抗氧化劑對瓜蔞籽油的抗氧化效果研究

◎ 曾偉山，黃娜麗，馬芬麗，陳如溪

（1.翁源廣業清怡食品科技有限公司，廣東 韶關 512600；2.廣東廣業清怡食品科技股份有限公司，廣東 廣州 510000）

瓜蔞，來源于植物栝樓，是一種常見的中藥材，在我國具有比較悠久的種植歷史，具有潤肺化痰、散結止痛、潤腸通便等功效，現代醫學用于鎮咳、化痰類的化痰止咳平喘藥以及胃腸系統用藥中。瓜蔞籽油是從瓜蔞中提取得到的油脂，約占瓜蔞籽的45%～65%，主要組成成分為多種不飽和脂肪酸和微量不皂化成分。許曉蘭等[1]分析了來源于安徽省、河南省、山東省等產地的瓜蔞籽油，結果表明瓜蔞籽油的脂肪酸成分主要是甘油三酯，主要脂肪酸組成為油酸（17.13%～26.17%）、亞油酸（35.83%～37.91%）、瓜蔞酸（22.57%～37.47%），其不飽和脂肪酸含量達到93%以上。瓜蔞籽油具有抗血栓、調節血脂、抗癌[2]、降血糖[3]和抗氧化[4-5]等功效。其中的特有的瓜蔞酸又被稱為“超級共軛亞麻酸”[6]，是一種共軛三烯酸，具有降低載脂蛋白分泌[7]、抑制結腸癌[8]等作用。

瓜蔞籽油作為一種高度不飽和脂肪酸油脂，其營養價值高，但是也極易發生氧化酸敗，這種氧化酸敗可能發生在加工、運輸、貯藏等多個環節，產生哈喇等不愉快氣味，降低油脂的營養價值，甚至產生危害人體健康化學物質。抗氧化劑是一種常見的用來延緩氧化酸敗進程的保鮮方式，其中又以人工合成抗氧化劑（TBHQ、BHT或BHA等酚類）的抗氧化劑效果最好，成本最優。但是隨著消費者健康意識的升級，不添加或者添加天然類抗氧化劑是新的消費趨勢。越來越多的研究和應用轉向天然抗氧化劑。

本實驗依據《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》（GB 2760—2014），選取能應用于植物油脂中的天然抗氧化劑，如迷迭香提取物、茶多酚及其酯類、茶黃素、綠茶提取物、混合生育酚和抗壞血酸棕櫚酸酯等7種抗氧化劑，研究其在瓜蔞籽油中的抗氧化效果，并篩選出效果最佳的抗氧化產品進行最佳添加量和貨架期的預測，從而為瓜蔞籽油的加工提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

瓜蔞籽油，實驗室自行制備；茶黃素，江蘇徳和生物科技有限公司；混合生育酚（維生素E 90%），西安海斯夫生物科技有限公司；綠茶提取物（茶多酚60%），寶雞歐澤生物科技公司；抗壞血酸棕櫚酸酯，江西天新藥業有限公司；迷迭香提取物（10%鼠尾草酸油），海南舒普生物科技有限公司；茶多酚棕櫚酸酯（70%），成都華高生物制品有限公司。

1.2 儀器與設備

瑞士萬通743型油脂氧化儀、超聲清洗器、磁力加熱攪拌器。

1.3 試驗方法

1.3.1 瓜蔞籽油的制備

實驗室自行制備，使用低溫壓榨機壓榨得到粗油，再經過200目篩，再經離心后得到試驗用油，在4 ℃冰箱中冷藏保存。

1.3.2 抗氧化劑的添加

抗氧化劑統一按照0.1%的添加量進行添加。具體方法為分別稱取0.01 g的抗氧化劑，加入10 g瓜蔞籽油中，并放在水浴磁力加熱攪拌器中，加熱至60 ℃攪拌約10 min，再進行超聲處理20 min，確保抗氧化劑充分溶解。冷卻備用。

1.3.3 瓜蔞籽油氧化穩定性分析

分別稱取3.000 g添加抗氧化劑的瓜蔞籽油，以不添加抗氧化劑的瓜蔞籽油為空白對照，采用Rancimat法進行加速氧化。儀器參數設置為加熱溫度90 ℃，進氣量10 L·h-1、接收池水量50 mL。

1.3.4 判別方法

Rancimat法是通過加熱樣品反應容器，并通入空氣的方式來加速樣品的氧化過程，氧化后的脂肪酸會分解出小分子氧化產品，導致接收池的水電導率增加，電導率的變化過程可以反映油脂前期氧化的速度。根據電導率曲線計算得到二階導數即為油脂的誘導時間，誘導時間越長，說明油脂越穩定，對應的抗氧化劑效果越好。

1.3.5 Rancimat法預測瓜蔞籽油貨架期

Rancimat法常用于動植物油脂的加速氧化，在較高的溫度下，一般為100～120 ℃，測試樣品的氧化穩定性，通過利用回歸法外推，擬合溫度和氧化穩定性的回歸方程，可以得到樣品在常溫下的貨架期。由于本試驗所采用的油脂氧化穩定性差，試驗分別在80 ℃、90 ℃、100 ℃和110 ℃測定添加抗氧化劑油樣的誘導時間，以不添加抗氧化劑的瓜蔞籽油為空白對照樣，評估添加抗氧化劑對貨架期的影響。

2 結果與分析

2.1 瓜蔞籽油的氧化穩定性結果

從圖1可以看出，在90 ℃情況下，空白瓜蔞籽油的誘導時間為2.9 h，添加茶多酚、混合生育酚、茶多酚棕櫚酸酯以及迷迭香提取物的瓜蔞籽油的誘導時間相較對照樣都有一定程度的延長，其中添加茶多酚棕櫚酸酯和迷迭香提取物的誘導時間延長2倍以上，說明茶多酚棕櫚酸酯和迷迭香提取物對瓜蔞籽油有比較好的抗氧化效果。而綠茶提取物、茶黃素、茶多酚、抗壞血酸棕櫚酸酯等的誘導時間增加不明顯，可能的原因是某些抗氧化劑是水溶性不能完全溶于瓜蔞籽油，或者不能耐高溫，在本次實驗中未表現出較好的抗氧化效果。混合生育酚作為一種油溶性抗氧化劑，被廣泛用于各類食用油脂的抗氧化，在本次實驗中，抗氧化效果不顯著，可能的原因是所使用的瓜蔞籽油中本身含有一定量的生育酚，超過一定添加量時會導致效果不明顯甚至出現促氧化的效果。許曉蘭等[1]研究瓜蔞籽油中生育酚總含量在415.71～486.59 mg·kg-1，范麗媛[9]研究得出瓜蔞籽油中維生素E的最佳添加量為0.015%，超過這個量時誘導時間反而更低，這可能是本實驗得到混合生育酚效果不明顯的原因。

圖1 不同抗氧化劑對瓜蔞籽油的抗氧化效果圖

2.2 不同添加量的茶多酚棕櫚酸酯對瓜蔞籽油的抗氧化效果

根據圖1的實驗結果，實驗選擇抗氧化效果最好的茶多酚棕櫚酸酯，進一步評估其在瓜蔞籽油中最佳添加使用量。依據《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》（GB 2760—2014），茶多酚棕櫚酸酯在植物油脂中最大使用限量為0.6 g·kg-1，實驗分別添加0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%和0.06%的茶多酚棕櫚酸酯，研究茶多酚棕櫚酸酯在不同添加水平時對瓜蔞籽油的影響。

由圖2可知，在0.01%～0.06%的添加范圍，茶多酚棕櫚酸酯對瓜蔞籽油的穩定效果很明顯，在試驗添加水平范圍內，誘導時間隨添加量增加而增加，且在0.01%～0.03%添加量時，誘導時間增長比較快，而超過0.03%添加量時，抗氧化效果增加不明顯。根據食品添加量在使用時應符合的基本要求，在達到預期效果的前提下盡可能降低在食品中的使用量的使用原則，以及監督抽檢中往往以最終產品中食品添加劑的含量判定是否超限量使用食品添加劑，結合產品價格，綜合考慮，建議瓜蔞籽油中茶多酚棕櫚酸酯的添加量為0.02%，不超過0.03%。

2.3 瓜蔞籽油中添加茶多酚棕櫚酸酯對貨架期的影響

試驗選取效果較好的茶多酚棕櫚酸酯，添加量為0.02%，分別在80 ℃、90 ℃、100 ℃和110 ℃下測定油樣的誘導時間，以空白對照樣為參考，利用外推法計算油樣的貨架期。由圖3可知，瓜蔞籽油的誘導時間隨溫度的增加迅速減少。根據回歸方程y=-0.258 3x+28.616（R2=0.994），預測添加0.02%茶多酚棕櫚酸酯的瓜蔞籽油在20 ℃時貨架期為23 h，而空白對照樣依據回歸方程y=-0.133 5x+14.995（R2=0.992）推測在20 ℃時貨架期為12 h。由此可知添加茶多酚棕櫚酸酯對于延長瓜蔞籽油的貨架期有一定效果。本實驗中Rancimat法推測得到添加茶多酚棕櫚酸酯和不加抗氧化劑的瓜蔞籽油的貨架期都極短，說明瓜蔞籽油的氧化穩定性比較差，可能是由于Rancimat法測定溫度過高，瓜蔞籽油氧化非常快，導致得到的貨架期很短。

圖2 瓜蔞籽油中茶多酚棕櫚酸酯在不同添加水平的穩定效果圖

圖3 不同溫度下茶多酚棕櫚酸酯對瓜蔞籽油氧化穩定性圖

3 結論

本實驗選用的7種抗氧化劑中，茶多酚、混合生育酚、茶多酚棕櫚酸酯以及迷迭香提取物對瓜蔞籽油有不同程度的抗氧化效果，抗氧化效果依次排序為茶多酚棕櫚酸酯＞迷迭香提取物＞茶多酚＞混合生育酚。茶多酚棕櫚酸酯表現出比較強的抗氧化性能，在瓜蔞籽油中最佳添加量為0.02%，通過Rancimat法外推預估貨架期，添加茶多酚棕櫚酸酯對于延長瓜蔞籽油的貨架期有一定效果。