不同储藏时间苦荞麦挥发性成分变化的研究

摘 要：通过对不同储藏时间条件下的苦荞麦挥发性气体成分进行测定，探索挥发性物质成分与储藏时间之间的变化规律。结果表明，随着苦荞麦陈化的加深，苦荞麦中挥发性物质成分各组分变化不一样，但挥发物质总量随储藏时间的增加而增加，与脂肪酸值变化具有相似的数学关系。

关键词：苦荞麦 储藏时间 脂肪酸值 挥发性物质

荞麦是蓼科荞麦属作物，一年生草本双子叶植物纲，蓼科栽培植物。营养学家认为苦荞麦食品是21世纪具有良好发展前途的绿色食品。根据文献记载，国内外学者对荞麦储藏的研究主要集中于温度或水分等单因素对荞麦储藏稳定性的影响和荞麦米的储藏研究，亦即主要研究处于销售期的或货架期间的短时间储藏行为，对荞麦储藏期间挥发性成分的研究较少。国内，贵州省生物技术研究开发基地的王道平、李凤等利用水蒸气蒸馏法提取黔产金荞麦（Fagopyrum dibotrys）的挥发油，采用GC-MS对其挥发性化学成分进行测定研究，并应用色谱峰面积归一化法计算各成分的相对百分含量[1]。

不同储藏时间苦荞麦挥发性成分变化的研究采用固相微萃取与气质联用手段测定苦荞麦中挥发性成分的方法，对苦荞麦中挥发性成分进行鉴别和分类，为进一步研究苦荞麦在储藏过程中挥发性成分的变化规律与脂肪酸值变化的关系和苦荞麦储藏品质判定新指标提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

苦荞麦分别购于山西太原和云南昆明，收获于2011年；山西苦荞麦果壳呈黑色，云南苦荞麦果壳呈灰色，其原始品质见表1。

1.2 仪器与设备

主要仪器及设备见表2。

1.3 实验方法

1.3.1样品处理

将苦荞麦籽粒过?3.0mm谷物选筛，除去沙尘、草籽等杂质，通过喷壶喷雾打湿、平衡样品水分至16%，包装，模拟实际仓储条件储存。时间120d，测定前后苦荞麦脂肪酸值与挥发性成分变化。

储藏温度：常温（25℃～30℃），通过恒温生化培养箱控制；

包装条件：将650g样品装入市购30cm×19cm聚乙烯自封袋中，然后封口。

1.3.2脂肪酸测定

按GB/T 15684―1995《谷物制品脂肪酸值测定法》测定。

1.3.3挥发性成分分析

采用顶空进样方法测定。实验步骤：称取5g粉碎（粒度200目）后的苦荞麦粉置入50mL顶空进样瓶中，密封严实，与100℃烘箱中加热平衡1h，用100?L进样针抽取100?L顶空气体，注入气相色谱仪，进行分析，再在相同的条件下加入质谱仪确定各组分。

1.3.4气相色谱仪条件

1.3.4.1气相色谱分析条件

进样量：50μl；色谱柱：HD30m×0.32mm×0.25μm毛细柱；检测器：FID 200℃；进样器：200℃；柱温：40℃，保持5min。流量控制方式：压力；压力大小：60KPa；总流量：46.3mL/min；柱流量：2.06mL/min；线速度：34.1cm/s；吹扫流量：3.0mL/min；分流比：20

1.3.4.2气质条件

离子源：EI电子轰击源；传输线温度：250℃；离子源温度：250℃；电子EI能量：70ev；扫描质量范围：33～400amu；采样速率：5次/s；色谱柱：毛细柱，30m×0.25mm×0.25μm TR-5ms；进样口温度：250℃；柱温：初温50℃，升温速率15℃/min至250℃，保持3min；进样量：进样时间12s，， 无分流进样。

2 结果与讨论

2.1 脂肪酸值的变化

16%水分的山西、云南苦荞麦脂肪酸值随时间变化规律见图1。

由图1可以看出，由于苦荞麦中含有较多的高度不饱和酸，加上水分高达16%，在脂肪酶的作用下，游离脂肪酸含量迅速升高，且两种苦荞变化基本一致。谷物中脂类物质只占很小的比例，但在种子或粉的气味劣变方面却起了主要作用，苦荞麦中酶或非酶氧化脂肪产生的饱和醛和非饱和醛等次级代谢物质是其风味劣变的主要原因，储存120d后有较明显的异味。

2.2 挥发性气体成分变化

云南苦荞麦原始样品中挥发性物质组成见图2。常规包装、水分含量16%的云南苦荞麦在常温下储藏60d、120d后，其挥发性物质组成见图3、图4。山西原始样品中挥发性物质组成见图5所示。常规包装、水分含量16%的山西苦荞麦在常温下储藏60d、120d后，其挥发性物质组成见图6、图7所示。

利用气质联用仪对苦荞麦中的挥发性物质成分进行定性分析，苦荞麦挥发性物质组成见表3。

由图2～图7、表3可以看出：云南苦荞麦和山西苦荞麦所含挥发性物质种类基本相同，为不饱和的醛和二甲二硫，其中不饱和醛占绝对优势，主要来源于脂质氧化；由响应面积可以看出两种苦荞麦中的挥发物总量都随储藏期的增加而增加，且随着时间的增加总量呈递增趋势，说明随储藏时间的延长，脂质的氧化产物在积累；各组分的变化没有一定的规律，以2―丁醛为例。在高湿条件下脂肪酶的活性较强，把脂肪酸分解为碳链较短的醛类化合物，水分含量16%的云南苦荞麦在常温下储藏60天后，2―丁醛含量迅速上升，而储藏120天的2―丁醛所占百分比反而下降了，原因是2―丁醛易挥发，随着时间的增加，2―丁醛挥发的速度大于分解生成速度所致；相反山西苦荞麦的2―丁醛随着时间的增加呈递增趋势，分析原因可能与种子的种皮致密度有关，山西苦荞麦较为致密，挥发物不易脱离种子的束缚。分析其他成分，具有类似的情况，因此，只有挥发性物质的总量具有稳定的变化规律，可以把挥发性物质总量作为研究对象。

2.3 挥发物总量变化与脂肪酸值的关系

由图8、图9可以看出，山西、云南苦荞麦在储藏过程中，脂肪酸值与挥发性成分之间有着一致的递增发展趋势，两者的变化具有相似的数学关系，在检测过程中指标数值可以相互印证，特别是山西苦荞麦脂肪酸值的线性斜率与挥发性成分的斜率基本平行。这说明在检测苦荞品质的判定中，挥发性成分总量对其质量判定有指导意义。

3 结论

通过对苦荞麦在储存过程中的挥发性物质与脂肪酸值变化之间的关系分析可以得出以下结论：

（1）苦荞麦中的挥发性成分主要为不饱和的醛和二甲二硫，其中不饱和醛占绝对优势。

（2）随着储藏时间的增加，苦荞麦中挥发性成分总量呈增加趋势，但各成分变化没有一定的规律，这可能与苦荞麦的组成结构有一定的关系，有待进一步研究。

（3）荞麦中挥发性成分总量的变化在正常储藏条件下与脂肪酸值变化具有相似的数学关系，在指标测定中可相互印证。