《食品科學》：安徽工程大學郭紅艷博士等：過熱蒸汽預處理對玉米胚芽儲藏品質的影響

玉米胚芽油脂質量分數高達30%以上，占玉米脂肪總量的83%，是一種重要的油料資源。油料預處理是油脂加工過程中的重要工序，影響油脂的質量和風味。熱預處理是目前運用最為廣泛且能夠有效改善油料品質及穩定性的預處理方式之一。相較之下，過熱蒸汽（SHS）技術展現出獨特優勢，其處理食品原料具有無氧性、傳熱系數高、鈍酶速率快、受熱均勻、營養流失少等優點。與此同時，該技術還具有放熱速度慢、節能環保等特性。SHS預處理也可顯著抑制新鮮麥胚儲藏過程中脂肪AV的增加，延緩麥胚的氧化酸敗速率，提高其儲藏穩定性。

安徽工程大學生物與食品工程學院的鄭立友，韓國和郭紅艷*等從理化指標、脂肪伴隨物及抗氧化活性等多角度系統分析SHS預處理對玉米胚芽儲藏（溫度（25±3）℃、相對濕度（75±3）%，持續8 周）過程中品質的影響，旨在為玉米胚芽穩態化處理提供新的理論與技術支撐。

1 SHS預處理對玉米胚芽儲藏期間理化指標的影響

1.1 玉米胚芽油的色澤

儲藏前玉米胚芽油紅值為5.83，經SHS預處理后紅值降至4.47～4.85，最大降幅34.7%，其中以180 ℃-120 s組的表現最優（圖1），紅值降低可能源于SHS無氧微環境抑制了氧化褐變反應和磷脂降解等反應。儲藏期（0～8 周）內所有樣品的紅值均有所降低，未處理組紅值降幅達30.4%（第5周），而SHS預處理組僅為10.9%～16.7%，其中180 ℃-120 s SHS預處理組降幅最低，僅為未處理組降幅的27.7%，且波動幅度最小。而150 ℃-60 s、210 ℃-120 s SHS預處理組樣品色澤紅值相對波動幅度稍大。玉米胚芽油中色素主要是玉米黃質、葉黃素和

-胡蘿卜素，而玉米黃質、葉黃素在自由基清除能力方面顯著高于

-胡蘿卜素，導致玉米胚芽儲藏期間隨著脂質氧化自由基鏈式反應的進行，消耗了更多的玉米黃質、葉黃素；同時黃酮類等多酚類物質也會在玉米胚芽儲藏期間參與延緩脂質氧化的反應進程。與此同時，有研究報道黃酮類化合物是米糠油顏色加深的主要因素，而玉米黃質是次要因素。上述原因均會導致玉米胚芽油色澤的降低。上述結果表明，SHS預處理能夠有效維持玉米胚芽油的色澤穩定性。

1.2 脂肪酸組成

由表1可知，玉米胚芽油含14 種脂肪酸，包括7 種飽和脂肪酸（SFAs）、2 種單不飽和脂肪酸（MUFAs）及5 種多不飽和脂肪酸（PUFAs）（表1），其中主要包括亞油酸（58.98%～59.25%）、油酸（24.82%～25.03%）和棕櫚酸（12.00%～12.15%）等，這一結果與Shahidi[1]的結果一致。儲藏過程中SHS預處理并未顯著影響玉米胚芽中SFAs、MUFAs及PUFAs含量，各油樣脂肪酸組成表現出較高穩定性。Wang Lijuan等[30]也研究發現SHS預處理后蕎麥儲藏期間的SFAs、MUFAs、PUFA含量相對穩定。上述結果主要源于，雖然PUFAs因雙鍵結構更易發生氧化，但儲藏過程中脂質氧化主要處于初級階段，氧化初期僅形成過氧化物，尚未斷裂為短鏈產物（如醛、酮），常規氣相色譜并不能有效區分脂肪酸和脂肪酸氫過氧化物，因此脂肪酸的整體組成未顯著改變。然而，有研究表明經SHS預處理后的全麥面粉儲藏過程中不飽和脂肪酸（unsaturated fatty acids，UFAs）含量均顯著降低。而SHS處理后的青稞儲藏過程中其SFAs含量降低、UFAs含量顯著升高。原料種類及初始品質、SHS預處理參數的不同等可能導致上述不同的研究結果。

1.3 AV和POV

圖2A展示了在（25±3）℃、（75±3）%相對濕度下，未處理組與SHS預處理組在8 周儲藏期內AV的動態變化。所有油樣的AV在儲藏過程中均呈現先上升后下降的變化趨勢。儲藏前期（0～2 周）油脂水解主導的游離脂肪酸快速累積導致AV顯著上升；儲藏2～6 周伴隨氫過氧化物分解，各油樣AV均隨著儲藏時間的延長而呈現出波動式降低，可能源于脂肪酸氧化，生成脂肪酸氫過氧化物，而后進一步降解成異味的揮發性產物；儲藏末期（6～8 周）濕熱協同作用促進其油脂水解，又不斷生成游離脂肪酸，最終導致AV再次上升。特別地，180 ℃-120 s SHS處理組表現出最優穩定性，其AV起始值（2.15 mg/g）和終值（2.47 mg/g）較未處理組（2.22～2.71 mg/g）降低12.3%～23.6%，且均低于GB 2716—2018《植物油》規定的限值10 mg/g。這表明SHS預處理通過抑制脂肪水解酶活性與阻斷氧化鏈式反應，有效延緩玉米胚芽油的酸敗進程。這一發現與SHS預處理米糠、山茶籽、麥胚等原料的儲藏實驗結果相互印證。

儲藏過程中POV隨時間的變化整體呈先急速升高后緩慢降低的趨勢（圖2B）。儲藏前期（0～2 周）POV快速升高源于氫過氧化物持續生成；隨儲藏時間的延長（2～8 周），游離脂肪酸進一步氧化分解為醛類、酮類等次級產物，導致POV緩降。當儲藏結束時，180 ℃-120 s SHS預處理組油樣的POV為1.76 mmol/kg，而未處理組、150 ℃-60 s、210 ℃-120 s處理組的樣品POV分別為1.91、2.21、1.83 mmol/kg。除150 ℃-60 s處理組外，各組油樣POV均低于未處理組，可能與SHS預處理可鈍化部分脂肪氧合酶活性，抑制脂質過氧化物生成直接相關。此外，通過對比各SHS預處理組，發現180 ℃-120 s SHS預處理組樣品POV最小，210 ℃-120 s次之。值得注意的是，所有樣品POV（最高值2.21 mmol/kg）均低于GB 2716—2018規定的限值（9.85 mmol/kg）。

1.4 共軛二烯值和共軛三烯值

如圖2C所示，所有樣品

K

232 值 均隨儲藏時間延長呈上升趨勢。其中未處理組增幅最為明顯，由初始值4.11升至6.71，增幅達63%，而180 ℃-120 s SHS預處理組

K

232 變化最為穩定，其終值較未處理組低12.5%。進一步分析儲藏過程中

K

268 變化（圖2D）發現，各組的

K

268 在前5 周保持穩定，5 周后明顯上升，主要源于儲藏后期次級氧化產物生成速率高于分解速率，導致

K

268 快速上升至0.77～0.96。其中未處理組

K

268 增幅達75%，而SHS預處理組（如180 ℃-120 s）的最大增幅僅為43%。

1.5

p

-AnV和TV

儲藏過程中各樣品

p

-AnV變化可分為3 個階段，儲藏前期（0～3 周）呈緩慢上升趨勢，最大增幅8.5%（未處理組）；儲藏中期（3～4 周）明顯下降，可能與次級氧化產物的分解有關，期間醛、酮類物質等次級氧化產物的生成速率可能低于分解速率，導致

p

-AnV下降；儲藏后期（4～8 周）進入次級氧化階段，次級氧化產物的生成速率高于分解速率，不飽和醛、酮類等次級氧化產物加速積累，

p

-AnV呈現較快上升趨勢（圖2E）。未處理組

p

-AnV從初始值3.58升至4.72，始終維持較高水平，而SHS預處理組變化幅度顯著降低（

P

＜0.05），尤以150 ℃-60 s處理組最為穩定，僅由3.78上升至3.89。這表明SHS預處理可通過抑制次級氧化產物的生成，顯著緩解玉米胚芽油脂的劣變進程，從而提高其儲藏穩定性。

TV是綜合評估油脂氧化程度的關鍵指標，其通過整合POV和

p

-AnV的信息，更全面地反映油脂的氧化狀態。如圖2F所示，TV的變化趨勢與POV高度相關。儲藏結束時，未處理組TV自初始值大幅上升43%，而180 ℃-120 s SHS預處理組TV僅上升35%，其終值較未處理組降低20.5%。這一差異進一步證實，適當提高SHS處理溫度可有效延緩脂質氧化進程，抑制TV的整體上升趨勢，最終降低玉米胚芽油的氧化劣變風險。而對于各SHS預處理組樣品的TV，研究發現150 ℃-60 s、210 ℃-120 s SHS預處理組的TV高于180 ℃-120 s SHS預處理組，說明適宜的SHS預處理條件可能通過降低油料的酶活性及降低油脂的熱氧化等，從而維持油料及油脂處在一個較低的氧化水平。

2 SHS處理對玉米胚芽儲藏過程中脂肪伴隨物的影響

2.1 生育酚

生育酚是一類重要的天然抗氧化劑，不僅能抑制UFAs氧化，還在調控人體代謝功能中發揮重要作用。由表2可知，玉米胚芽油中檢測到4 種生育酚單體，以

-生育酚（26.08～51.46 mg/100 g）與

-生育酚（4.40～7.09 mg/100 g）為主，兩者約占生育酚總量（31.91～60.93 mg/100 g）的95%以上。本研究中生育酚總量顯著低于團隊前期的研究數據，推測差異可能源自原料產地或品種的不同。

儲藏前SHS預處理組生育酚總量（58.97～60.93 mg/100 g）較未處理組均有一定程度的提升，這可能源于SHS預處理改變了玉米胚芽內部的微觀結構，促進了油體的破裂與聚集，從而促進油脂中微量脂肪伴隨物的溶出。儲藏過程中各組樣品的總生育酚含量均呈顯著下降的趨勢（

P

＜0.05），這可能由玉米胚芽儲藏過程中脂質氧化水解，生育酚作為抗氧化劑脂質氧化反應損耗自身所致。儲藏初期（0～2 周）SHS預處理組生育酚含量的下降速度快于未處理組，但隨著儲藏時間的延長（2～4 周），二者差異逐漸降低，儲藏后期（4～8 周），未處理組生育酚含量的下降速率逐步高于SHS預處理組，該現象與Jia Wanting等研究SHS預處理對全麥粉儲藏過程中生育酚的含量變化趨勢一致。儲藏初期SHS預處理組的氧化速率高于未處理組，這可能是由于熱處理導致脂肪氧合酶活性喪失后，酶促氧化途徑受阻，而非酶促氧化得到促進，但在儲藏后期，未處理組的氧化速率迅速增加，這可能是酶促氧化和非酶促氧化共同作用的結果。儲藏8 周后SHS預處理組生育酚保留率顯著優于未處理組（

P

＜0.05），150 ℃-60 s、180 ℃-120 s、210 ℃-120 s SHS預處理組總生育酚含量的降幅分別為38.70%、39.58%、34.08%，均低于未處理組（41.76%）。但需要指出的是，各SHS預處理組之間生育酚含量在儲藏前和儲藏結束后均無顯著差異（

P

＞0.05）。上述結果表明，SHS預處理有助于延緩儲藏過程中玉米胚芽中生育酚的損耗。

2.2 總酚

總酚是一類具備生物活性的天然化合物，具有清除自由基、抗氧化活性等功能，有助于提高油脂的氧化穩定性，顯著延長貨架期。由圖3可知，儲藏前SHS預處理組的TPC（176.58～218.48 mg/100 g）明顯高于未處理樣品（140.99 mg/100 g），這可能是由于熱預處理使多酚聚合物之間的共價鍵發生熱降解，提高了游離酚類物質的含量。儲藏過程中所有樣品的TPC均呈現下降趨勢，可能是由于酚類化合物在發揮抗氧化作用時被持續消耗。值得注意的是，儲藏8 周后180 ℃-120 s SHS預處理組樣品表現出最優的酚類物質保留率，其TPC約降低88.99%，低于未處理樣品的下降率（98.43%）。而對于各SHS預處理組樣品的比較，發現儲藏前180 ℃-120 s SHS預處理組樣品的TPC明顯高于150 ℃-60 s、210 ℃-120 s SHS預處理組，原因在于適當的預處理可促進細胞結構的破壞，促進酚類物質的溶出，但過高的溫度可導致酚類物質的熱降解和與其他大分子物質的結合，從而可降低TPC；儲藏后期（5～8 周），因180 ℃-120 s、210 ℃-120 s SHS預處理組樣品TV較低（圖2F），儲藏期間的油脂氧化消耗總酚較少，因此較150 ℃-60 s SHS預處理組總酚保留率相對較高。該結果也進一步表明適宜的SHS預處理條件可促進油料中脂肪伴隨物的溶出與儲藏過程中的保留，也會進一步加強油脂的抗氧化能力。

3 SHS預處理對玉米胚芽儲藏過程中抗氧化活性的影響

DPPH自由基和ABTS陽離子自由基清除能力是評價抗氧化活性的兩個重要指標。由圖4可知，SHS預處理可提升玉米胚芽的抗氧化能力，其DPPH自由基和ABTS陽離子自由基清除能力分別達到167.21～186.74 μmol/100 g與185.87～206.11 μmol/100 g，而未處理組DPPH自由基、ABTS陽離子自由基清除能力僅為156.34、167.02 μmol/100 g。此結果可能歸因于SHS預處理促進了玉米胚芽中酚類化合物的釋放（圖3），而已有研究證實總酚通過與脂質自由基發生氫供體反應，可有效抑制氧化鏈式反應。隨著儲藏時間延長，各組抗氧化能力均逐步下降。儲藏8 周后，SHS預處理組（DPPH自由基清除能力：105.08～122.04 μmol/100 g，ABTS陽離子自由基清除能力：137.55～152.62 μmol/100 g）的抗氧化能力明顯高于未處理組（DPPH自由基清除能力：（89.28±1.24）μmol/100 g，ABTS陽離子自由基清除能力（125.89±1.06）μmol/100 g）的抗氧化能力。進一步比較各SHS預處理組，發現180 ℃-120 s SHS預處理組抗氧化能力最好，210 ℃-120 s SHS預處理組次之。該結果跟各組樣品TPC的變化趨勢（圖3）基本一致，其他學者也有類似的結果報道。以上結果表明SHS預處理（尤其180 ℃ SHS預處理120 s）有助于提高儲藏過程中玉米胚芽脂質的抗氧化能力，可有效延緩脂質的氧化進程。

結論

本研究在恒溫恒濕（（25±3）℃、相對濕度（75±3）%）條件下，系統研究了SHS預處理對玉米胚芽儲藏過程中理化性質、脂肪伴隨物及抗氧化活性的影響。結果表明，SHS預處理組的玉米胚芽在儲藏過程中理化指標（紅值、AV、POV、

p

-AnV、 K 232 、K 268 及 TV）明顯低于未處理組；同時，SHS預處理組的玉米胚芽在儲藏過程中總酚、總生育酚的保留率也優于未處理組。抗氧化活性結果進一步顯示，SHS處理組在儲藏過程中DPPH自由基與ABTS陽離子自由基清除能力也明顯高于未處理組，且180 ℃-120 s SHS處理組樣品的抗氧化活性最高。本研究表明，180 ℃ SHS預處理120 s可顯著提升玉米胚芽的儲藏品質。后續研究可以新鮮胚芽為研究對象，檢測經SHS預處理后儲藏過程中玉米胚芽酶活性的變化，同時對總酚物質進行更細致地分類及單體分析，從而加深SHS預處理玉米胚芽提升其儲藏期間抗氧化能力的內在原因。

綜上所述，玉米胚芽經過SHS預處理后，儲藏過程中其氧化指標顯著降低，脂肪伴隨物的保留率顯著提高，抗氧化能力增強，其儲藏品質得到顯著提升，為玉米胚芽穩態化處理提供新的技術參考，同時為其作為油料預處理方式在油脂加工領域的應用開發提供科學依據。

第一作者：

鄭立友 講師

安徽工程大學生物與食品工程學院

主要學習和工作經歷：（1）2016.09?2020.12 江南大學食品學院 油脂與植物蛋白工程研究中心 食品科學與工程，導師：金青哲 （王興國團隊學習）；（2）2013.09?2016.07 中國農業科學院農產品加工研究所 農產品加工及貯藏工程，導師：段玉權 （王強團隊學習）；（3）2009.09?2013.07 山東農業大學食品科學與工程學院 食品質量與安全；（4）2021.01-至今，安徽工程大學生物與食品工程學院，講師。主要研究領域為油脂回色、油脂資源開發利用、油脂質量安全等；主持國家自然科學基金項目、蕪湖市科技項目、安徽工程大學校級項目等6 項；目前以第一作者或通信作者已發表科研論文25 篇，其中SCI論文16 篇；授權國家發明專利3 項；擔任

Frontiers

客座編輯；擔任《中國油脂》《食品研究與開發》《糧食與油脂》《農產品加工》等期刊青年編委。獲2024年第九屆西浦全國大學教學創新大賽國家級年度教學創新優秀獎；安徽工程大學2021年（第四屆）“課程思政”說課比賽校級三等獎；安徽工程大學第二十一屆“青年教師優秀論文獎”，一等獎（2022）；安徽工程大學第二十二屆“青年教師優秀論文獎”，二等獎（2023）。

通信作者：

郭紅艷 講師

安徽工程大學生物與食品工程學院

主要學習和工作經歷：（1）2010-2014 河南工業大學糧油食品學院 食品質量與安全，導師：衛敏；（2）2014-2016 寧夏大學食品學院 食品加工與安全，導師：何建國；（3）2017-2021 江南大學食品學院 食品安全與質量控制中心 食品科學與工程，導師：孫秀蘭；（4）2021.6 至今，安徽工程大學生物與食品工程學院，講師。從事食品安全、毒理學、生物毒素聯合毒性評價，油脂資源開發及精油功能性評價等研究。擔任 《 LWT - Food Science and Technology 》 、 《 Probiotics and Antimicrobial Proteins 》 《食品研究與開發 》 《 食品安全質量檢測學報》等期刊審稿人。主持國家自然科學基金項目、安徽工程大學校級重點研究項目、安徽工程大學，引進人才培育科研項目等；目前以第一作者或通信作者已發表科研論文11 篇，其中SCI論文6 篇，IF>10論文2 篇，EI論文2 篇，CSCD論文1 篇。

本文《過熱蒸汽預處理對玉米胚芽儲藏品質的影響》來源于《食品科學》2025年46卷第19期248-256頁，作者：鄭立友，韓國，楊麗，黃越，李興鳴，陳焱，朱淼淼，陳杰，于淼，郭紅艷*。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250331-233。點擊下方閱讀原文即可查看文章相關信息。

實習編輯：農夢琪；責任編輯：張睿梅。點擊下方 閱讀原文 即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網