添加抗氧化劑對豬脂肪的誘導氧化影響

劉文營 成曉瑜 戚彪 喬曉玲　王守偉　湯介蘭

摘 要：研究添加不同抗氧化劑豬脂肪的誘導氧化性質(zhì)，選取4 種天然抗氧化劑、5 種合成抗氧化劑和1 種抗氧化劑增效劑進行分析，在高溫（溫度90 ℃）和高氧壓力（氧氣壓力0.6 MPa）作用下，油脂會發(fā)生氧化反應，通過量化樣品倉內(nèi)氧氣壓力的變化來考察豬脂肪的誘導氧化進程，分別測定添加單一抗氧化劑的豬脂肪的氧化誘導期，并對部分抗氧化劑復配對誘導氧化性質(zhì)的影響進行分析。結果表明：在國家標準限定的使用量下，添加不同抗氧化劑的誘導氧化時間依次為：丁基羥基茴香醚（butyl hydroxy anisd，BHA）（45.12 h）>2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（2，6-di-tert-butyl-4-methylphenol，BHT）（36.23 h）>沒食子酸丙酯（21.35 h）>叔丁基對苯二酚（11.30 h）>

抗壞血酸棕櫚酸酯（8.03 h）>迷迭香精油（7.96 h）>甘草提取物（7.83 h）>茶多酚（tea polyphenols，TP）（5.58 h），單獨添加維生素E（vitamin E，VE）（5.47 h）效果較弱；BHA與BHT的抗氧化效果均呈現(xiàn)線性關系；BHA與BHT、檸檬酸、TP和VE復配的誘導氧化時間具有不同程度的增加。

關鍵詞：豬脂肪；誘導氧化；丁基羥基茴香醚；2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚

Effects of Adding Antioxidants on Induced Lipid Oxidation in Lard

LIU Wenying1， CHENG Xiaoyu1， QI Biao1， QIAO Xiaoling1， WANG Shouwei1， TANG Jielan2

（1. Beijing Key Laboratory of Meat Processing Technology， China Meat Research Center， Beijing 100068， China；

2.Beijing Zhongrui Food Stuff Co. Ltd.， Beijing 100260， China）

Abstract： The effects of 4 natural antioxidants， 5 synthetic antioxidants and 1 antioxidant synergist added singly and in combination to lard on lipid oxidation induced by high temperature （90 ℃） and high-pressure （0.6 MPa） oxygen was investigated. The oxidation process was quantitatively reflected by the change in oxygen pressure. Results indicated that the order of induction period （IP） of lipid oxidation in lard added with appropriate amounts of antioxidants was butyl hydroxy anisd （BHA） （45.12 h） > 2，6-di-tert-butyl-4-methylphenol （BHT） （36.23 h） > propylgallate （PG） （21.35 h） > tert-butylhydroquinone （TBHQ） （11.30 h） >

ascorbyl palmitate （AP） （8.03 h） > rosemary essential oil （RO） （7.96 h） > licorice extract （LE） （7.83 h） > tea polyphenol （TP） （5.58 h） > vitamin E （VE） （5.47 h）. The antioxidant effect of BHA and BHT was linearly correlated with their concentration. IP was prolonged by combining BHA with BHT， VE， TP or citric acid （CA）.

Key words： lard； induced oxidation； butyl hydroxy anisd （BHA）； 2，6-di-tert-butyl-4-methylphenol （BHT）

中圖分類號：TS225.2 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2015）10-0006-04

doi： 10.15922/j.cnki.rlyj.2015.10.002

我國是生豬生產(chǎn)大國，也是豬肉消費大國，2014年我國全年豬肉總產(chǎn)量達到5 671 萬t，滿足了人們?nèi)罕姷南M需求[1]。同時，伴隨著豬肉的大量消費，產(chǎn)生了大量豬副產(chǎn)物，其中脂肪占據(jù)重要部分[2]。

脂肪不僅滿足了人類的能量和脂溶性營養(yǎng)物質(zhì)吸收的需求，同時適度的脂肪氧化為肉制品風味的呈現(xiàn)和肉品的組織結構性質(zhì)改善提供了基礎，但是脂肪的過度氧化會產(chǎn)生大量的過氧化物、氧自由基和醛、酮、醇等物質(zhì)，導致產(chǎn)品酸敗變質(zhì)，給食品的食用安全性帶來潛在危害[3-7]。

針對脂肪氧化的調(diào)控，各國科學家在飼養(yǎng)、加工、運輸和貯藏等各環(huán)節(jié)做出了很多努力[8-14]，但是，針對豬脂肪的抗氧化，目前比較行之有效的措施是在豬脂肪加工時添加抗氧化劑。其中，合成抗氧化劑具有較優(yōu)良的抗氧化活性，而天然抗氧化劑則具有較高的安全性，越來越受歡迎[15-16]。

本實驗選取4 種天然抗氧化劑、5 種合成抗氧化劑和1 種增效劑，針對添加后豬脂肪的誘導氧化性質(zhì)進行分析，誘導氧化期的長短與脂肪的氧化穩(wěn)定性息息相關，時間越短氧化穩(wěn)定性越差，時間越長氧化穩(wěn)定性越好，就越不易氧化，通過量化添加不同抗氧化劑的脂肪的氧化誘導期，以期系統(tǒng)梳理不同脂肪抗氧化劑的抗氧化活性，為工業(yè)化生產(chǎn)和深入研究提供基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬脂肪采自北京中瑞食品有限公司，經(jīng)去雜整理后添加10%的純水煉制。

維生素E（vitamin E，VE，純度99%）、甘草提取物（licorice extract，LE，純度99%）、茶多酚（tea polyphenol，TP，純度99%）、抗壞血酸棕櫚酸酯（ascorbyl palmitate，AP）、丁基羥基茴香醚（butyl hydroxy anisd，BHA）、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（2，6-di-tert-butyl-4-methylphenol，BHT）、沒食子酸丙酯（propylgallate，PG）、檸檬酸（citric acid，CA） 廣州鴻易食品添加劑有限公司；迷迭香精油（rosemary essential oil，RO） 美國Kalsec公司；叔丁基對苯二酚（tert-butylhydroquinone，TBHQ） 鄭州中成化工有限公司；氧氣 北京太平永順科貿(mào)有限公司。

1.2 儀器與設備

F6/10-10G超細勻漿器 上海Fluko流體機械制造有限公司；BSA822-CW天平 德國賽多利斯集團；脂肪氧化儀 意大利Velp公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品制備

參考食用添加劑使用標準[17-18]，分別配制含0.3 g/kg

RO、0.2 g/kg LE、0.4 g/kg TP、0.2 g/kg AP、0.2 g/kg BHA、0.2 g/kg BHT、0.2 g/kg TBHQ和0.1 g/kg PG的豬脂肪混合液；同時配制含0.04、0.08、0.12、0.16 g/kg BHA，0.04、0.08、0.12、0.16 g/kg BHT，0.10 g/kg BHA+

0.10 g/kg BHT、0.20 g/kg BHA+0.3 g/kg VE、0.20 g/kg BHA+0.3 g/kg CA和0.10 g/kg BHA+0.20 g/kg TP的豬脂肪混合液。

1.3.2 誘導氧化時間分析

參考文獻[18-19]，通過量化誘導氧化反應消耗的氧氣來反映氧化反應的進程，通常表現(xiàn)為從誘導開始至氧化反應消耗氧氣導致氧氣壓力下降之間的時間越短，物質(zhì)越容易發(fā)生氧化反應，氧化反應誘導期（induction period，IP）采用OXI Software3.1.3軟件的最小均方算法（least mean square，LSM）方法分析。誘導氧化反應的條件為：樣品10.00 g、溫度90 ℃、氧氣壓力0.6 MPa，采集時間60 s。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用Origin 8.0進行數(shù)據(jù)整理和擬合制圖。

2 結果與分析

2.1 不同抗氧化劑的誘導氧化分析

2.1.1 豬脂肪IP分析

圖 1 豬脂肪的誘導氧化分析

Fig.1 Induced oxidation curves of lard

由圖1可知，在90 ℃、6×105 Pa O2條件下，脂肪氧化儀樣品倉內(nèi)的氧氣壓力呈現(xiàn)先穩(wěn)定后下降的趨勢，穩(wěn)定階段以曲線1表示；持續(xù)一段時間后，氧化反應開始后樣品倉內(nèi)的氧氣壓力下降，表現(xiàn)為曲線下降，下降初期的趨勢以曲線2表示；曲線1與曲線2的交點所對應的時間即為氧化反應的IP，IP值的大小直接反映物質(zhì)的抗氧化能力。與文獻[18，20]相比，IP值大小發(fā)生了變化，說明豬脂肪的來源部位和加工過程的條件控制對脂肪的抗氧化能力會造成影響。

2.1.2 天然抗氧化劑的誘導氧化時間分析

天然抗氧化劑來源于天然植物，具有較高的安全性，由表1可知，在國家標準允許的添加量下，天然抗氧化劑對豬脂肪的抗氧化能力有一定的提升，添加了TP（0.4 g/kg）、RO（0.3 g/kg）和LE（0.2 g/kg）的豬脂肪的IP值分別為5.58、7.83、7.96 h，分別延長了0.43、2.68、2.81 h；而對未規(guī)定使用量的VE，在相似添加量的條件下（0.3 g/kg），IP值為5.47 h，延長了0.32 h。天然抗氧化劑的添加不同程度地增加了豬脂肪的誘導氧化時間，但是天然抗氧化劑由于其本身結構和組分復雜的影響，都會對豬脂肪的色澤產(chǎn)生可視程度的影響，在應用上受到限制。

2.1.3 化學合成抗氧化劑的誘導氧化時間分析

化學合成抗氧化劑具有較好的抗氧化效果，但是基于其具有一定的不安全性，有被天然抗氧化劑逐步取代的趨勢。由表2可知，化學合成抗氧化劑在國家標準允許的添加量下，添加了AP（0.2 g/kg）、TBHQ（0.2 g/kg）、

PG（0.1 g/kg）、BHT（0.2 g/kg）和BHA（0.2 g/kg）的豬脂肪的IP值分別為8.03、11.30、21.35、36.23、45.12 h，較之未添加抗氧化劑的豬脂肪的IP值分別延長了2.88、6.15、16.20、31.08、39.97 h。與表1相比，合成抗氧化劑抗氧化效果明顯優(yōu)于天然抗氧化劑，且對豬脂肪的外觀沒有造成可視程度的影響，其中BHA和BHT的抗氧化效果最為明顯。

2.1.4 BHA和BHT的抑制誘導氧化曲線分析

Fig.2 Curve fitting analysis of the inhibitory effect of different concentrations of BHA and BHT on induced lipid oxidation in lard

由2.1.3節(jié)可知，化學合成抗氧化劑具有更長的誘導氧化時間，為對BHA和BHT的抗氧化性能進行分析，分別取添加量為0、0.04、0.08、0.12、0.16、0.20 g/kg BHA或BHT的豬脂肪的IP值進行擬合。將表3中各對應項運用Origin進行擬合（圖2），BHA或BHT抗氧化效果曲線方程分別為y=203.37x+4.70和y=167.43x+4.78，R2分別為0.99和0.98，說明兩組數(shù)據(jù)具有良好的線性關系，也就是說添加BHA和BHT對豬脂肪的誘導氧化的影響呈線性關系。

2.2 抗氧化劑的協(xié)同增效分析

2.2.1 BHA與BHT、TP的協(xié)同增效分析

有文獻[18]報道顯示，RO與VE復配使用時，表現(xiàn)出協(xié)同增效效應，為對抗氧化劑的增效效應分析，參照文獻[17]，添加量為最大添加量的50%，分別為0.10 g/kg BHA和0.10 g/kg BHT，由表4可知，添加復合抗氧化劑的豬脂肪的IP值為41.48 h，參考BHA和BHT的抗氧化效果曲線，兩者相加的IP值介于42.94～50.19 h之間，說明兩者相加并沒有達到抑制誘導氧化的結果。

同樣，參考BHA的抗氧化效果曲線，添加0.10 g/kg BHA的豬脂肪的IP值應介于23.74～26.34 h之間，由表4可知，添加0.10 g/kg BHA+0.20 g/kg TP的豬脂肪的IP值為16.52 h，與理論值之間有顯著差異，說明BHA與TP不存在增效作用。

2.2.2 BHA與VE、CA的協(xié)同增效效應分析

為了分析不同抗氧化劑之間的協(xié)同增效效果，由表4可知，BHA與BHT、TP的同當量復配并未達到增效效應，為了分析輔助抗氧化助劑的增效效果，依照國家標準允許，添加最大限量的BHA（0.20g/kg），并分別添加0.30 g/kg VE和0.30 g/kg CA。添加0.20 g/kg BHA+

0.30 g/kg VE和0.20 g/kg BHA+0.30 g/kg CA的豬脂肪的IP值分別為44.26 h和44.76 h，相比于單獨添加0.20 g/kg BHA的IP值45.12 h，分別相差0.86 h和0.36 h，說明并沒有出現(xiàn)協(xié)同增效的效果。與文獻[18]報道的VE與RO復配增效結果相悖，可能的原因為物質(zhì)的來源不同，化學合成抗氧化劑BHA不具備和所述抗氧化劑及增效劑增效的結構基礎；同時，RO為天然植物提取物，成分較復雜，也可能是其或者其內(nèi)的其他物質(zhì)與VE發(fā)生了反應，促進了抗氧化活性的增加。

3 結 論

抗氧化劑在一定程度上能夠延長豬脂肪的誘導氧化時間。化學合成抗氧化劑具有優(yōu)于天然抗氧化劑的延長能力，且不會對豬脂肪的外觀產(chǎn)生肉眼可視的影響；BHA與BHT單獨添加的抑制誘導氧化反應的效果與其添加量呈線性關系；所述抑制誘導氧化反應最強的抗氧化劑BHA與其他抗氧化劑VE、TP和增效劑CA復配均沒有增效作用。

針對天然抗氧化劑抑制誘導氧化反應效果較弱，且會對豬脂肪的外觀有一定影響，需要在天然抗氧化劑有效成分上進行深入分析，改進天然抗氧化劑的純化工藝；對于抗氧化劑的復配增效效應，需要對影響因素進行全面系統(tǒng)的分析；基于抗氧化劑的使用對人體的安全性影響，需要對更廣泛的天然抗氧化劑進行梳理分析，通過增效效應分析和其他理化處理等，實現(xiàn)安全高效的抑制氧化作用。

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