天然復(fù)配抗氧化劑對青刺果油的抗氧化增效作用研究

呂俊梅，和麗媛，王 玲

（麗江師范高等專科學(xué)校應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，云南 麗江 674199）

青刺果（Prinsepia utilis Royle）為薔薇科（Rosaceae）扁核木屬（Prinsepia Royle）多年生落葉灌木，生長在海拔1 800～3 600 m 的山坡、荒地、路邊及背陰灌木叢中，別名青刺尖、打油果，廣泛分布于我國云南、西藏、貴州、四川及印度部分地區(qū)，而云南以麗江及其周邊地區(qū)為主要產(chǎn)地[1]。青刺果中油脂含量約35%[2]，可食用也可用于護(hù)膚等[3]，其油脂組成以不飽和脂肪酸為主，其中油酸含量38.82%、亞油酸含量37.15%[4]。有資料表明：青刺果油具有調(diào)節(jié)血脂、抗氧化、增強(qiáng)機(jī)體免疫力等功效[5-6]，但由于青刺果油中不飽和脂肪酸含量高，容易發(fā)生自動氧化而產(chǎn)生過氧化物，導(dǎo)致油脂劣變失去食用價(jià)值，并危害人體健康[7]。目前，國內(nèi)外對青刺果油的研究主要集中在提取工藝[8]、營養(yǎng)成分分析[9-10]、生理功能[11]及藥理作用[12-13]等方面，對青刺果油氧化穩(wěn)定性方面的研究較少[14]。在延長油脂貨架期的研究中，添加抗氧化劑為其主要方法，常用的特丁基對苯二酚（TBHQ）、二丁基羥基甲苯（BHT）、丁基羥基茴香醚（BHA）、沒食子酸丙酯（PG）等化學(xué)合成抗氧化劑因自身存在一定的潛在毒性而不受消費(fèi)者認(rèn)可[15-16]，一些天然抗氧化劑除了具有延緩油脂氧化的作用，還對人體有抗菌消炎、預(yù)防心血管疾病等特殊生理功效[17-19]。

本文選取了茶多酚、甘草抗氧化物、白藜蘆醇、大豆卵磷脂4 種天然抗氧化劑對青刺果油進(jìn)行處理。其中，茶多酚、甘草抗氧化物為油脂抗氧化中常用的天然抗氧化劑，白藜蘆醇、大豆卵磷脂目前也被用于茶油、菜籽油、DHA 藻油等植物油的抗氧化研究中，并取得較好的抗氧化效果[20-21]。本試驗(yàn)首先對4 種單一抗氧化劑在青刺果油中的抗氧化效果進(jìn)行研究，從中篩選出兩種較優(yōu)的抗氧化劑，然后與增效劑檸檬酸通過L9(34)正交試驗(yàn)進(jìn)行復(fù)配，以期篩選出更為有效安全的青刺果油抗氧化劑，為青刺果油的儲藏提供更多的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

青刺果油（冷榨）：市售，購于麗江本地農(nóng)貿(mào)市場。

茶多酚、甘草抗氧化物、大豆卵磷脂：浙江一諾生物科技有限公司；白藜蘆醇（虎杖提取物）：勝達(dá)生物科技有限公司，食品級。

硫代硫酸鈉、95%乙醇、冰乙酸、異辛烷：上海展云化工有限公司；碘化鉀、酚酞：天津市北辰方正試劑廠；可溶性淀粉、無水碳酸鈉：天津市大茂化學(xué)試劑廠。

1.1.2 儀器與設(shè)備

DHG-924OA 型電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海一恒科學(xué)儀器有限公司；CP214 型電子天平：奧豪斯儀器（上海）有限公司；HT-200BQ 型超聲波清洗機(jī)：濟(jì)寧恒通超聲電子設(shè)備有限公司；電子萬用爐：浙江省上虞市通州實(shí)驗(yàn)儀器廠；AKSW-V-24 型艾柯實(shí)驗(yàn)室超純水機(jī)：成都艾柯水處理設(shè)備有限公司。

1.2 方法

1.2.1 青刺果油的氧化穩(wěn)定性試驗(yàn)

稱取若干份200 g 青刺果油于500 mL 碘量瓶中，按試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求添加一定量的抗氧化劑后搖勻，并在30 ℃條件下超聲處理15 min，輔助抗氧化劑溶解[22]。然后，采用Schaal 烘箱法，將所有樣品敞口置于65 ℃電熱鼓風(fēng)干燥箱中，每隔1 d 振蕩1 次，振蕩時(shí)間約10 s，并調(diào)整各油樣在干燥箱中的位置[23]，每3 d測定過氧化值，同時(shí)做空白對照（CK）試驗(yàn)。

1.2.2 單一抗氧化劑添加量的篩選

根據(jù)GB 2760—2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》[24]，茶多酚、甘草抗氧化物在油脂中的最大使用量分別為0.4 g/kg 和0.2 g/kg，白藜蘆醇、大豆卵磷脂的添加量參考產(chǎn)品使用說明限量添加。因此，試驗(yàn)設(shè)計(jì)各抗氧化劑在青刺果油中的添加量如表1 所示。

表1 4 種抗氧化劑的添加量Table 1 The adding amount of four kinds of antioxidants單位：g/kg

1.2.3 復(fù)配抗氧化劑的篩選

根據(jù)各單一抗氧化劑對青刺果油的抗氧化效果，選出其中兩種較優(yōu)的抗氧化劑與檸檬酸進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)，從中篩選出較優(yōu)復(fù)配方案。其中，檸檬酸作為抗氧化增效劑在食用油脂中的添加量一般為0.05～2 g/kg[25]，有相關(guān)研究資料表明檸檬酸在添加量0.1～0.2 g/kg 時(shí)便能起到較好的抗氧化協(xié)同增效作用[26-27]。因此，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)中檸檬酸的添加量水平分別設(shè)定為0.10、0.15、0.20 g/kg。正交試驗(yàn)因素水平見表2。

表2 正交試驗(yàn)因素水平表Table 2 Factors and levels of orthogonal experiment單位：g/kg

1.2.4 過氧化值的測定

參照GB 5009.227—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中過氧化值的測定》[28]測定。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 軟件進(jìn)行平均值和標(biāo)準(zhǔn)差的計(jì)算并作圖，采用正交設(shè)計(jì)助手Ⅱ3.1 軟件進(jìn)行正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單一抗氧化劑對青刺果油過氧化值的影響

2.1.1 茶多酚對青刺果油過氧化值的影響

由圖1 可知，隨著儲藏時(shí)間的延長，青刺果油過氧化值不斷上升，但同時(shí)期添加茶多酚組的過氧化值均低于對照組。此外，茶多酚的抗氧化效果與其添加量呈正相關(guān)關(guān)系，在添加量為0.4 g/kg 時(shí)抗氧化效果最好。添加0.4 g/kg 茶多酚的青刺果油在加速氧化的第15 天時(shí)，過氧化值為0.18 g/100 g，而對照組為0.41 g/100 g，茶多酚有效延緩了青刺果油過氧化值的上升。在此單因素試驗(yàn)中，茶多酚添加量為0.2、0.3、0.4 g/kg 時(shí)能更好地抑制青刺果油過氧化值的上升，且茶多酚作為抗氧化劑在油脂中的最大使用量為0.4 g/kg，因此選擇茶多酚添加量0.2、0.3、0.4 g/kg 進(jìn)行后續(xù)正交試驗(yàn)。

圖1 茶多酚對青刺果油過氧化值的影響Fig.1 Effects of tea polyphenols on peroxide value of Prinsepia utilis Royle oil

2.1.2 甘草抗氧化物對青刺果油過氧化值的影響

圖2 甘草抗氧化物對青刺果油過氧化值的影響Fig.2 Effects of antioxidants from licorice on peroxide value of Prinsepia utilis Royle oil

由圖2 可知，添加甘草抗氧化物的青刺果油試驗(yàn)組的過氧化值上升速度高于對照組，說明甘草抗氧化物對青刺果油未起到抗氧化的作用，反而促進(jìn)了青刺果油的氧化，且添加量越大，促進(jìn)氧化的現(xiàn)象越明顯，這可能與青刺果油本身含有一定的黃酮相關(guān)。甘草抗氧化物為黃酮類抗氧化物，詹素瓊等[29]研究測得青刺果粗品中總黃酮含量為7.20%～7.30%，表明青刺果中黃酮含量較高，而相關(guān)資料表明一些黃酮類抗氧化劑添加量超過一定濃度時(shí)，會起到一定的促氧化作用[30]，具體原因有待進(jìn)一步研究。

2.1.3 白藜蘆醇對青刺果油過氧化值的影響

由圖3 可知，隨著儲藏時(shí)間的延長，青刺果油過氧化值不斷上升，同時(shí)期添加白藜蘆醇試驗(yàn)組過氧化值均低于對照組，說明白藜蘆醇對青刺果油具有一定的抗氧化效果，且其抗氧化效果與添加量呈正相關(guān)關(guān)系。添加0.5 g/kg 白藜蘆醇的青刺果油在加速氧化的第15 天，過氧化值為0.26 g/100 g，青刺果油過氧化值上升速度最慢。在此單因素試驗(yàn)中，白藜蘆醇添加量為0.3、0.4、0.5 g/kg 時(shí)能更好地抑制青刺果油過氧化值的上升，因此選擇白藜蘆醇添加量0.3、0.4、0.5 g/kg 進(jìn)行后續(xù)正交試驗(yàn)。

圖3 白藜蘆醇對青刺果油過氧化值的影響Fig.3 Effects of resveratrol on peroxide value of Prinsepia utilis Royle oil

2.1.4 大豆卵磷脂對青刺果油過氧化值的影響

如圖4 所示，隨著儲藏時(shí)間的延長，青刺果油過氧化值不斷上升。大豆卵磷脂添加量低于0.4 g/kg時(shí)，其抗氧化效果與添加量呈正相關(guān)關(guān)系，而大豆卵磷脂添加量為0.5 g/kg 時(shí)，抗氧化效果有所降低。朱啟思等[31]在研究天然抗氧化劑對花生油氧化穩(wěn)定性的影響中也發(fā)現(xiàn)大豆卵磷脂添加量與抗氧化效果不呈線性關(guān)系，本文研究結(jié)果與其一致。添加0.4 g/kg大豆卵磷脂的青刺果油在加速氧化的第15 天，其過氧化值為0.35 g/100 g。總體來說，大豆卵磷脂對青刺果油具有一定的抗氧化效果，但性能較弱。

2.2 復(fù)配抗氧化劑對青刺果油過氧化值的影響

圖4 大豆卵磷脂對青刺果油過氧化值的影響Fig.4 Effects of soybean lecithin on peroxide value of Prinsepia utilis Royle oil

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，選取茶多酚、白藜蘆醇兩種較優(yōu)的抗氧化劑，結(jié)合增效劑檸檬酸進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)，并按“1.2.1”所述進(jìn)行氧化穩(wěn)定性試驗(yàn)，在加速氧化的第15 天測定各試驗(yàn)組的過氧化值，結(jié)果如表3 所示。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Results of orthogonal experiment

由表3 可知，青刺果油復(fù)配抗氧化劑最佳組合方案為A2B1C3，即0.3 g/kg 茶多酚+0.3 g/kg 白藜蘆醇+0.2 g/kg 檸檬酸，且由極差分析結(jié)果可知，各因素對復(fù)配抗氧化劑抗氧化效果影響的主次順序?yàn)椋篈 茶多酚＞C 檸檬酸＞B 白藜蘆醇。

試驗(yàn)將復(fù)配抗氧化劑（0.3 g/kg 茶多酚+0.3 g/kg白藜蘆醇+0.2 g/kg 檸檬酸）、0.4 g/kg 茶多酚、0.5 g/kg白藜蘆醇分別添加到青刺果油中，按“1.2.1”所述進(jìn)行氧化穩(wěn)定性試驗(yàn)，每3 d 測定過氧化值，對3 者的抗氧化性能進(jìn)行對比，同時(shí)做空白試驗(yàn)。其過氧化值的變化如圖5 所示。

圖5 復(fù)配抗氧化劑對青刺果油過氧化值的影響Fig.5 Effects of compound antioxidants on peroxide value of Prinsepia utilis Royle oil

由圖5 可知，復(fù)配抗氧化劑（0.3 g/kg 茶多酚+0.3 g/kg 白藜蘆醇+0.2 g/kg 檸檬酸）對青刺果油的抗氧化效果明顯優(yōu)于單一抗氧化劑茶多酚和白藜蘆醇，而復(fù)配抗氧化劑在同時(shí)期的過氧化值顯著低于對照組（P＜0.05），有效地延緩了青刺果油的氧化。在加速氧化的第15 天，復(fù)配組青刺果油過氧化值僅為0.093 g/100 g，該復(fù)配方案對青刺果油起到了較為理想的抗氧化效果。

3 結(jié)論

本文選用的4 種抗氧化劑中，茶多酚和白藜蘆醇均能有效延緩加速氧化過程中青刺果油過氧化值的上升，表明二者對青刺果油均具有一定的抗氧化效果，且茶多酚的抗氧化效果優(yōu)于白藜蘆醇；大豆卵磷脂也能在一定程度上延緩青刺果油過氧化值的上升，但是效果不明顯；而甘草抗氧化物則會加速青刺果油的氧化，因此不適合作為青刺果油的抗氧化劑。通過正交試驗(yàn)篩選出的青刺果油天然復(fù)配抗氧化劑最佳組合為0.3 g/kg 茶多酚+0.3 g/kg 白藜蘆醇+0.2 g/kg檸檬酸，其抗氧化性能明顯優(yōu)于單一使用抗氧化劑茶多酚和白藜蘆醇，能進(jìn)一步有效延緩青刺果油的氧化，可為青刺果油的儲藏及后續(xù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供一定的理論依據(jù)。