◎ 葛国芹,侯如燕,金 龙,高 甜,石必文,宁 诚
(1.安徽农业大学 茶与食品科技学院,安徽 合肥 230031;2.安徽农业大学 茶树生物学及资源利用国家重点实验室,安徽 合肥 230031;3.洽洽食品股份有限公司,安徽 合肥 230601)
向日葵,菊科向日葵属(Helianthus),为一年生草本植物,素有“葵花”“太阳花”等美名。葵瓜子是向日葵的果实,既可作为休闲零食,也是重要的榨油原料和高档油脂的来源[1]。有研究表明,葵瓜子在预防心脏病、癌症等慢性病方面有突出功效,主要在于其富含人体必需的脂肪酸、抗氧化剂、微量元素及亚油酸[2-3]。与其他粮食作物相比,葵瓜子含有较多的油脂,不饱和脂肪酸的含量在85%以上,在高温、高湿以及氧气和光照的条件下储存极易发生霉变、酸败等情况,是较难储存的品种[4]。创造经济便捷的条件保证葵瓜子的安全储藏,是仓储行业以及食品加工行业面临的一大难题。
葵瓜子中含有丰富的不饱和脂肪酸,本文通过分析贮藏不同时间的瓜子原料加工的成品瓜子中哈败物质证明,原料贮藏时间延长,其品质劣变速度加快[5]。因此,葵瓜子的贮藏条件会直接影响成品瓜子的品质,然而目前未见有关葵瓜子原料质量的研究。
本文研究了葵瓜子原料在不同环境下经12 个月的储存,其发芽率、脱氢酶活性、脂肪酸组成等指标的变化,以期找到原料品质好坏的评价指标。同时,比较了不同储存时间的鲜瓜子加工成成品后的脂肪酸组成的变化,可为葵瓜子原料的科学储藏、安全加工提供研究基础和理论依据。
供试葵瓜子由洽洽食品股份有限公司提供;甲醇(色谱纯)、正庚烷(色谱纯)、三氟化硼甲醇溶液(15%)购自CNW 公司;2,3,5-三苯基氯化四氮唑(TTC),购自北京索莱宝科技有限公司。
气相色谱仪:7890B,美国Agilent 公司;消化炉:KDN-08C,浙江托普云农科技股份有限公司;自动型凯氏定氮仪:ZDDN-II,浙江托普云农科技股份有限公司;电热鼓风干燥箱:DHG-9140(A),上海一恒科学仪器有限公司;恒温恒湿培养箱:HWS-P,华德利(合肥)科学器材有限公司。
1.3.1 常规指标的测定
水分含量的测定参照《农作物种子检验规程 水分测定》(GB/T 3543.6—1995)中的低恒温烘干法;脱氢酶活性的测定参照《草种子检验规程 生活力的生物化学(四唑)测定》(GB/T 2930.5—2017)中的TTC染色法;蛋白质的测定参照《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》(GB 5009.5—2016)中的凯氏定氮法;发芽率的测定选择《农作物种子检验规程 发芽试验》(GB/T 3543.4—1995)中纸上发芽的方式。
1.3.2 脂肪酸的测定
脂肪酸的检测参照《食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定》(GB 5009.168—2016)第一法中的酸水解法。
将新采摘的葵瓜子晾晒成不同的水分含量的样品,分别贮存在合肥常温库、合肥冷库和新疆常温库中。葵瓜子保存的初始时间为2019 年11 月8 日,在合肥常温库和冷库中葵瓜子的初始水分含量由低到高依次为SX-363(X)为8.67%、SX-363 为10.32%、SX-363(K)为10.78%、SZX-363 为11.73%;新疆常温库中保存的葵瓜子的初始水分含量由低到高分别是SX-363(X) 为8.40%、SX-363 为9.51%、SX-363(K)为10.75%。如图1 所示,不同储存条件下葵瓜子的水分含量随储存时间的延长不断变化,葵瓜子的水分含量与环境湿度变化相关。在合肥常温库中,在135 ~250 d 时,先是初夏时间,环境湿度较低,葵瓜子水分含量随之降低,在195 d 后,由于环境湿度增大,水分含量又随之增加,初始水分含量低的原料水分含量浮动相对较小。
图1 不同储存条件下葵花种子水分含量变化情况图
与合肥常温库中的葵瓜子相比,冷库中样品水分含量较为稳定。而在新疆常温库中保存的葵瓜子原料的水分含量总体缓慢下降,在170 d 之后保持稳定。以此可以看出,储藏在湿度较低的新疆常温库中的葵瓜子水分含量下降最快,最终水分含量均低于7.06%。
图2 为经过染色后的有活力种子[图2(a)]和无活力种子[图2(b)]。由图3 可知,相对于合肥冷库,其他两个常温库中保存的种子酶活性在250 ~320 d时下降较为明显,其中合肥常温库种子活性下降最为明显,有活性种子比例最低,为40%。
图2 葵瓜子染色图
图3 不同储存条件下葵花种子的酶活性变化情况图
由图4 可知,合肥常温库和合肥冷库中的葵瓜子在135 d 时的发芽率分别可达77%~88%和72%~84%,新疆常温库中的葵瓜子原料在0 d 时的发芽率可达80%~90%。种子的发芽率随储存时间的延长整体呈降低趋势,在250 d 时,合肥常温库和合肥冷库中的葵瓜子种子的发芽率分别是36%~63%和36%~59%,而新疆常温库中葵瓜子发芽率是48% ~55%。在320 d 时,合肥常温库和合肥冷库中的葵瓜子种子的发芽率分别是15%~38%和42%~44%,新疆常温库中的葵瓜子发芽率较高,为65%~74%。比较3 个不同条件下葵瓜子的发芽率可以看出,新疆常温库中的原料的发芽率更稳定。合肥常温库中的葵瓜子原料更不易保持新鲜,而新疆常温库条件下葵瓜子的活力更好,结果预示着较低的空气 湿度有利于保持种子的发芽率,即瓜子品质更好。
图4 不同储存条件下葵花种子的发芽率变化情况图
比较不同水分含量对发芽率的影响可以看出,高水分含量和低水分含量的葵瓜子之间的发芽率差别不大,但是考虑到实际储存过程中霉变等其他劣变方式的影响,低水分含量的种子更易保存。
由图5 可知,葵瓜子的蛋白质含量随储存时间的延长不断变化,但不同储存条件下蛋白质含量差异不明显,说明葵瓜子在储存的过程中呼吸作用等优先代谢的物质不是蛋白质。因此,蛋白质不宜用于评价葵瓜子的品质。
图5 不同储存条件下葵花种子的蛋白质含量变化情况图
共检测到葵瓜子中含有19 种脂肪酸,主要包括亚油酸约72%、油酸约15.5%、棕榈酸约6.3%、硬脂酸约4.2%。对比不同储存条件下的葵瓜子脂肪酸组成的差别,鲜瓜子及加工后的成品瓜子在不同条件下的脂肪酸组成差异不大,说明不同条件储存的瓜子之间脂肪酸组成差异不明显。进一步比较储存时间对瓜子原料及其成品之间脂肪酸含量的影响,相同条件下储存半年、1 年以及当季的瓜子原料及其成品之间区别较大,说明瓜子中脂肪酸的含量会随时间而变化。对比合肥常温库中的瓜子原料的脂肪酸随时间的变化,共找出5 种差异的脂肪酸。其中,亚油酸和花生烯酸的含量呈现增加的趋势,1 年时的含量分别是当季的1.68、1.72 倍。而在合肥冷库和新疆常温库中,新鲜原料中的脂肪酸组成无明显的变化。成品中相同条件下储存不同时间的瓜子也存在很明显差别,分别在合肥常温库、合肥冷库以及新疆常温库中找到5 种、6 种、4 种差异脂肪酸。其中,合肥常温库中棕榈油酸、油酸和二十一碳酸,合肥冷库中油酸和二十三碳酸,新疆常温库中油酸的含量在成品瓜子中不断减少,可以发现在不同条件下储存的瓜子制成的成品瓜子中的油酸含量均随储藏时间不断减少。因此,成品瓜子中油酸含量可作为判定原料瓜子品质好坏的指标之一。
通过研究不同初始水分含量的葵瓜子原料在不同的储存条件下水分含量、脱氢酶活性、发芽率和蛋白质含量的差别,发现葵瓜子的发芽率具有一定的规律,随着时间的延长,发芽率不断降低。不同条件下、不同时间储存的新鲜瓜子及其成品中的脂肪酸的含量与瓜子的品质有着密切关系。对不同条件下储存半年、1 年以及当季的鲜瓜子和成品瓜子中的脂肪酸含量进行检测,原料瓜子中脂肪酸含量变化不明显,而成品瓜子中油酸的含量在不同条件下储存均随时间不断减少。因此,发芽率和油酸含量被认为可分别作为原料和成品瓜子品质好坏的评价指标。