天然抗氧化劑在食用油脂中抗氧化作用的研究

◎ 葉綺云，宋思園，全育集，王志強(qiáng)

（廣東省科學(xué)院測(cè)試分析研究所（中國(guó)廣州分析測(cè)試中心），廣東省化學(xué)測(cè)量與應(yīng)急檢測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510070）

食用油脂在儲(chǔ)存的過程中緩慢氧化是導(dǎo)致油脂酸敗的主要原因，嚴(yán)重影響油脂的品質(zhì)，同時(shí)也帶來食品安全問題。油脂長(zhǎng)期在氧、水、光、熱和微生物等作用下，會(huì)逐漸水解或氧化而變質(zhì)，使中性脂肪分解成甘油和脂肪酸，或使脂肪酸中的不飽和鏈斷開形成過氧化物，再依次分解成脂肪酸、醛類、酮類等物質(zhì)，而產(chǎn)生異臭，用于食品加工后容易產(chǎn)生致癌作用[1-4]。油脂氧化酸敗的一個(gè)重要表現(xiàn)是過氧化值的升高[5]。根據(jù)我國(guó)飲食習(xí)慣，食物烹飪過程中廣泛使用植物油，而我國(guó)食品安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，植物油的過氧化值的允許指標(biāo)是≤0.25 g/100 g，因此對(duì)植物油存儲(chǔ)過程中過氧化值的控制是關(guān)系植物油安全、品質(zhì)的一項(xiàng)重要舉措[6-8]。雖然目前植物油生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用人工合成抗氧化劑可以很好地抑制油脂氧化的問題，但這一類抗氧化劑的過量使用也會(huì)帶來食品安全問題[9-10]。

天然抗氧化劑是從植物、動(dòng)物及其代謝產(chǎn)物中提取的一類具有生物抗氧化活性的物質(zhì)，具有安全、低毒無害的特點(diǎn)，因此研究天然抗氧化劑在油脂抗氧化作用中的體現(xiàn)具有重要意義[11-12]。同時(shí)單一抗氧化劑的抗氧化效果往往并不理想，而將抗氧化劑和增效劑一起使用，有時(shí)能顯著提高抗氧化效果[13-14]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大豆油（一級(jí)）、花生油（壓榨一級(jí)）、菜籽油（壓榨三級(jí)）和棕櫚油，均為市購；茶多酚、抗壞血酸、迷迭香、生育酚、β-胡蘿卜素和特丁基對(duì)苯二酚（TBHQ）；冰乙酸、異辛烷、碘化鉀和可溶性淀粉均為分析純；0.100 mol·L-1硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，GBW(E)081130，深圳市博林達(dá)科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；C-MAG HS 7磁力攪拌器，艾卡（廣州）儀器設(shè)備有限公司；FB15067型超聲清洗器，F(xiàn)isher Scientific飛世爾實(shí)驗(yàn)器材（上海）有限公司；OMINS自動(dòng)電位滴定儀，瑞士萬通中國(guó)有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品制備

分別稱取一定量大豆油、花生油、菜籽油、棕櫚油于試劑瓶?jī)?nèi)，分別加入不同量的抗氧化劑，添加量均為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)最大允許量，具體添加量見表1[15]。加入抗氧化劑后將食用油樣品放于磁力攪拌器上攪拌至抗氧化劑溶解完全，再放入超聲清洗器中超聲30 min。

表1 抗氧化劑添加量表（單位：g·kg-1）

取50 mL稱量瓶，分別稱取30 g添加抗氧化劑食用油樣品和未添加抗氧化劑食用油空白樣品。將裝有油樣的稱量瓶放入溫度60 ℃的培養(yǎng)箱中。分別于0 d、2 d、4 d、6 d、8 d、10 d和12 d取樣測(cè)試。

1.3.2 過氧化值測(cè)定

按照GB/T 5009.227—2016，準(zhǔn)確稱取5 g待測(cè)油樣于燒杯中，加入50 mL異辛烷-冰乙酸混合液，后放入電位滴定儀中滴定測(cè)試[16]。

2 結(jié)果與分析

2.1 抗氧化劑對(duì)花生油的影響

由圖1可知，所有花生油試樣的過氧化值均隨著實(shí)驗(yàn)時(shí)間的增加而增大。添加抗氧化劑后，在第10 d、第12 d取樣測(cè)試發(fā)現(xiàn)除β胡蘿卜素試樣外，其他添加抗氧化劑花生油的過氧化值隨著實(shí)驗(yàn)時(shí)間的變化均低于空白對(duì)照組，說明除β胡蘿卜素，其他抗氧化劑的加入均能對(duì)花生油產(chǎn)生抗氧化效果；幾種產(chǎn)生抗氧化性的抗氧化劑對(duì)花生油抗氧化作用效果依次為TBHQ＞迷迭香＞茶多酚＞抗壞血酸＞生育酚。根據(jù)植物油國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求過氧化值指標(biāo)應(yīng)＜0.25 g/100 g。原油在第8 d后已經(jīng)超標(biāo)，而添加TBHQ和迷迭香的花生油過氧化值提升速度明顯減緩，因此TBHQ和迷迭香均能提高產(chǎn)品的貯存貨期。

圖1 不同抗氧化劑對(duì)花生油過氧化值影響圖

2.2 抗氧化劑對(duì)菜籽油氧化穩(wěn)定性的影響

由圖2可知，所有油樣的過氧化值均隨著實(shí)驗(yàn)時(shí)間的增加而增大。菜籽油空白試樣在2 d就已經(jīng)超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，添加的抗氧化劑均能延緩菜籽油過氧化值的升高，其中氧化作用效果依次為TBHQ＞迷迭香＞β胡蘿卜素＞茶多酚＞抗壞血酸＞生育酚，TBHQ和迷迭香均能使菜籽油過氧化值保持在低水平8 d以上，抗氧化效果明顯。

圖2 不同抗氧化劑對(duì)菜籽油過氧化值影響圖

2.3 抗氧化劑對(duì)大豆油氧化穩(wěn)定性的影響

由圖3可知，所有油樣的過氧化值均隨著實(shí)驗(yàn)時(shí)間的增加而增大。大豆油原油在第8 d的測(cè)試中超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，超過原油天數(shù)的添加抗氧化劑有茶多酚、抗壞血酸、迷迭香、TBHQ，其作用效果依次為TBHQ＞迷迭香＞茶多酚＞抗壞血酸，其中TBHQ和迷迭香作用明顯。

圖3 不同抗氧化劑對(duì)大豆油過氧化值影響圖

2.4 抗氧化劑對(duì)棕櫚油氧化穩(wěn)定性的影響

由圖4可知，所有油樣的過氧化值均隨著實(shí)驗(yàn)時(shí)間的增加而增大。棕櫚油原油在第8 d的測(cè)試中超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，超過原油天數(shù)的添加抗氧化劑有茶多酚、迷迭香、TBHQ，其作用效果依次為TBHQ＞迷迭香＞茶多酚，其中THHQ和迷迭香作用明顯。

圖4 不同抗氧化劑對(duì)棕櫚油過氧化值影響圖

2.5 抗氧化劑+檸檬酸對(duì)花生油抗氧化效果的影響

檸檬酸作為增效劑對(duì)天然抗氧化劑抗氧化作用效果影響如圖5。由圖5可知，添加了增效劑檸檬酸后，各抗氧化劑在花生油中的抗氧化活性作用均有所提高。添加了增效劑后對(duì)各種添加的抗氧化劑8 d內(nèi)均作用明顯，能起到很好的抗氧化性，說明檸檬酸對(duì)抗氧化劑能起到很好的增效作用。但超過8 d后，增效劑作用效果不明顯。

圖5 不同抗氧化劑與增效劑檸檬酸對(duì)花生油過氧化值影響圖

不同抗氧化劑對(duì)4種食用油抗氧化性作用效果如表2所示。

表2 不同抗氧化劑對(duì)4種食用油抗氧化性作用效果排名表

3 結(jié)論

通過上文內(nèi)容分析不同抗氧化劑對(duì)家用4種食用油的抗氧化作用可知，TBHQ和迷迭香均對(duì)油脂起到明顯抗氧化作用。同時(shí)，增效劑檸檬酸對(duì)幾種抗氧化劑的抗氧化性能作用前期明顯，但對(duì)于長(zhǎng)期保存作用不明顯。