匹配度均在80以上的成分。揮發(fā)性成分的定量分析采用峰面積歸一化法。

1.5 數(shù)據(jù)分析

所有試驗(yàn)均重復(fù)3次,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用Excel 2019、SPSS 20和Origin 2021軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 炒制條件對(duì)糌粑粉品質(zhì)的影響

2.1.1 炒制功率對(duì)糌粑粉品質(zhì)的影響

由表1可知,隨著炒制功率的增大,糌粑粉的糊化度呈上升趨勢(shì),即炒制功率越大,熟化程度越高;L*值呈下降趨勢(shì),即炒制功率越大,糌粑粉色澤越暗;脂肪含量呈先下降后上升的趨勢(shì),在1 000 W時(shí)脂肪含量最低(1.39 g/100 g),這可能是由于炒制過(guò)程中脂肪發(fā)生水解和氧化,導(dǎo)致脂肪含量下降,而功率超過(guò)1 000 W時(shí),炒制可以達(dá)到一定的滅酶效果[14],有效降低糌粑粉內(nèi)源酶的活性,在一定程度上抑制酶促水解,導(dǎo)致脂肪含量下降的幅度減小;脂肪酸值呈下降趨勢(shì),這可能是因?yàn)楦邷貙?dǎo)致游離脂肪酸進(jìn)一步氧化[15]。因此,在炒制功率為1 300 W時(shí),糌粑粉的綜合評(píng)分最高。

表1 不同炒制功率對(duì)糌粑粉品質(zhì)的影響Table 1 Effect of different frying power on the quality of Zanba flour

2.1.2 炒制時(shí)間對(duì)糌粑粉品質(zhì)的影響

由表2可知,隨著炒制時(shí)間的延長(zhǎng),糊化度呈先上升后下降的趨勢(shì),炒制時(shí)間為4 min時(shí),糌粑粉的糊化程度最高;L*值呈下降趨勢(shì),即炒制時(shí)間越長(zhǎng),糌粑粉越容易出現(xiàn)焦糊現(xiàn)象;脂肪含量呈先上升后下降的趨勢(shì),炒制時(shí)間為6 min時(shí),脂肪含量最高(1.65 g/100 g);脂肪酸值呈先下降后上升的趨勢(shì),這與酶促水解被抑制有關(guān),炒制時(shí)間在6 min以?xún)?nèi)時(shí),炒制處理可以達(dá)到一定的滅酶效果,從而抑制糌粑粉的酶促水解,抑制的程度大于脂質(zhì)氧化程度,但當(dāng)炒制時(shí)間進(jìn)一步延長(zhǎng)時(shí),糌粑粉脂質(zhì)氧化占據(jù)主導(dǎo)地位,從而使脂肪酸值增加。因此,在炒制時(shí)間為6 min時(shí),糌粑粉的綜合評(píng)分最高。

表2 不同炒制時(shí)間對(duì)糌粑粉品質(zhì)的影響Table 2 Effect of different frying time on the quality of Zanba flour

2.1.3 水分含量對(duì)糌粑粉品質(zhì)的影響

由表3可知,隨著水分含量的增加,糊化度呈先上升后下降的趨勢(shì),在水分含量為20%和26%時(shí)糊化度較高;L*值整體呈上升的趨勢(shì),即水分含量越高,糌粑粉越不易出現(xiàn)焦糊現(xiàn)象;隨著糌粑粉水分含量的升高,其內(nèi)源酶的活性加強(qiáng),促進(jìn)脂類(lèi)物質(zhì)水解[16],脂肪含量下降;在高水分條件下,脂肪酶活性加強(qiáng),能更好地將脂類(lèi)物質(zhì)水解后產(chǎn)生的游離脂肪酸分解為小分子醛類(lèi)、酮類(lèi)物質(zhì),從而導(dǎo)致脂肪酸值降低。因此,在水分含量為20%時(shí),糌粑粉的綜合評(píng)分最高。

表3 不同水分含量對(duì)糌粑粉品質(zhì)的影響Table 3 Effect of different moisture content on the quality of Zanba flour

2.2 炒制前后青稞糌粑粉品質(zhì)的變化

2.2.1 炒制前后青稞糌粑粉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的變化

由表4可知,青稞經(jīng)炒制處理后水分、灰分、蛋白質(zhì)含量變化不顯著,這與于翠翠等[17]的研究結(jié)果一致,說(shuō)明青稞加工成糌粑粉對(duì)水分、灰分、蛋白質(zhì)的影響較小。經(jīng)炒制后,青稞中脂肪、總淀粉、粗纖維這3種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量明顯減少,說(shuō)明炒制對(duì)其影響較大;淀粉為青稞中含量最豐富的物質(zhì),經(jīng)炒制后淀粉含量顯著下降,可能是由于加熱使部分淀粉降解為糊精或還原糖,使其含量降低[18];粗纖維含量明顯減少,這是由于磨粉過(guò)程中破壞了青稞中粗纖維素,導(dǎo)致其含量下降。經(jīng)過(guò)炒制處理后,青稞抗氧化物質(zhì)含量均明顯減少,表明炒制會(huì)導(dǎo)致青稞的抗氧化能力下降。這可能是因?yàn)闊崦粜缘目寡趸镔|(zhì)在熱處理(炒制、磨粉)過(guò)程中分子結(jié)構(gòu)被破壞,營(yíng)養(yǎng)成分發(fā)生降解,使其可萃取能力下降[19],同時(shí)熱處理也會(huì)導(dǎo)致青稞淀粉糊化,糊化后的淀粉會(huì)與酚類(lèi)物質(zhì)結(jié)合,導(dǎo)致其溶出率下降[20]。綜上所述,青稞經(jīng)高溫炒制磨粉后部分營(yíng)養(yǎng)成分降解,這說(shuō)明炒制對(duì)青稞糌粑粉的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)具有顯著影響。

表4 青稞炒制前后營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的比較Table 4 Comparison of nutritional quality of highland barley before and after frying

2.2.2 炒制前后青稞糌粑粉脂質(zhì)氧化的變化

脂肪酸值、過(guò)氧化值、丙二醛值均為評(píng)定糧食品質(zhì)的重要指標(biāo),脂肪酶和脂肪氧化酶是導(dǎo)致稻谷陳化變質(zhì)的關(guān)鍵酶。因此,上述指標(biāo)均可反映糧食在加工及儲(chǔ)藏過(guò)程中的品質(zhì)變化和劣變程度,青稞經(jīng)炒制處理后對(duì)這些指標(biāo)的影響見(jiàn)表5。

表5 青稞炒制前后氧化指標(biāo)的比較Table 5 Comparison of oxidation indexes of highland barley before and after frying

由表5可知,青稞經(jīng)炒制處理后酶活性、脂肪酸值、過(guò)氧化值均有不同程度的降低,丙二醛值有所增加。這表明炒制可以起到滅酶的作用,有效降低青稞內(nèi)源酶的活性;脂肪酶活性與含水率顯著相關(guān)[16],經(jīng)炒制后青稞的水分含量有所降低,導(dǎo)致脂肪酶活性降低,在一定程度上抑制了青稞加工過(guò)程中的酶促水解。脂肪酸值降低可能是因?yàn)楦邷匾鹩坞x脂肪酸進(jìn)一步氧化生成氫過(guò)氧化物[15];過(guò)氧化值降低是因?yàn)闅溥^(guò)氧化物不斷分解產(chǎn)生次級(jí)氧化產(chǎn)物(醛類(lèi)、酮類(lèi)物質(zhì)),此過(guò)程稱(chēng)為膜脂過(guò)氧化過(guò)程,其主要產(chǎn)物為丙二醛[10],因此青稞經(jīng)過(guò)炒制后丙二醛值有所增加。由此可知,炒制可以達(dá)到一定的滅酶效果,但同時(shí)也會(huì)加速糌粑粉脂質(zhì)氧化的進(jìn)程。

對(duì)青稞全粉及糌粑粉進(jìn)行風(fēng)味物質(zhì)測(cè)定,比較分析炒制前后的風(fēng)味物質(zhì)變化,結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 青稞炒制前后風(fēng)味物質(zhì)種類(lèi)及含量的比較Fig.1 Comparison of flavor substance types and content of highland barley before and after frying

青稞經(jīng)過(guò)炒制后香氣種類(lèi)更加豐富,在青稞全粉中共檢測(cè)出52種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),在糌粑粉中則檢測(cè)出55種。青稞全粉中醛類(lèi)化合物含量最高(31.13%),其次為烯烴類(lèi)(24.17%)、酮類(lèi)(20.30%)和烷烴類(lèi)(18.12%),其余風(fēng)味物質(zhì)的相對(duì)含量均在10%以下。經(jīng)過(guò)炒制處理后,青稞糌粑粉中醛類(lèi)含量最高(44.32%),其次為烷烴類(lèi)(18.01%)、酮類(lèi)(12.07%)和雜環(huán)類(lèi)(10.65%),這4類(lèi)風(fēng)味物質(zhì)相對(duì)含量占總風(fēng)味物質(zhì)的85.05%。青稞炒制后發(fā)生主要變化的風(fēng)味物質(zhì)包括雜環(huán)類(lèi)、烯烴類(lèi)、醛類(lèi)和酮類(lèi)。由圖1可知,醛類(lèi)和雜環(huán)類(lèi)化合物在炒制后含量增加,酮類(lèi)和烯烴類(lèi)在炒制后含量減少。

醛類(lèi)在各類(lèi)化合物中的含量最高,可賦予糌粑粉一定的炒制香氣和脂肪香味[21]。炒制后其含量增加13.19%,這由于脂肪酸在炒制時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng),轉(zhuǎn)化為醛類(lèi)。雜環(huán)類(lèi)是炒制前后變化幅度最大的一類(lèi)風(fēng)味物質(zhì),炒制后其含量明顯增加。雜環(huán)類(lèi)化合物主要是由還原糖和氨基酸經(jīng)美拉德、焦糖化及斯特勒克降解反應(yīng)生成[18]。其中吡嗪類(lèi)作為主要的風(fēng)味物質(zhì),其種類(lèi)豐富且具有獨(dú)特的香味和極低的閾值,對(duì)糌粑粉的風(fēng)味品質(zhì)有關(guān)鍵作用。炒制后產(chǎn)生的2-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、3-乙基-2,5-甲基吡嗪等具有堅(jiān)果味、可可味和烘烤香。此外,呋喃類(lèi)化合物在炒制后顯著增加,2-戊基呋喃能提供強(qiáng)烈的焙烤香氣,對(duì)糌粑粉的風(fēng)味也有一定貢獻(xiàn)。酮類(lèi)主要來(lái)自脂肪氧化、酯類(lèi)分解或糖類(lèi)熱降解過(guò)程,炒制后其含量明顯下降,這可能與酮類(lèi)經(jīng)反應(yīng)生成二環(huán)吡嗪類(lèi)物質(zhì)以及炒制中揮發(fā)有關(guān),酮類(lèi)的閾值相比同分異構(gòu)的醛類(lèi)要高,其對(duì)炒制風(fēng)味的影響較小[22]。烴類(lèi)化合物在炒制后含量和種類(lèi)均有所下降,主要由脂質(zhì)高溫炒制時(shí)氧化分解生成,其閾值較高,對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)度較低。

2.3 青稞糌粑粉貯藏過(guò)程中氧化穩(wěn)定性的變化

2.3.1 青稞糌粑粉貯藏過(guò)程中氧化指標(biāo)的變化

由圖2中A可知,在貯藏過(guò)程中糌粑粉的脂肪含量整體呈下降趨勢(shì)。貯藏至25 d后,其含量略有上升,這可能是由于糌粑粉的含水率降低導(dǎo)致脂肪酶的活性降低,從而減緩脂肪水解、氧化速度。由圖2中B可知,在貯藏過(guò)程中糌粑粉的脂肪酸值呈先上升后下降的趨勢(shì),這可能是因?yàn)閮?chǔ)藏前期脂肪在酶的作用下水解氧化產(chǎn)生脂肪酸,導(dǎo)致脂肪酸值升高;儲(chǔ)藏后期由于脂肪酸的存在形式發(fā)生變化,高溫條件下游離脂肪酸氧化為氫過(guò)氧化物,導(dǎo)致脂肪酸值降低。由圖2中C可知,隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng),糌粑粉的過(guò)氧化值呈上升的趨勢(shì),在25 d后趨于平緩。這是由于在儲(chǔ)藏前期糌粑粉脂質(zhì)氧化,不斷產(chǎn)生氫過(guò)氧化物導(dǎo)致過(guò)氧化值增加;在儲(chǔ)藏后期,氫過(guò)氧化物不斷分解,產(chǎn)生次級(jí)氧化產(chǎn)物,同時(shí)隨著氧氣的耗盡,過(guò)氧化氫酶的活性降低并趨于平緩。由圖2中D可知,糌粑粉的丙二醛值呈先上升后下降的趨勢(shì),這與周海芳等[23]的研究結(jié)果一致。在儲(chǔ)藏前期,糌粑粉的含水率較高,脂肪酶活性加強(qiáng),能更快地將脂類(lèi)物質(zhì)水解后產(chǎn)生的游離脂肪酸分解為小分子醛類(lèi)、酮類(lèi)物質(zhì);儲(chǔ)藏后期丙二醛值下降可能是因?yàn)楦邷?、高濕條件導(dǎo)致細(xì)胞死亡,細(xì)胞內(nèi)酶類(lèi)物質(zhì)活性與氧化游離脂肪酸的能力下降。將丙二醛值作為糌粑粉氧化的次級(jí)指標(biāo),參考徐婧婷等[24]在研究糌粑粉貯藏期間品質(zhì)變化情況時(shí)所給出的糌粑粉出現(xiàn)哈敗味的臨界值1.16 mg/kg,可知糌粑粉在加速貯藏15 d后丙二醛值已達(dá)到1.38 mg/kg,超過(guò)了參考臨界值,說(shuō)明糌粑粉在加速貯藏15 d后已出現(xiàn)氧化劣變。

圖2 青稞糌粑粉在加速貯藏過(guò)程中氧化指標(biāo)的變化Fig.2 Change of oxidation indexes of highland barley Zanba flour during accelerated storage注:A為脂肪含量,B為脂肪酸值,C為過(guò)氧化值,D為丙二醛值,不同小寫(xiě)字母表示同一組別不同儲(chǔ)藏時(shí)間差異顯著(P<0.05)。

2.3.2 青稞糌粑粉貯藏過(guò)程中脂肪酶與脂肪氧化酶的活性變化

脂肪酶是脂肪分解代謝中第一個(gè)參與反應(yīng)的酶,是糧食儲(chǔ)藏過(guò)程中脂肪酸變質(zhì)的主要原因之一,脂肪酶的催化活性與含水率顯著相關(guān)[16]。由圖3中 B可知,隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng),脂肪酶活性呈先上升后下降的趨勢(shì)。儲(chǔ)藏前期糌粑粉含水率較高,并吸收環(huán)境中的水分,導(dǎo)致脂肪酶活性升高。在儲(chǔ)藏后期,脂肪酶活性降低是由于糌粑粉的含水率有所降低;同時(shí)在脂質(zhì)水解后期,大量的游離脂肪酸對(duì)脂肪酶活性有抑制作用[25]。

圖3 青稞糌粑粉在加速貯藏過(guò)程中酶活性的變化Fig.3 Change of enzyme activity of highland barley Zanba flour during accelerated storage注:A為含水率,B為脂肪酶活性,C為脂肪氧化酶活性;不同小寫(xiě)字母表示同一組別不同貯藏時(shí)間差異顯著(P<0.05)。

脂肪氧化酶(LOX)參與脂質(zhì)降解,是導(dǎo)致稻谷陳化變質(zhì)的關(guān)鍵酶[14]。由圖3 中C可知,隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng),糌粑粉LOX活性呈先上升后下降又上升的趨勢(shì)。這種變化特性可能與LOX自身結(jié)構(gòu)以及活化機(jī)理有關(guān),LOX是一種非血紅素鐵蛋白,其催化活性與所含鐵離子的存在形式密切相關(guān),只有當(dāng)其所含的鐵離子由Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+時(shí),酶才會(huì)被激活[26]。有學(xué)者認(rèn)為這種轉(zhuǎn)變是在少量氫過(guò)氧化物的作用下產(chǎn)生的,因此LOX在催化脂質(zhì)氧化過(guò)程中的作用會(huì)表現(xiàn)出一定的滯后性[27]。在儲(chǔ)藏前期,糌粑粉中的Fe2+尚未轉(zhuǎn)化為Fe3+,或僅有少量轉(zhuǎn)化為Fe3+,酶處于非激活狀態(tài)或僅有少量酶被激活,催化活性較低;隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng),大量氫過(guò)氧化物產(chǎn)生,因此在這段時(shí)間LOX被快速激活,其活性顯著升高。但還有學(xué)者認(rèn)為氫過(guò)氧化物能夠使LOX失活,因?yàn)閹€基對(duì)穩(wěn)定LOX的活性有著非常重要的作用,而氫過(guò)氧化物卻會(huì)引起巰基氧化,從而導(dǎo)致LOX失活[28]。因此氫過(guò)氧化物可能對(duì)LOX活性起到了雙重影響,至于哪種影響占主導(dǎo)地位可能與儲(chǔ)藏時(shí)間有關(guān)。隨后LOX活性呈下降趨勢(shì),可能有三方面原因:一是隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng),細(xì)胞可能逐漸被破壞,釋放出一些蛋白酶,這些蛋白酶會(huì)對(duì)本身作為蛋白質(zhì)的LOX產(chǎn)生一定的破壞作用;二是含水率降低也會(huì)使LOX因缺乏活動(dòng)媒介而活性降低;三是氫過(guò)氧化物對(duì)LOX的滅活作用是造成其活性降低的一個(gè)重要原因。之后LOX活性又出現(xiàn)回升,這可能是由于在儲(chǔ)藏后期大量的氫過(guò)氧化物進(jìn)一步裂解生成醛類(lèi)、酮類(lèi)等小分子物質(zhì),從而氫過(guò)氧化物對(duì)LOX的滅活作用消失,表明這種LOX失活是可逆的。

3 結(jié)論

在不同的炒制條件下糌粑粉的品質(zhì)會(huì)有所變化,炒制功率為1 300 W、炒制時(shí)間為6 min、水分含量為20%時(shí),糌粑粉的綜合評(píng)分最高。與青稞粉相比,經(jīng)高溫炒制后,糌粑粉的營(yíng)養(yǎng)成分損失,揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)也發(fā)生變化,香氣種類(lèi)更加豐富,醛類(lèi)和雜環(huán)類(lèi)含量明顯增加,酮類(lèi)和烯烴類(lèi)含量明顯減少。加速貯藏期間,脂肪含量呈下降趨勢(shì);脂肪酸值和丙二醛值均呈先上升后下降的趨勢(shì);過(guò)氧化值呈現(xiàn)上升趨勢(shì);脂肪酶與LOX活性的變化總體呈先上升后下降的趨勢(shì);糌粑粉在加速貯藏15 d(相當(dāng)于常溫貯藏120 d)后出現(xiàn)氧化劣變。