全 文 ：温 、湿度对贮藏苦荞品质的影响
徐宝才　丁霄霖
(江南大学 ,无锡　214036)
摘　要　本文研究了不同温 、湿度条件下 ,贮藏不同时间后 ,苦荞籽粒中的游离脂肪酸 、芦丁 、叶绿素的变
化 ,探讨了其作用机制。结果表明收获后的苦荞籽粒干燥至其水分含量<14%,贮藏在Aw<0.61相对干燥的
低温环境中 ,利于品质保存。
关键词　苦荞　贮藏　游离脂肪酯(FFA)　芦丁　叶绿素　品质变化
0　前言
荞麦是一种适于在冷凉气候下生长的短季蓼科
(polygonaceae)作物 , 植物分类学上主要有苦荞
(Fagopytum .tataricum(Linn)Gaench)和甜荞(F .escu-
lentum Moench)二种食用品种。苦荞含有高生物价的
蛋白质 、维生素 、矿质元素以及丰富的酚类化合物 ,许
多国家已把它作为功能性食品的重要资源而进行大
力的研究 、开发和利用。
苦荞籽粒的品质是营养 、保健型苦荞食品质量的
保证 ,这对于苦荞生产者 、制粉商 、食品加工单位都至
关重要。苦荞籽粒实际上是一种果实—瘦果(ach-
ene),去壳后的果实为种子(groat),当前 ,评估荞麦品
质的指标是种子的颜色和气味〔1〕 ,这与叶绿素和游离
脂肪酸的含量关系密切〔2〕。同时芦丁是苦荞多酚的
主要成分 ,是其重要的活性因子 ,高芦丁的荞麦品种
也是农业育种家和工作者的努力目标〔3〕 。然而苦荞
籽粒收获后在贮藏过程中品质变化的报道尚少 ,本文
目的在于研究不同温 、湿条件下苦荞中脂肪酸 、芦丁 、
叶绿素含量的变化 ,探讨其变化机制 ,以期为苦荞品
质控制服务。
1　材料与方法
1.1　原料 、药品试剂
四川苦荞麦籽粒:过 4目 、8目筛 ,除去沙尘 、野
草及较大 、较小的以及不成熟籽粒 ,取其中间部分获
得大小均匀的籽粒 ,含水量 16.0%。
芦丁:生化试剂 ,上海试剂二厂产品 。
收稿日期:2002-05-08
徐宝才:男 , 1973年出生 ,博士生 ,食品科学与工程专业
　　槲皮素:日本 ,半井化学药品株式会社产品 。
十七碳(烷)甲酯(内标)。
脂肪酸标准品:本校油脂教研室提供 。
甲醇为色谱纯 ,其他试剂均为分析纯 。
1.2　温度 、湿度控制
湿度控制:采用饱和溶液法〔4〕(表1)。
将苦荞籽粒在30℃恒温条件下干燥至含水量约
为 5%,分别称取 100g 平铺于玻璃皿中 ,置于小型干
燥器中(预先放有饱和盐溶液以保持恒定相对湿度),
将干燥器放在 25±1℃的恒温箱中 ,直到达到平衡 。
表 1　恒湿控制表
编　号 饱和盐溶液 水分活度(Aw , 25℃)
1 LiCl·H2O 0.11
2 CH3COOK 0.23
3 MgCl2·H2O 0.33
4 Mg(NO 3)2·6H2O 0.52
5 CuCl2·2H2O 0.67
6 NaCl 0.75
7 KCl 0.86
8 K 2SO4 0.97
温度控制:取自然苦荞籽粒 、苦荞粉 、水热处理籽
粒(沸水处理苦荞籽粒 90秒 ,室温下晾干)于密封聚
乙烯袋中 ,分别置于 4℃、25℃、40℃恒温箱中。
1.3　贮藏时间　0 、2 、7 、12月。定时取样 ,经小型砻
谷机脱壳 ,筛分除壳后 ,进一步磙磨制粉(过 30目),
待分析 。
1.4　仪器设备
小型砻谷机:江苏产。
精密天平:AB104-N型 ,上海METTLER TOLEDO
instr.Ltd。
2003年 10月
第18卷第 5期
中国粮油学报
Journal of the Chinese Cereals and Oils Association
Vol.18 ,No.5
Oct.2003
　　恒温水浴振荡器:DSHZ -300型 ,江苏太仓实验
设备厂生产。
快速混匀器:SK-1型 ,江苏金坛环保仪器厂 。
气相色谱仪:Shinadzu GC-14B ,日本。
高效液相色谱仪:HP agilent 1100 ,美国。
UV-VIS分光光度计:755B 型 ,上海精密科学仪
器有限公司生产 。
色差仪:TG-IIG型 ,北京光学仪器厂 。
1.5　游离脂肪酸变化
1.5.1　提取〔5-6〕
准确称取苦荞样品 150mg ,加 10mL 氯仿:甲醇(2
∶1)混合溶剂 ,室温下过夜振荡提取(100r/min),过滤
后 ,提取液中加入 4mL 0.8%CaCl2 溶液剧烈搅拌 ,离
心后除去上层水相(CaCl2 溶液和甲醇)。
1.5.2　甲酯化〔7〕
0.5mL 氯仿层(下层)转移至具塞刻度试管中 ,氮
气流下蒸干溶剂 ,加入 1mL 12%的三氟化硼乙醚/甲
醇(1∶3),70℃水浴回流 30min ,冷却 ,加 0.1mL 1.34
mg/mL十七烷酸甲酯作内标 。加 0.5mL饱和NaCl溶
液 ,用 0.5mL正己烷萃取 ,正己烷相转移至刻度试管
中 ,加少许无水 Na2SO4干燥。待GC测定。
1.5.3　测定
GC 仪 , 10%DEGS , 3m ×3mm 不锈钢柱 , 柱温
160℃,进样口温 210℃, FID检测器温度 230℃;N2:
78kpa ,Air:50kpa ,H2:60kpa 。Shimadzu Chromatopack C
-R6A数据处理机。进样量 1μL。根据标准品保留
时间定性 ,采用归一化法进行定量分析 ,以起始脂肪
酸含量为 100。
总脂肪酸变化　　　A t
At0
=As×s0%
As0×s%
脂肪酸组成变化　　Ax
Ax0
=x%×As×s0%
x0%×As0×s%
A t:t时间样品的脂肪酸总量　　At0:起始样品的脂肪酸总量
A s:t时间的内标峰面积 As0:起始样品的内标峰面积
s%:t 时间的内标峰面积百分比 s0%:起始样品的内标峰面积百分比
Ax:t时间样品某脂肪酸的量 Ax0:起始样品某脂肪酸的量
x%:t时间样品某脂肪酸的峰面积百分比
x0%:起始样品某脂肪酸的峰面积百分比
1.6　芦丁变化
1.6.1　提取
苦荞脱壳粉碎后 ,精确称取 250mg 样品 ,分别加
入20mL 80%乙醇 ,室温下过夜振荡提取(100r/min),
过滤提取液 ,定容至 25mL ,0.45μm 有机膜过滤后 ,进
行HPLC分析。
1.6.2　HPLC条件
HP Agilent HPLC仪 ,色谱柱:Hypersil ODS(4.6×
100mm ,5μm)。流动相 A:65%甲醇(含 0.5%乙酸),
流动相 B:超纯水(含 0.5%乙酸),洗脱条件为表 2 ,
检测波长:354nm。5μL 进样量 ,以芦丁 、槲皮素为标
样作标准曲线(图 1),峰面积外标法定量分析 。
　样品芦丁百分比含量(%)=w ×10
-6 ×250000/5
250×(1-x%) ×100 %
　　W:5μL进样量中的芦丁质量(ng),由标准曲线计算出
250000/5:提取液与进样量之比(倍数)
250 :样品鲜重(mg)
x%:样品中的水分含量
表 2　洗脱条件
时间(min) 流动相A(%) 流动相 B(%)
0 65 35
2 100 0
5 65 35
图 1　芦丁 、槲皮素的HPLC标准曲线
1.7　色度
1.7.1　色度测定仪
采用CIELAB表色系统 ,将全自动测色色差仪用
标准白板和黑板较准后 ,测定处理苦荞粉的 L 、a 和 b
值 。L:亮度 ,0值为黑 ,100为纯白;a:正值测定红色 ,
负值为绿;b:正值测定黄色 ,负值为蓝 。
1.7.2　叶绿素测定〔8〕
准确称取荞麦粉 2g ,依次加入 10mL 、10mL 、5mL
丙酮提取 ,定容至 25mL ,取 10mL丙酮提取液 ,40℃减
压浓缩至 2mL ,叶绿素丙酮溶液在 663和 645nm波长
下比色 ,所得的光密度(OD)值代入公式:
32 中国粮油学报 2003年第 5期
Ca+b=8.02×OD663+20.20×OD645 ,计算溶液中
叶绿素含量 ,C为叶绿素浓度 ,单位:μg/mL。
2　结果与讨论
2.1　苦荞籽粒的等温吸附曲线
不同水分活度下达到平衡时 ,苦荞籽粒的含水量
见表 3。图 2 表明四川苦荞籽粒的等温吸附曲线为
典型的 S形(sigmoid shope),这与 Mazza ,G.等报道的
几种荞麦的等温吸附曲线近一致的〔1〕。
表 3　不同水分活度下达到平衡时 ,苦荞籽粒的含水量
Aw 水分含量(%) Aw 水分含量(%)
0.11 5.423 0.67 14.220
0.23 7.065 0.75 14.440
0.33 8.448 0.86 16.494
0.52 13.076 0.97 20.813
图 2　25℃条件下苦荞籽粒的等温吸附曲线
2.2　游离脂肪酸的变化
2.2.1　游离脂肪酸种类
GC分析结果(图 3)表明 ,苦荞游离脂肪酸的组
成主要是 C18∶1 、C18∶2 、C16∶0 、C18∶0 ,约占总游离脂肪酸
的95%,其中 C18∶1 、C18∶2约占 70%,另外还有少量的
C18∶3 、C20∶0等。
2.2.2　脂肪酸总量变化
Ohinata ,H.et al研究发现荞麦粉在 Aw >0.28 ,
25℃条件下保存 1 个月 , 油酯中的游离脂肪酸由
7.1%上升至 15%以上 ,而在Aw<0.25 ,增加不明显。
原因是脂肪酶在低水分活度时活性较低〔9〕。但本实
验研究发现在 25℃时贮藏 12个月 ,不同水分活度间
的脂肪酸含量差别不明显(图 4),这说明荞麦籽粒较
荞麦粉稳定 ,易保存。Tsuzuki ,W.et al也发现未脱壳
的大米贮藏一个月 ,米糠层中的脂肪酸几乎没变化 ,
而细米糠贮藏几天后 ,其中的游离脂肪酸就发生了很
大变化〔6〕。
图 4　25℃不同水分活度下总脂肪酸含量的变化
温度对游离脂肪酸变化的影响也不大 ,40℃贮藏
时其中的含量稍高(图 5)。水热处理与自然贮藏结
果相近(图 6),该结果也不同与荞麦粉的贮藏情形 ,
Ohinata ,H.et al 曾发现荞麦粉经过热处理(extrusion
heating 120℃, 7sec)贮藏一个月 ,其中游离脂肪酸几
乎不发生变化 ,而未经热处理的荞麦粉在同样条件
下 ,游离脂肪酸增加达 5倍之多。
图 6　贮藏时间对总脂肪酸含量的影响
2.3　主要脂肪酸组成的变化
图 7表明 Aw=0.23 ～ 0.52时 ,C16∶0 、C18∶0含量增
加 ,而 C18∶1、C18∶2在不同水分活度间基本无差别 ,其含
量较起始略有下降。原因可能是不同水分活度下 ,酯
酶活性不同 ,分解产生的 FFA 种类也会不同〔6〕 。另
外荞麦中存在脂肪氧合酶〔10〕 ,贮藏过程中产生的游
33第 18卷第 5期 徐宝才等　温 、湿度对贮藏苦荞品质的影响
离脂肪酸 ,尤其不饱和脂肪酸 ,易被氧化产生饱和 、不
饱和醛 ,这也是荞麦风味质变的主要原因〔2〕。
图 7　25℃12个月时不同水分活度对脂肪酸组成的影响
2.4　芦丁的变化
2.4.1　不同水分活度下芦丁含量变化
由图 8可以看出 ,在较高水分活度(Aw>0.75),
芦丁含量下降明显 ,在 Aw=0.97时贮藏 2个月时芦
丁含量就明显下降 ,贮藏 7个月 ,芦丁就几乎全部降
解 ,含量由 1.85%变为 0.19%。在 Aw =0.86 时 ,贮
藏7 、12个月后 ,芦丁分别降解了 23.24%、35.15%。
图 8　25℃不同水分活度下芦丁含量变化
2.4.2　不同温度下的芦丁含量变化
图9表明温度(4℃、25℃、40℃)对苦荞籽粒芦丁
变化的影响不明显。
图 9　不同贮藏温度下的芦丁含量
2.4.3　不同贮藏时间对芦丁含量的影响
未经处理的苦荞籽粒 ,自然贮藏 7 、12个月后 ,其
芦丁含量都发生了不同程度的下降 ,保存率分别为
96.76%、91.35%(图 10 ,表 4)。
水热处理组中的芦丁含量较低 ,原因是水热处理
过程中 ,热水溶去了一部分黄酮(芦丁)。但在贮藏过
程中其芦丁变化很小 , 12 个月时其保存率达 104.
93%(图 10 、表 4)。
图 10　不同贮藏时间对芦丁含量的影响
表 4　贮藏时间(月)对芦丁含量变化
处理 芦丁保存率(%)
0 2 7 12
自然贮藏 100 102.7 96.76 91.35
水热处理 100 102.1 106.34 104.93
2.4.4　芦丁含量的变化机制
芦丁含量下降 ,相应的槲皮素含量却在上升 ,在
高水分活度情况下变化尤其明显(图 11)。据报道苦
荞籽粒中存在芦丁降解酶(RDE),其活性很高 ,苦荞
粉中加水后能迅速将芦丁分解为槲皮素〔11〕 ,本实验
间接证实了这一结果。该酶在高温下可以使其失
活〔12〕 ,图 10 、表 4的数据也可说明这一点 ,经水热处
理后的芦丁含量几乎不发生变化。
1:2个月芦丁　 2:7个月芦丁　 3:12个月芦丁
4:2个月槲皮素 5:7个月槲皮素 6:12个月槲皮素
2.5　叶绿素的变化
表 5结果表明 ,在不同水分活度和贮藏时间条件
下 ,叶绿素的变化不明显。同时可以看出苦荞籽粒中
叶绿素含量很低 ,而其中黄酮含量很高 ,是甜荞的 10
～ 100 倍〔13-14〕 ,它对叶绿素的比色法测定结果可能
会造成干扰 ,由色度仪读出的色度值(L 、a 、b)也不能
作为叶绿素变化的评判指标(数据未列出),这可能也
是苦荞与甜荞间的不同之处。Esin ,N.A.M.et al 曾
发现甜荞的色度值(a)与叶绿素变化是一致的〔15〕 。
34 中国粮油学报 2003年第 5期
表 5　不同水分活度和贮藏时间叶绿素的变化
不同水分
活度(Aw)
叶绿素
含量(ppm)
2个月 7个月
起始 7.3821 7.3821
0.11 8.5650 9.8967
0.52 9.0629 8.1874
0.86 8.0425 8.8430
自然贮藏 6.0816 5.0198
水热处理 6.9256 6.4230
高水分活度下种子会发生一些微生物 、化学 、酶
的变化 , 微生物可以生长的最小水分活度约为
0.61〔16〕 ,而水分活度低于单层湿度时 ,脂肪氧化速度
最快 ,会导致风味的改变〔17〕。本研究结果表明在 Aw
=0.97贮藏 7个月霉变就非常严重 ,Aw >0.67(对应
籽粒含水量为 14.22%),苦荞中芦丁就会发生分解。
本实验期间内未观察到温度因素的明显作用效果 ,但
高温下种子代谢加快 ,对于长期贮藏是不利的 。所以
收获后的苦荞籽粒应干燥至其水分含量<14%,保存
在Aw <0.61 相对干燥的低温环境中。苦荞加工中
可采用适当的热处理方式 ,以提高苦荞食品的稳定
性 ,延长货架期。苦荞中脂肪酶(lipase)的活性和特
性如何 ,这部分工作正在进行 。
3　小结
3.1　本实验说明(12个月),温 、湿度对贮藏苦荞中
的游离脂肪酸的含量及组成的变化影响不明显。
3.2　温度(4℃、25℃、40℃)对苦荞籽粒芦丁变化的
影响不明显。但水分活度的作用效果显著 ,在较高水
分活度(Aw>0.75)条件下 ,芦丁含量变化较大 ,Aw=
0.97时贮藏 2个月 ,芦丁含量就明显下降 ,贮藏 7个
月 ,芦丁就几乎全部降解 ,含量由 1.85%变为0.19%。
Aw=0.86时 ,贮藏 7 、12个月后 ,芦丁分别降解了 23.
24%、35.15%。
芦丁含量的变化是苦荞籽粒中的芦丁降解酶
(RDE)作用的结果 ,该酶将芦丁分解为槲皮素。
3.3　苦荞籽粒中叶绿素含量很低 ,在不同水分活度
和贮藏时间条件下 ,叶绿素的变化不明显。另外苦荞
中黄酮的含量很高 ,对叶绿素的比色法测定结果会造
成干扰。
3.4　以上研究结果表明 ,收获后的苦荞籽粒应干燥
至其水分含量<14%,贮藏在 Aw<0.61相对干燥的
低温环境中 ,这样利于品质保存。建议在苦荞食品的
研制过程中 ,采用适当的加热方式 ,进行灭酶处理 ,以
提高苦荞食品的稳定性 ,延长货架期 。
参　考　文　献
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际荞麦会议论文集》 Ⅲ 3-6 (下转第 52页)
35第 18卷第 5期 徐宝才等　温 、湿度对贮藏苦荞品质的影响
Abstract　The hydrolysis of lecithin in absent aqueous phase was studied , then the optimum conditions of reaction was
investigated by the orthogonal experiment ,which were the rate of substrate to water 5∶2 , the rate of enzymic IU to substrate
173.2IU/g , reaction temperature 65℃and Ca2+ concentration 0.1mol/L.In addition , the emulsion character of product was
also examined.The results showed that the HLB value of product is over 8 , and can emulsify the oil in water type phase
well.
Key words　lecithin ,phospholipase A2 , lysophospholipids , emulsion
(上接第 35页)
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Effects of Water Activity and Temperature on Quality of
Buckwheat(Fagopytum .tataricum)during Storage
Xu Baocai　Ding Xiaolin
(Southern Yangtze University 606#　214036)
Abstract　The changes of free fatty acids , rutin and chlorophyll in buchwheat storage were studied , under different
storage temperature and water activity.In the meanwhile , the mechanism was discussed.Results showed that the stored buck-
wheat seeds could be kept in fresh quality by drying to moisture below 14% and storing in Aw<0.61 and low temperature.
Key words　buckwheat(Fagopytum.tataricum), storage , free fatty acid , rutin , chlorophyll , quality change
52 中国粮油学报 2003年第 5期