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加速老化贮藏下不同品种谷子粉酸败特性差异分析及其品质劣变机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Cereal Science 3.9
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针对谷子粉贮藏过程中因脂肪水解氧化导致的品质劣变问题,研究人员通过加速老化实验,系统分析了JG-42、JG-45、JG-49三个品种谷子粉的理化参数(脂肪酸值、LOX活性)、表面形貌(SEM)及风味物质(SPME-GC-MS)。发现脂肪酸值显著上升,脂质过氧化物分解产生己醛、苯甲醛等挥发性异味成分,其中JG-49的酸败特性差异显著,为延长货架期及新产品开发提供科学依据。
谷子作为全球第六大谷物,富含不饱和脂肪酸(占总脂肪75%),但其加工产品谷子粉在贮藏过程中易因脂肪酸败(Lipid rancidity)引发品质劣变——从口感恶化到产生令人不悦的"哈喇味",严重制约产业发展。尽管已有研究关注基因型、加工工艺对酸败的影响,但贮藏过程中脂质水解(Lipid hydrolysis)与氧化(Lipid oxidation)的动态变化机制仍不明确。更棘手的是,自然贮藏周期漫长,难以快速评估。为此,中国研究人员采用高温高湿加速老化实验,首次系统揭示了三类谷子粉(JG-42、JG-45、JG-49)在30天贮藏期的酸败特征,相关成果发表于《Journal of Cereal Science》。
研究团队运用脂肪酸值(FAV)测定、脂氧合酶(LOX)活性分析等生化手段,结合扫描电镜(SEM)观察表面形貌变化,并通过固相微萃取-气相色谱质谱联用(SPME-GC-MS)解析挥发性成分。关键发现如下:
脂质水解指标变化
新鲜谷子粉中脂酶活性最高,贮藏30天后JG-49活性降幅最大(41.89%),而脂肪酸值显著上升,表明脂酶催化甘油三酯分解为游离脂肪酸,为后续氧化提供底物。
脂质氧化指标变化
LOX活性在贮藏中期(15天)达峰值,催化产生脂质过氧化物,进而分解为羰基化合物。JG-49的过氧化值(POV)和羰基值增幅最小,显示其抗氧化潜力。
表面形貌与风味关联
SEM显示贮藏后谷子粉表面裂隙增多,结构松散,加速氧化进程。GC-MS鉴定出己醛(Hexanal)、苯甲醛(Benzaldehyde)等8类挥发性物质,其中Z-2-庚烯醛(Z-2-heptenal)和杂环化合物是酸败风味的主要贡献者。
主成分分析(PCA)
FAV、LOX活性和风味物质是区分品种间酸败特性的关键指标,JG-49因独特的理化特性(如高过氧化物酶活性)表现出显著差异。
结论表明,脂肪酸败是谷子粉品质劣变的核心因素,而品种差异(尤其JG-49)为抗酸败品种选育提供新靶点。该研究不仅建立加速老化评估体系,更从分子层面阐明酸败机制,为优化贮藏条件、开发缓释技术(如LOX抑制剂)奠定理论基础。未来可结合基因组学进一步解析JG-49的抗性机制,推动功能性谷子产品研发。
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