撰稿人：黃閔裕 / 臺灣穀物產業發展協會秘書處助理
前言：
高粱因富含多樣的酚類化合物，具備極高的糧食與經濟價值。然而，由於高粱的胚芽比例較大且富含不飽和脂肪酸，在碾磨成粉的過程中難以與胚乳徹底分離，使得內源性脂肪酶會迅速裂解粗脂肪，釋放出游離脂肪酸並引發氧化。這不僅會提高穀粉酸度、產生異味，更導致高粱粉極易變質，成為限制其產業發展的主要瓶頸。
傳統的穀粉穩定化方法常伴隨營養流失或感官品質改變等限制。為尋求更佳的解決方案，具備「非熱效應」與「快速」優勢的強脈衝光（PL）技術成為理想選擇。PL 技術透過釋放高能量、短時間的光脈衝，利用其光熱與光化學效應，能有效使食品中的氧化酶去活化並達到滅菌效果，同時最大程度地保留食品原有的營養與功能特性。
儘管 PL 技術已成功應用於果汁與乳製品的保鮮，但其在高粱粉儲藏穩定性上的研究仍相當有限。因此，本文獻旨在探討強脈衝光處理使高粱粉中脂肪酶去活化的實際效果，並透過長達 120 天的常溫與加速儲藏試驗，分析其脂肪酸變化並預測保存期限，期望能為高粱粉的加工與延長儲藏期限提供具體的技術應用。
材料與方法：
本文獻自當地市場採購白高粱，經篩選去除雜質後冷藏備用。實驗選用的 PL 系統配備氙氣閃光燈，能提供波長 180-240 nm 的紫外光。透過調整系統的放電電壓（15-25 V）與脈衝次數，確保樣品能接受不同能量密度的脈衝照射。
研究團隊使用脫殼機將高粱處理至 12% 的碾白度，並分為兩個階段進行實驗：第一階段主要針對「脈衝能量與脂肪酶去活化」進行分析。將碾白高粱均勻平鋪於照射艙，分別施以不同總通量（5 至 30 J/cm²）的 PL 處理；隨後將其粉碎至粒徑小於 425 μm，並進行脂肪酶萃取與比色分析。實驗數據進一步套用數學模型，以確認脈衝光能量如何破壞酵素活性。
第二階段則針對「長期儲藏品質」進行評估。研究團隊準備四組樣品：未處理全穀高粱、PL處理全穀高粱、未處理碾白高粱，以及 PL處理碾白高粱。這些樣聘被密封於 LDPE 袋中，分別置於常溫（27°C）與加速老化（40°C、高濕度）環境中儲藏長達 120 天。在不同儲藏時間持續追蹤脂肪酶活性，並檢測穀粉的水分、水活性、pH 值與顏色；同時，利用酸鹼滴定法測定游離脂肪酸（FFA）的濃度變化，並透過氣相層析儀（GC-FID）進行精密的脂肪酸組成圖譜分析。最後，將這些數據代入動力學方程式中，預測不同處理組在實際環境中的保存期限。
結果與討論：
- 脈衝光抑制酵素活性：實驗結果顯示，隨著脈衝光（PL）能量的增加，高粱中的脂肪酶活性呈現顯著下降。透過動力學模型分析證實，PL 系統中的高能量紫外線能利用光化學效應，精確破壞脂肪酶內部的蛋白質結構。這些優點使得PL技術能在穀粒碾磨前，有效阻斷脂質的水解途徑，同時避免傳統高溫熱處理容易引發的營養流失與品質劣變。
- 脈衝光提升長期穩定性：在長期的常溫與加速老化儲藏試驗中，環境的溫濕度變化易導致穀粉狀態變化。然而，經 PL 處理的樣品在各類環境下皆能維持較低的水分吸收率與水活性。此外，高溫高濕環境通常會促進酵素與化學氧化反應，導致穀粉快速酸化；而 PL 處理組則可有效減緩 pH 值的下降速度，大幅提升儲藏期間的理化穩定性。
- 脈衝光避免褐變並延緩脂質降解：在符合安全規範的處理劑量下，PL 技術不僅能讓穀粉維持穩定的白度，成功避免傳統加工常見的過熱褐變風險。此外，在脂質降解指標上，PL 處理組的游離脂肪酸（FFA）累積量顯著低於未處理組。這證明 PL 處理能藉由破壞脂肪酶的結構，有效減緩三酸甘油酯的水解速率，抑制酸敗異味的產生。
- 脈衝光有效延長保存期限：脂肪酸圖譜分析結果顯示，PL 處理能有效減少多元不飽和脂肪酸的流失，進一步抑制脂質氧化。透過降解動力學預測模型，可進一步確認PL 處理組在不同儲藏溫度下，皆展現出最低的品質降解反應速率，表示高粱粉發生脂質酸敗的速度被大幅延緩，為 PL 技術能實質延長穀粉保存期限、提升商業價值提供明確的應用優勢。
結論：
本文獻證明，強脈衝光（PL）處理能有效提升高粱粉的儲藏穩定性。隨著脈衝能量增加，脂肪酶活性顯著下降，大幅延緩脂質的水解速度。結合各項長期儲藏指標（水分、水活性、酸鹼值、色澤及游離脂肪酸等）的評估，經 PL 處理的「碾白高粱」展現出最佳的品質穩定性，其品質降解的反應速率為所有測試組別中最低。綜上所述，PL 處理不僅有效控制多元不飽和脂肪酸在儲藏期間的變化，更延長高粱粉的保存期限。未來研究可進一步聚焦於 PL 參數的最佳化或結合其他保鮮策略，全面評估其對穀粉營養組成、蛋白質功能性及烘焙加工特性的影響，以推動非熱加工技術在穀物產業的商業應用。
文獻來源：國際穀物科學與技術協會(ICC)官方科學期刊 第128卷 (2026.03)
Sruthi, N. U., Rao, P. S., Bennett, S. J., & Bhattarai, R. R. (2026). Intense pulsed light treatment for enhancing the storage stability of sorghum flour: lipase inactivation kinetics, fatty acid changes, and shelf-life prediction. Journal of Cereal Science, 128, 104398. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2026.104398