袁 貝，邵亮亮，張迪駿，張春丹，周 君，李 曄，蘇秀榕，*（.寧波大學海洋學院，浙江寧波35；.浙江省質(zhì)量監(jiān)督檢驗局，浙江杭州00083）

儲藏條件對花生的氨基酸和脂肪酸組成及風味的變化影響

袁 貝1，邵亮亮2，張迪駿1，張春丹1，周 君1，李 曄1，蘇秀榕1，*
（1.寧波大學海洋學院，浙江寧波315211；2.浙江省質(zhì)量監(jiān)督檢驗局，浙江杭州100083）

花生在儲藏過程中易走油霉變，分析花生在貯藏過程中的氨基酸和脂肪酸含量變化是研究花生品質(zhì)的重要內(nèi)容。將花生在低溫常濕、常溫低濕和常溫常濕環(huán)境下儲藏12個月，利用高效液相色譜和氣相質(zhì)譜聯(lián)用儀測定不同儲藏條件下花生的氨基酸與脂肪酸隨儲藏時間的變化情況，結合電子鼻和傅里葉變換紅外吸收光譜對花生品質(zhì)進行分析。研究結果顯示：低溫冷藏環(huán)境下花生中氨基酸總量由233.42 mg/g降至215.41 mg/g，常溫常濕的條件下降至197.85 mg/g；脂肪酸變化最明顯的是油酸和亞油酸的含量，低溫冷藏12個月后O/L值從0.94上升至0.96，而常溫低濕條件下達到1.54，亞油酸遭到嚴重破壞；紅外譜圖中蛋白質(zhì)和脂肪酸的特征峰1653 cm-1和1744 cm-1均減弱，常溫常濕條件下最明顯。低溫冷藏是最佳貯藏條件。

花生，氨基酸，脂肪酸，紅外光譜法，電子鼻

花生富含不飽和脂肪酸、蛋白質(zhì)等天然營養(yǎng)物質(zhì)?；ㄉ谫A藏中極易受到外界高溫、潮濕、光線和氧氣的不良影響［1］，脂肪易氧化而產(chǎn)生哈喇味［2］。隨著貯藏時間的延長，花生中的營養(yǎng)成分發(fā)生各種變化。蛋白質(zhì)和脂肪是影響花生品質(zhì)的主要因素，花生的變色、變味、出油、氧化、霉變等各類變化都與這兩類主要成分相關。國內(nèi)主要是農(nóng)家簡單貯藏，花生易氧化走油，吸水返潮，花生變差致使經(jīng)濟損失巨大［3］。申曉曦等［4］將花生仁露空和真空儲藏對比實驗，研究花生的酸價、過氧化值、水分活度等變化趨勢；高奇等［5］

研究花生脂肪酶活力與儲藏特性的相關性，為脂肪酶對花生儲藏劣變提供了參考。C M Lee等［6］通過控制儲藏中溫濕度，研究花生的水分活度和食用特性等對果仁品質(zhì)變化進行討論?；ㄉA藏過程中品質(zhì)控制問題尤為重要，國內(nèi)外學者在花生原料貯藏技術方面進行了積極的探索［7］，花生中脂肪和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分的具體變化及采用快速無損方法鑒定花生品質(zhì)的研究鮮有探討，在不同貯藏條件下，蛋白質(zhì)中氨基酸和脂肪中脂肪酸的含量變化會不同，分析花生在貯藏過程中的氨基酸和脂肪酸含量變化是研究花生品質(zhì)重要內(nèi)容。本文將花生樣品在三種條件下進行貯藏，利用高效液相色譜和氣相色譜分析比較氨基酸與脂肪酸含量的變化情況，并利用傅里葉紅外光譜和電子鼻對貯藏12個月的三種花生進行分析鑒定。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮花生 購于當?shù)剞r(nóng)貿(mào)市場；鹽酸、氫氧化鈉、乙醚 均為分析純，購自寧波奧博化學試劑有限公司。

Agilent 1200LC高效液相色譜儀、Agilent 7890A氣相色譜儀 美國Agilent公司；紅外圖譜儀 德國Bruker公司；便攜式電子鼻系統(tǒng) 德國Airsense公司；Mars5微波消解儀 美國CEM公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品的制備 剝?nèi)バ迈r花生外殼取出花生仁分成三份樣品，每份2 kg。樣品1在溫度4℃濕度45% ～65%（低溫常濕）條件下貯藏，樣品2在常溫濕度20%（常溫低濕）的培養(yǎng)箱中貯藏，樣品3在常溫濕度45% ～65%（常溫常濕）條件下貯藏。三種樣品均貯藏12個月。每三個月抽取一次樣品，分別測定氨基酸與脂肪酸含量。

1.2.2 氨基酸含量分析 各取1 g花生樣品，用藥物粉碎機粉碎后各取0.1 g樣品于微波消解管中，加入5 mL 6 mol/L鹽酸，放入微波消解儀中進行兩步消解：功率為800 W，升溫10 min達到100℃，保持5 min；功率為800 W，升溫5 min達到130℃，保持30 min（其中色氨酸在酸性條件下易被破壞，因此采用6 mol/L的氫氧化鈉溶液進行水解）。冷卻后取出樣品，用6 mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為中性，并用25 mL容量瓶定容。取各樣品1 mL過濾（0.22 μm的微孔濾膜），用高效液相色譜儀進行檢測［8］。

1.2.3 脂肪酸含量分析 各取5 g樣品加入乙醚進行微波提取，甲酯化后利用Agilent 7890A氣相色譜儀進行測定［9-10］。

氣相質(zhì)譜條件：J&W DB-5石英毛細柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；升溫程序：180℃保持1 min，以20℃/min升至280℃，保持4 min；載氣（He）流速1.2 mL/min，壓力2.4 kPa，進樣量0.5 μL；分流比10∶1；電子轟擊離子源：電子能量70 eV，傳輸線溫度275℃，離子源溫度200℃，母離子m/z 285，激活電壓1.5 V，質(zhì)量掃描范圍m/z 35～500。

1.2.4 紅外光譜分析 取貯藏12個月后的花生，小心去除花生仁包衣，并用小刀截取中間較平整的一小塊，覆蓋住ATR元件晶體，采集4000～400 cm-1范圍內(nèi)紅外圖譜儀，同一樣品重復兩次［11］。

1.2.5 電子鼻檢測 采用電子鼻系統(tǒng)對貯藏12個月后的花生揮發(fā)性成分進行分析［12-13］。電子鼻信號的采集時間為60 s。對電子鼻數(shù)據(jù)運行PC分析比較花生之間的差異性，并運行l(wèi)aodings分析以區(qū)分當前模式下傳感器的相對重要性。

1.2.6 統(tǒng)計分析 全部實驗數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2010進行統(tǒng)計處理，數(shù)值以均值±標準差表示。

2 結果與討論

2.1 不同貯藏條件下氨基酸的變化規(guī)律

花生含有人體所必需的8種氨基酸。含量較高的氨基酸主要有天冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）、絲氨酸（Ser）、甘氨酸（Gly）、精氨酸（Arg）和亮氨酸（Leu），約占氨基酸總量的65%（圖1）。經(jīng)過12個月貯藏后，6種主要氨基酸含量均有減少，低溫常濕條件下花生各氨基酸含量降低的最??；在常溫常濕環(huán)境下，氨基酸損失最多；常溫低濕條件下，氨基酸含量介于兩者之間。溫度會影響花生中的酶的活性以及微生物的活動，在低溫環(huán)境中花生的氨基酸能夠得到較好的保留（表1）。

圖1 新鮮花生中氨基酸的含量Fig.1 The amount of amino acids in fresh peanut

表1 不同貯藏條件下花生中主要氨基酸含量（mg/g）Table1 Main amino acid contents in peanut under different storage conditions（mg/g）

在不同條件下花生中氨基酸含量降低速度不同。經(jīng)12個月的貯藏后樣品1中氨基酸總量由233.42 mg/g降至215.41 mg/g，樣品2中降至207.73 mg/g，樣品3降至197.85 mg/g。相比常溫貯藏，在冷藏條件下，花生中氨基酸含量變化比較緩慢。前3個月中由于新鮮花

生中的各種酶類尚未失活，消耗了部分氨基酸；隨著貯藏時間的增加，花生內(nèi)部各種酶類失活，代謝逐漸減弱，氨基酸變化稍微平緩；當遇到雨水較多季節(jié)時，如圖2中6～9月期間，空氣濕度變高，霉菌開始大量繁殖并破壞花生中的蛋白質(zhì)和氨基酸。一般糧庫中的儲糧在這段時間內(nèi)也由于霉菌等微生物的作用而出現(xiàn)品質(zhì)大幅下降的問題。9月份后空氣中濕度變低后，霉菌無法生存，使得花生氨基酸含量基本逐漸趨于穩(wěn)定（圖2）。

圖2 花生中氨基酸總量隨貯藏時間的變化Fig.2 Total amount of amino acid in peanut changes with storage time

2.2 不同貯藏條件下脂肪酸的變化規(guī)律

花生中不飽和脂肪酸主要是油酸（C18∶1）和亞油酸（C18∶2），此外還有少量的花生油酸（C20∶1）、棕櫚油酸（C16∶1）、亞麻酸（C18∶3）等。飽和脂肪酸主要有軟脂酸（C16∶0）、花生酸（C20∶0）、山崳酸（C22∶0）、木焦油酸（C24∶0）、硬脂酸（C18∶0）等，飽和脂肪酸總量不超過20%。在不同貯藏條件下，隨著時間的延長，脂肪酸含量會發(fā)生相應的變化，其中最明顯的是油酸（C18∶1）和亞油酸（C18∶2）。油酸含量升高，亞油酸含量則大幅下降。儲藏溫度越高，亞油酸下降速度越快，幅度越大（圖3）。

圖3 花生中脂肪酸種類及含量的變化Fig.3 The categories and relative contents of fatty acid in peanut changes with storage time

油酸/亞油酸（O/L）的比值可以反映花生的品質(zhì)，4℃下冷藏可以較好地維持花生脂肪酸組成，經(jīng)過12個月的貯藏，其O/L值從0.94上升至0.96，在常溫低濕貯藏條件下，前9個月中O/L值升高幅度較小，而隨后3個月中O/L值大幅升高。常溫常濕貯藏花生的O/L值隨貯藏時間線性升高，在前3個月中脂肪酸品質(zhì)變化不大，后期O/L值達到了1.54，亞油酸破壞嚴重（圖4）。

圖4 花生O/L值隨貯藏時間的變化Fig.4 O/L value in peanut changes with storage time

O/L值是比較有穩(wěn)定性的指標，油酸和亞油酸的相對含量直接影響花生的營養(yǎng)品質(zhì)［14］。不同貯藏條件下，花生中的脂肪酸變化規(guī)律具有明顯差異，這與其脂肪酸組成有關?；ㄉ械膩営退釋儆诙嗖伙柡椭舅?，在貯藏期間由于氧化或水解而首先被破壞，從而造成亞油酸含量減少，而油酸相對含量升高。貯藏溫度升高后，這種變化較明顯。隨著貯藏時間延長，花生酸、芥子酸等脂肪酸含量下降，而軟脂酸、山崳酸等脂肪酸含量緩慢增加，這種變化在溫度較高的貯藏環(huán)境下更為明顯。花生不飽和脂肪酸所占比值隨著貯藏時間增長會緩慢減少，這很大程度上是不飽和脂肪酸被氧化的結果。

2.3 不同貯藏條件下的花生樣品紅外光譜分析

從花生樣品的紅外光譜中可以看出，脂肪、蛋白質(zhì)中肽鍵和多糖的特征吸收峰均十分明顯，花生中主要含有脂肪、蛋白質(zhì)和碳水化合物，這與劉飛等研究結果一致［15］。從吸收峰的相對峰高可以看出，花生中脂肪含量較蛋白質(zhì)高［16］。1744 cm-1處的酯鍵振動峰是油脂的主要特征峰，1653 cm-1處的肽鍵振動峰是蛋白質(zhì)的主要特征峰，1035、719 cm-1處的羥基振動峰是多糖的特征吸收峰，3292 cm-1附近是水分特征吸收峰。三種花生樣品的紅外吸收峰非常接近特征峰，峰位一致而峰強不同。比較圖中的三條特征曲

線可以發(fā)現(xiàn)在1744、1457、1158 cm-1等處的吸收強度變小，3292 cm-1處左右羥基的不對稱伸縮振動逐漸減小，1653 cm-1處峰強變小。在貯藏12個月后樣品2和樣品3較樣品1中油脂、蛋白質(zhì)和水分的特征峰減弱，表示花生含油率降低，蛋白質(zhì)發(fā)生降解。低溫常濕冷藏條件下的花生樣品吸收峰最強，常溫低濕貯藏花生樣品次之，常溫常濕貯藏環(huán)境下花生樣品吸收峰最弱。這表明三種貯藏條件中低溫冷藏營養(yǎng)成分減少最少，效果最好，而常溫常濕保存營養(yǎng)物質(zhì)破壞最嚴重，保存效果最差（圖5）。

圖5 不同貯藏條件下花生的紅外光譜圖Fig.5 FT-IR spectra of peanuts stored in different conditions

2.4 不同貯藏條件下的花生樣品指紋圖譜分析

花生經(jīng)12個月貯藏之后風味發(fā)生了變化，三種貯藏條件下花生在電子鼻10個傳感器的響應雷達圖明顯不同（圖6），10個傳感器性能不同（表2）。選取電子鼻測定的平穩(wěn)階段，獲取三種樣品的雷達圖，樣品1 中2、7、9號，樣品2中2、6、8號和樣品3中所有傳感器相應值相對較高。樣品1中芳香成分仍然濃郁，樣品2中檢測到甲基類、醛酮類氣味物質(zhì)，樣品3氣味成分較復雜，各個檢測器均有較高響應值，其他的氣味物質(zhì)掩蓋了花生原有的風味。結合Loadings分析可以幫助區(qū)分當前模式下傳感器的相對重要性。如果某個傳感器在模式識別中負載參數(shù)近于零，那該傳感器的識別能力可以忽略不計；如果相應值較高，則該傳感器就是識別傳感器。圖中表明2、7、6、8、9號傳感器在當前條件下的作用較大，而1、3、4、10號傳感器的作用較小，傳感器1、3、5信號相似，均對芳香成分敏感（圖7）。

表2 電子鼻10個傳感器性能Table2 The functions of 10 Electronic nose sensors

圖6 不同貯藏條件下花生響應圖Fig.6 Response graphics of peanuts stored in different conditions

圖7 不同貯藏條件下花生的loadings分析圖Fig.7 Loadings analytical graph of peanuts stored in different conditions

圖8中每個點代表測試次數(shù)，橢圓形內(nèi)的數(shù)據(jù)點重合性很好，其中主成分1和主成分2的貢獻率分別達到64.16%和35.83%，PC分析能很好地將三種花生樣品予以區(qū)分。

圖8 不同貯藏條件下花生的PCA分析圖Fig.8 PCA graph of peanuts stored in different conditions

電子鼻測得的結果是樣品中揮發(fā)性組分的整體信息［17］，是通過對樣品的揮發(fā)性物質(zhì)的差異進行統(tǒng)計分析。PC分析中兩個主成分共可反映樣品信息的99.99%，遠遠超出70%［18-19］，表明PCA分析可以反應花生樣品的綜合信息，氣味指紋分析能夠有效區(qū)分不同貯藏條件下的花生樣品。與相關文獻一致，電子鼻不但能較好地識別不同品種的花生［20］，同時也能用于追蹤檢測糧食霉變程度，反映糧食霉變信息［21］。

3 結論

經(jīng)12個月貯藏后，低溫冷藏環(huán)境下花生無論是色澤，風味均保持最佳，氨基酸、脂肪酸等營養(yǎng)成分減少最小，因此低溫常濕冷藏是最佳貯藏條件；在常溫常濕的條件下儲藏的花生營養(yǎng)成分蛋白質(zhì)、脂肪流失最嚴重，品質(zhì)變差速度最快，且霉菌等微生物快速滋長，無法長時間儲藏；低濕度可以有效地防止霉菌的生長，從而可以在較長時間內(nèi)保持花生的主要營養(yǎng)成分，氨基酸和脂肪酸含量能得到較好的保存。紅外光譜分析和電子鼻分析能夠快速無損地反映不同貯藏條件下花生樣品間的品質(zhì)變化。

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The difference of amino acids，fatty acids and flavor of peanut stored in different conditions

YUAN Bei1，SHAO Liang-liang2，ZHANG Di-jun1，ZHANG Chun-dan1，ZHOU Jun1，LI Ye1，SU Xiu-rong1，*
（1.School of Marine Sciences，Ningbo University，Ningbo 315211，China；2.Zhejiang Bureau of Quality and Technical Supervision，Hangzhou 100083，China）

The peanut easily got oil pull-up and mildewed.It was important to analyze the changes of amino acids and fatty acids of peanuts which was a reflection of peanut qualities.The changes of amino acids and fatty acids of peanuts were compared by HPLC and GC-MS，which were stored at three different conditions：low temperature and normal humidity refrigeration，at room temperature and low humidity and ambient temperature and humidity.The discriminatory analysis of peanut samples were made by electronic nose and infrared spectroscopy.The amount of amino acids declined from 233.42 mg/g to 215.41 mg/g in cryogenic storage，compared with the amino acids of peanuts stored in the normal conditions which decreased to 197.85 mg/g.The change of fatty acids was the most obvious in the content of oleic acid and linoleic acid.The ratio raised from 0.94 to 0.96 in cryogenic storage，while the ratio of peanuts reached 1.54 when stored in the normal conditions.The characteristic peaks of protein and fatty acids in the infrared spectra at 1653 cm-1and 1744 cm-1were decreased，especially in the normal conditions.Cold storage was the best storage conditions of peanuts.

peanut；amino acid；fatty acids；infrared spectroscopy；electronic nose

TS214.9

A

1002-0306（2016）08-0318-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.08.058

2015－09－29

袁貝（1989-），女，碩士研究生，研究方向：食品科學與工程，E-mail：907467675@qq.com。

*通訊作者：蘇秀榕（1956-），女，教授，研究方向：食品科學與工程，生物化學與分子生物學，E-mail：suxiurong@nbu.edu.cn。

浙江省重大科技專項重點社會發(fā)展項目（szx11070）；寧波市重點學科資助項目（2009C03017-1）。