祝 溪， 王若蘭 ， 黃亞偉 ， 李浩杰 ， 盛 強(qiáng) ， 曹志帥

(河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院1，鄭州 450001) (中儲(chǔ)糧成都儲(chǔ)藏研究院有限公司2，成都 610031)

大豆是我國(guó)傳統(tǒng)的糧食油料兼用作物，在人們?nèi)粘ｏ嬍成钪芯哂兄匾匚唬诰哂休^高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的同時(shí)，又具有較高的綜合加工利用價(jià)值[1]。大豆中含有高水平的生物利用蛋白和高質(zhì)量的脂肪組分，另外富含人體必需的不飽和脂肪酸，維生素和礦物質(zhì)的含量也比較高[2，3]。

大豆剛從田間收獲時(shí)處于“收獲成熟”階段。此階段的大豆還未達(dá)到生理上的成熟，表現(xiàn)為酶活性高，發(fā)芽率低，儲(chǔ)藏性差，加工出品率低。但是經(jīng)過一段時(shí)間的儲(chǔ)藏后這種現(xiàn)象得到改善，此時(shí)大豆達(dá)到“生理成熟”[4]。從“收獲成熟”到“生理成熟”這一段時(shí)間被稱為“后熟期”，大多數(shù)的糧食都有后熟期，一般來說，大豆的后熟期為1.5～2個(gè)月[5]。后熟期間種籽的合成作用與分解作用時(shí)刻都在進(jìn)行，但主要是合成作用，即總的趨向是各種低分子化合物繼續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)楦叻肿踊衔?。氨基酸減少，蛋白質(zhì)增加，脂肪增加，可溶性糖減少，淀粉增加[6]。邵玉彬等[7]發(fā)現(xiàn)大豆在后熟過程中發(fā)芽率和硬實(shí)率得到了顯著的提高。有研究發(fā)現(xiàn)大豆在后熟期間的含油量增加了3.89%，出油率增加了1.52%[5]。葉茂穎等[8]發(fā)現(xiàn)后熟過程有利于大豆籽粒異黃酮的進(jìn)一步積累。

目前，對(duì)大豆后熟過程中脂肪成分的變化研究較少，本課題研究了國(guó)產(chǎn)大豆后熟期間油脂組成和品質(zhì)特征的變化規(guī)律，可為大豆的加工和利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大豆：河南產(chǎn)2020年新收獲的大豆，原始含水量為13.0%，雜質(zhì)為0.3%，完整粒率為95%，等級(jí)為1級(jí)。

石油醚、甲醇、異丙醇、冰乙酸、硫代硫酸鈉，所用試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

BLH-560KL型低溫連續(xù)錘式旋風(fēng)磨，LT-BIX 300 LS恒溫恒濕箱，GC 2030氣象色譜儀，RE-2000A(Ⅰ)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器。

1.3 方法

1.3.1 大豆的處理

新收獲的大豆除雜后保持水分為13.0%，裝入30 cm×40 cm PV型塑料包裝袋中，放于溫度25 ℃，濕度為70%的恒溫恒濕箱中，每隔15 d取一次樣用于指標(biāo)的測(cè)定。

1.3.2 粗脂肪含量的測(cè)定

粗脂肪的測(cè)定參照GB 5009.6—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》。稱取大豆粉4 g，準(zhǔn)確至0.001 g，全部移入濾紙筒內(nèi)，將濾紙筒放入索氏抽提器的抽提筒內(nèi)，在抽提器冷凝管上端加入石油醚，于水浴上加熱，使石油醚不斷回流抽提6 h。提取結(jié)束時(shí)，取下接收瓶，回收石油醚，再于105 ℃烘箱中干燥1 h，放在干燥器內(nèi)冷卻0.5 h后稱量。重復(fù)操作直至恒重(直至2次稱量的差不超過2 mg)。

1.3.3 大豆油的提取

將大豆樣品用錘式旋風(fēng)磨粉碎，按固液比1∶3加入石油醚，置于搖床上振蕩4 h，然后室溫下靜置12 h，然后在4 000 r/min下離心5 min，將上清液過濾收集，最后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀脫去石油醚，得到大豆油。

1.3.4 粗脂肪酸價(jià)的測(cè)定

酸價(jià)的測(cè)定參照GB 5009.229—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中酸價(jià)的測(cè)定》。稱取20 g大豆油于250 mL錐形瓶中。加入乙醚-異丙醇混合液60 mL和3滴的酚酞指示劑，充分振搖溶解試樣。再用0.1 mol/L的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液對(duì)試樣溶液進(jìn)行手工滴定，當(dāng)試樣溶液初現(xiàn)微紅色，且15 s內(nèi)無明顯褪色時(shí),為滴定的終點(diǎn)。立刻停止滴定，記錄下此滴定所消耗的標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積(mL)，同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。

1.3.5 粗脂肪過氧化值的測(cè)定

過氧化值的測(cè)定參照GB 5009.227—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中過氧化值的測(cè)定》。稱取大豆油2 g(精確至0.001 g)于250 mL碘量瓶中，加入30 mL三氯甲烷-冰乙酸混合液后準(zhǔn)確加入1 mL飽和碘化鉀溶液，塞緊瓶蓋，并輕輕振搖0.5 min，在暗處放置3 min。取出加100 mL水，搖勻后立即用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定析出的碘，滴定至淡黃色時(shí)，加1 mL淀粉指示劑，繼續(xù)滴定并強(qiáng)烈振搖至溶液藍(lán)色消失為終點(diǎn)，同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。

1.3.6 脂肪酸組成的測(cè)定

參照李桂華[9]的方法，并稍作修改，將20 mg大豆油，溶于3 mL正己烷中，加入4 mL(0.5 mol/L)甲醇鈉溶液，渦旋離心10 min，靜置后取上層清液加入少量無水硫酸鈉，過濾后的清液用于脂肪酸組成的測(cè)定。相關(guān)參數(shù)：色譜柱：HP-88(100 m×0.25 mm×0.20 μL)；進(jìn)樣量1 μL；分流進(jìn)樣方式，分流比50∶1；進(jìn)樣口溫度：260 ℃；載氣:N2，54 mL/min。程序升溫：140 ℃下保持5 min，然后以4 ℃/min的速率升至240 ℃，保持20 min。檢測(cè)器:氫火焰離子檢測(cè)器(FID)，檢測(cè)器溫度恒溫260 ℃。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用origin 9.0軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果作圖，采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行方差分析，試驗(yàn)數(shù)值之間以Duncan法(P<0.05)進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 大豆后熟過程中粗脂肪含量、酸價(jià)、過氧化值的變化

粗脂肪含量變化如圖1所示，大豆脂肪含量在0～30 d呈現(xiàn)顯著增長(zhǎng)趨勢(shì)，從初始的19.25%升高至21.30%，在30 d達(dá)到最大值，在45 d時(shí)顯著下降后又升高。是因?yàn)榇蠖购笫爝^程中籽粒的合成作用和分解作用時(shí)刻都在行，但是以合成為主，分解為輔，即總的趨勢(shì)是各種低分子化合物轉(zhuǎn)化成高分子化合物，脂肪含量增加[6]。有研究發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)存2個(gè)月的大豆比新收獲大豆的出油率要高[6]。大豆籽粒在后熟過程中，合成作用顯著，大豆后熟作用增加了脂肪含量，改善了的大豆的加工品質(zhì)，為大豆加工企業(yè)可帶來更高的盈利。

圖1 大豆粗脂肪含量、酸價(jià)、過氧化值的變化

酸價(jià)越小，說明油脂質(zhì)量越好，新鮮度和精煉程度越好[10]。隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，酸價(jià)呈顯著上升趨勢(shì)，從初始0.11 mg/g升高至0.34 mg/g。在存儲(chǔ)過程中，脂肪在脂肪酶的作用下水解成游離脂肪酸，在大豆后熟期間，脂肪酶活性高，水解后產(chǎn)生的游離脂肪酸增加，酸價(jià)升高[11]。根據(jù)《大豆儲(chǔ)存品質(zhì)判定規(guī)則》判斷，粗脂肪酸價(jià)≤3.50 mg/g，大豆仍為宜存狀態(tài)，后熟期間，大豆油品質(zhì)較好。

過氧化值是評(píng)價(jià)油脂品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一，其反映了油脂氧化酸敗的程度[12]。隨著時(shí)間的增加，過氧化值呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，初始值為0.005 6 g/100 g，在60 d達(dá)到最大值，為0.010 4 g/100 g。大豆油在脂肪氧化酶的作用下氧化成氫過氧化物，反應(yīng)產(chǎn)物積累到一定程度會(huì)分解成醛、酮等小分子，氫過氧化物是油脂氧化的主要初級(jí)產(chǎn)物，在油脂氧化初期，過氧化值隨氧化程度加深而升高，過氧化值的變化與大豆油中的多不飽和脂肪酸的含量有關(guān)，多不飽和脂肪酸含量越高，油脂越易氧化[13]。根據(jù)大豆原油質(zhì)量指標(biāo)(GB 2716—2018)過氧化值≤0.25 g/100 g的要求，此時(shí)的大豆粗脂肪質(zhì)量良好，符合大豆原油質(zhì)量指標(biāo)要求。

王素雅等[1]研究的水分為12.2%的大豆在25 ℃儲(chǔ)藏過程中酸價(jià)和過氧化值的變化，大豆在儲(chǔ)存3個(gè)月后，大豆的酸價(jià)和過氧化值分別升高了0.53 mg/g和0.3 mmol/kg，其增長(zhǎng)速度要大于在后熟期大豆酸價(jià)和過氧化值的增長(zhǎng)速度。因此，后熟期間大豆品質(zhì)劣變速度比常規(guī)儲(chǔ)藏過程中的要慢。

2.2 大豆后熟過程中脂肪酸組成的變化

大豆后熟過程中脂肪酸組成的變化見表1，在后熟期間豆蔻酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、山崳酸無明顯變化(P>0.05)，其占比分別為0.06%～0.06%、9.8%～10.04%、0.08%～0.1%、0.46%～0.49%。硬脂酸、花生酸、油酸有升高趨勢(shì)(P<0.05)，其占比分別為4.29%～4.59%、0.43%～0.47%、27.84%～30.03%。多不飽和脂肪酸亞油酸、亞麻酸有降低趨勢(shì)(P<0.05)，其占比分別為51.30%～49.03%、5.75%～5.20%。

表1 大豆后熟過程中脂肪酸組成的變化

表2 大豆后熟過程中脂肪酸的相關(guān)性

單不飽和脂肪酸含量升高，多不飽和脂肪酸含量降低。油酸被營(yíng)養(yǎng)界稱為“安全脂肪酸”，油酸的含量高低是評(píng)定食用油品質(zhì)的重要標(biāo)志[14]。通常植物油脂中油酸含量越高，亞油酸和亞麻酸含量就越低，其油脂氧化穩(wěn)定性也越好[15]。在后熟期間，部分亞油酸轉(zhuǎn)化成油酸，說明大豆的后熟作用有利于提高大豆油的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，保持更好的氧化穩(wěn)定性。

為了進(jìn)一步研究后熟期間大豆粗脂肪中不同脂肪酸含量之間變化的數(shù)量關(guān)系，測(cè)算不同脂肪酸含量變化的相關(guān)系數(shù)，結(jié)果見表2。

通過表2可知，儲(chǔ)藏時(shí)間與花生酸呈顯著正相關(guān)(r=0.882，P<0.05)，與山崳酸呈顯著正相關(guān)(r=0.873，P<0.05)，與亞麻酸呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.852，P<0.05)，儲(chǔ)藏時(shí)間與脂肪酸的相關(guān)性由大到小為花生酸>山崳酸>亞麻酸。油酸與亞油酸呈極顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.998，P<0.01)，與棕櫚油酸呈極顯著正相關(guān)(r=0.978，P<0.01)，與亞麻酸呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.822，P<0.05)，與硬脂酸呈顯著正相關(guān)(r=0.856，P<0.05)，相關(guān)性由大到小為亞油酸>棕櫚油酸>亞麻酸>硬脂酸。亞麻酸與花生酸呈極顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.919，P<0.01)，與硬脂酸呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.931，P<0.05)，與棕櫚酸呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.850，P<0.05)，與亞油酸呈顯著正相關(guān)(r=0.825，P<0.05)，相關(guān)性大小為花生酸>硬脂酸>棕櫚酸>亞油酸。劉雪嬌等[16]研究表明，在大豆后熟期間，油酸和亞油酸的含量成負(fù)相關(guān)，亞油酸和亞麻酸的含量成正相關(guān)?；ㄉ帷⑸綅Ｋ岷颗c儲(chǔ)藏時(shí)間呈正相關(guān)，亞麻酸相對(duì)含量與儲(chǔ)藏時(shí)間呈負(fù)相關(guān)。

多不飽和脂肪酸化學(xué)性質(zhì)很不穩(wěn)定，分子中的多價(jià)不飽和雙鍵極易氧化產(chǎn)生羥基過氧化物及過氧化物降解產(chǎn)物，如酮、醛類物質(zhì)[17]，通過對(duì)大豆粗脂肪的過氧化值、酸價(jià)、不飽和脂肪酸總量與飽和脂肪酸總量比值(脂肪酸比值)三量之間關(guān)系的研究，過氧化值、酸價(jià)和脂肪酸比值的相關(guān)性見表3，揭示了后熟期間大豆粗脂肪中飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸的穩(wěn)定性差異。

表3 過氧化值、酸價(jià)和脂肪酸比值的相關(guān)性

通過表3酸價(jià)、過氧化值及不飽和脂肪酸總量與飽和脂肪酸總量比值的相關(guān)性結(jié)果表明，酸價(jià)與過氧化值的相關(guān)系數(shù)為0.679，酸價(jià)與脂肪酸比值的相關(guān)系數(shù)為-0.888，顯著負(fù)相關(guān)；過氧化值與脂肪酸比值的相關(guān)系數(shù)為-0.481。酸價(jià)的大小及過氧化值含量的高低均可從大豆油脂肪酸的比值反映出來。當(dāng)大豆粗脂肪酸價(jià)增加時(shí)，脂肪酸比值下降，過氧化值增加時(shí)脂肪酸比值也下降，說明后熟期大豆粗脂肪中不飽和脂肪酸變化明顯，減少速度較快，不飽和脂肪酸發(fā)生水解和氧化速度快于飽和脂肪酸，不飽和脂肪酸發(fā)生水解和氧化所占比例大于飽和脂肪酸。這說明不飽和脂肪酸易于發(fā)生水解和氧化，穩(wěn)定性差。這一結(jié)果與叢玲美[18]對(duì)茶油的酸價(jià)、過氧化值、不飽和脂肪酸總量與飽和脂肪酸總量比值關(guān)系研究結(jié)果基本一致。

3 結(jié)論

本研究探討了后熟期間大豆籽粒中的變化規(guī)律，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在后熟期間，大豆脂肪含量顯著上升，增加了1.05%。酸價(jià)和過氧化值呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，分別增加了0.23 mg/g和0.004 8 g/100 g。在大豆后熟期間，花生酸、山崳酸相對(duì)含量與后熟時(shí)間呈顯著正相關(guān)，亞麻酸相對(duì)含量和后熟時(shí)間呈顯著負(fù)相關(guān)，油酸和亞油酸的相對(duì)含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，亞油酸和亞麻酸的相對(duì)含量呈顯著正相關(guān)。新收獲的大豆入庫(kù)后，則應(yīng)控制溫度和進(jìn)行通風(fēng)，這樣在良好的儲(chǔ)藏條件下，儲(chǔ)存一定時(shí)間，使其完成“后熟作用”之后，再進(jìn)行制油生產(chǎn)，這對(duì)提高出油率，保障油脂質(zhì)量至關(guān)重要。