黑枸杞提取物對油脂抗氧化作用的研究

李佳佳，張 娜，李 陽，徐 晨，王 航

（上海應用技術大學材料科學與工程學院,上海 201418）

食品中的脂質成分氧化反應被稱為氧化酸敗，其是食品領域主要的變質和影響產品質量的反應之一。油脂在儲存期間容易被氧化，而食用變質油脂對人體有害，需要盡量避免氧化酸敗反應的發生。目前，合成抗氧化劑常被用于阻止或延緩油脂的氧化。雖效果較好，但對人體卻有潛在的副作用，所以不被大眾所青睞。植物體中有很多黃酮類、多糖類化合物，它們對人體有很好的保健功能，更重要的是，它們的毒性非常小，所以越來越被人們所關注[1-5]。

黑枸杞中含有多糖、總酚、花青素、黃酮等，它們都有良好的抗氧化作用，可以減少動物體內自由基，有助于延緩衰老。此外，黑枸杞還具有滋補肝臟、改善視力、改善皮膚吸收營養、提高機體免疫力、改善睡眠質量等功效[6]，因此可以廣泛應用于食品、醫藥、化妝品等領域。

常規食品油脂氧化的途徑包括自動氧化、光氧化和酶氧化，防止油脂氧化最直接有效的方法就是添加抗氧化劑[7]。但實驗表明，一些合成抗氧化劑有毒性、致癌性，所以其添加量已經被進行了嚴格的限制[8-9]。而植物來源的天然抗氧化劑可以有效地抑制食物中的氧化，降低患上年齡依賴性疾病的風險，所以越來越多的人開始關注天然、無毒、可降解且有藥理作用的天然油脂抗氧化劑[10]，對其進行開發和深入研究已經是大勢所趨[11]。吳欣秀等[12]用超聲提取冬瓜皮多酚和黃酮類化合物，經研究冬瓜皮提取物對油脂抗氧化后發現，冬瓜皮提取物具有較強的抗油脂氧化性。張勇等[13]對茶籽中的多糖進行了提取，經研究證明了茶籽多糖對食用油脂有一定的抗氧化效果。張海濤等[14]對陽荷總黃酮進行了抗油脂氧化研究，結果表明陽荷總黃酮能有效抑制大豆油的腐敗酸化。

以靜樂縣黑枸杞為原料，采用常見的回流提取法對黑枸杞進行提取，然后用Schaal烘箱法[15]和滴定法研究該提取物對大豆油、菜籽油、花生油及豬油4種油脂的抗氧化作用，同時研究酒石酸、維生素C（vitamin C，Vc）、檸檬酸對4種油脂的抗氧化作用以及其作為增效劑時對油脂的抗氧化作用，從而為黑枸杞產品的深加工與開發提供理論依據，達到提高當地經濟的目的。

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

1.1.1 儀器

RE-52AA旋轉蒸發器（上海亞榮生化儀器廠）；FD-2B型真空冷凍干燥箱（北京博醫康實驗儀器有限公司）；SY101S-2電熱鼓風干燥箱（天津市三水科學儀器有限公司）。

1.1.2 試劑和材料

原料：靜樂縣黑枸杞。

試劑：碘化鉀、可溶性淀粉、硫代硫酸鈉、Vc、酒石酸、檸檬酸、乙醚、異丙醇、冰乙酸、三氯甲烷等。試劑均為分析純。

1.2 實驗方法

1.2.1 黑枸杞的處理

將黑枸杞洗干凈，晾干，摘蒂，磨粉并過篩，貼上標簽待用。取適量黑枸杞粉末放入圓底燒瓶中，加入適量70%乙醇（料液比1∶20），水浴鍋溫度設置為60℃，加熱回流120 min，將回流液進行抽濾，然后在旋轉蒸發器中將濾液進行濃縮，最后將濃縮液真空冷凍干燥，得到黑枸杞提取物的粉末。

1.2.2 測定油脂的酸價

按照GB 5009.229-2016的要求稱取一定量油樣，加入乙醚-異丙醇（V∶V=1∶1）混合液50～100 mL和3～4滴的酚酞指示劑，充分振搖溶解試樣。再用氫氧化鈉標準溶液（0.1 mol/L）對試樣溶液進行滴定,當試樣溶液初現微紅色，且15 s內無明顯褪色時，即為滴定終點。此同時進行空白實驗，并根據以下公式（1）計算油樣的酸價：

式中：XAV為酸價,mg/g；V為試樣測定所消耗的標準溶液的體積,mL；V0為相應的空白測定所消耗的標準滴定溶液的體積,mL；C為標準溶液的物質的量濃度,mol/L；m為油脂樣品的稱樣量,g。

1.2.3 油脂過氧化值的測定方法

油脂的過氧化值（peroxide value,POV）采用Schaal烘箱法測定[15]。稱取一定油量（約30 g）于150 mL錐形瓶中，分別加入不同抗氧化劑，搖勻后將形成的懸濁液放入60℃恒溫烘箱中，每隔24 h測POV。稱取油樣2～3 g，置于250 mL碘量瓶中，加入30 mL三氯甲烷-冰乙酸（V∶V=2∶3）混合液,輕輕振搖使試樣完全溶解。準確加入1.00 mL飽和碘化鉀溶液，塞緊瓶蓋，并輕輕振搖0.5 min，在暗處放置3 min。取出加100 mL去離子水，搖勻后立即用硫代硫酸鈉標準溶液（0.002 mol/L）滴定析出的碘，滴定至淡黃色時,加1 mL淀粉指示劑，繼續滴定并強烈振搖至溶液藍色消失為終點。同時進行空白試驗作為對照，并根據式（2）計算油樣的POV：

式中：X為POV，單位為mmol/kg；V為試樣消耗的硫代硫酸鈉標準溶液體積，單位為mL；V0為空白試驗消耗的硫代硫酸鈉標準溶液體積，單位為mL；C為硫代硫酸鈉標準溶液的濃度，單位為mol/L；m為試樣質量，單位為g。

2 結果與討論

2.1 酸價

我國食用油分級管理的酸價衛生標準為：一級大豆油酸價≤0.2 mg·g-1，壓榨成品菜籽油和壓榨成品花生油酸價為一級≤1.0 mg·g-1，二級≤2.5 mg·g-1，食用豬油酸價≤1.5 mg·g-1。由本次實驗結果可得，大豆油酸價為0.120 mg·g-1，菜籽油為0.308 mg·g-1，花生油為0.699 mg·g-1，豬油為0.500 mg·g-1。綜上所述，本次實驗所測定的4種油脂的酸價均在合格范圍內。

2.2 不同抗氧化劑對油脂的抗氧化作用

2.2.1 不同濃度黑枸杞提取物對油脂的抗氧化作用

如圖1所示，在4種油脂的高溫氧化過程中，黑枸杞提取物對其均有一定的抗氧化作用，且隨著提取物濃度增加，抗氧化性增強，對油脂的抗氧化能力具有濃度效應的關系。通過對圖1(a)分析可以看出，在大豆油中加入黑枸杞提取物后，其POV都明顯降低，且隨著時間的增加，其POV增長都很緩慢，說明黑枸杞提取物對大豆油有很好的抗氧化作用。

圖1 不同濃度黑枸杞提取物對油脂的抗氧化作用Fig. 1 Antioxidant effects of different concentrations of Lycium ruthenicum extract on oilsand fats

如圖1(b)所示，第4 天之后添加黑枸杞提取物菜籽油的POV顯著降低，該提取物對其抗氧化作用明顯增強，第7天之后3組添加黑枸杞提取物的菜籽油POV升高，但比原油的低，說明該提取物對其抗氧化能力有所減弱?？傮w來說，黑枸杞提取物對菜籽油有較好的抗氧化作用。

如圖1(c)所示，在花生油中加入黑枸杞提取物后，第5天之前，不同濃度黑枸杞提取物對花生油的抗氧化作用沒有呈現出明顯的區別；從第5天開始，該提取物對油脂的抗氧化作用逐漸呈現區別，隨著提取物濃度的增加，抗氧化性增強。

如圖1(d)所示，添加黑枸杞提取物的豬油POV都遠低于原油，在反應前7天，其POV增長緩慢，從第8天開始POV增長速度稍有增加，但仍遠低于原油，說明黑枸杞提取物對豬油有良好的抗氧化作用。

綜上所述，通過不同濃度黑枸杞提取物對4種油脂的抗氧化作用比較可以得出：黑枸杞提取物對大豆油的抗氧化效果最好，豬油次之，對菜籽油的抗氧化作用稍差，對花生油的抗氧化作用一般。

2.2.2 與其他抗氧化劑對油脂的抗氧化作用比較

通過對圖2(a)的分析可以看出，加入不同抗氧化劑后，大豆油的氧化被明顯抑制。其中，加入檸檬酸的大豆油POV最小，Vc次之，反應中前期加黑枸杞提取物的大豆油POV最大，后期酒石酸組POV最大，說明檸檬酸對大豆油的抗氧化效果最好，Vc次之，而黑枸杞提取物和酒石酸對該油的抗氧化效果較差。

圖2 不同抗氧化劑對油脂抗氧化作用Fig.2 Antioxidant effectsof different antioxidantson oils and fats

如圖2(b)所示，加入不同抗氧化劑后，菜籽油的氧化均能被抑制。在反應前期和反應后期加入Vc的菜籽油的POV最小，檸檬酸次之；在反應中期加檸檬酸的菜籽油的POV最小，Vc次之。綜上所述，Vc和檸檬酸對菜籽油的抗氧化作用比較穩定，且抗氧化效果較好，而黑枸杞提取物和酒石酸對菜籽油的抗氧化效果不如Vc和檸檬酸。

如圖2(c)所示，在加入不同的抗氧化劑后，花生油的氧化都能被抑制。其中，在前3天，加入Vc的花生油POV最低，從第4天開始加入酒石酸的花生油POV最低，所以酒石酸對花生油的抗氧化效果最好，Vc次之，檸檬酸稍差，但都比黑枸杞提取物對花生油的抗氧化效果好。

如圖2(d)所示，加入不同抗氧化劑后，豬油的氧化能夠被明顯抑制。其中加入黑枸杞提取物和加檸檬酸的豬油POV較小，而加酒石酸和加Vc的豬油的POV較大，說明黑枸杞提取物和檸檬酸對豬油的抗氧化效果較好，而酒石酸和Vc對豬油的抗氧化效果較差。

2.2.3 不同增效劑對黑枸杞提取物在油脂中抗氧化作用的影響

通過對圖3(a)的分析可以看出，在前5天，大豆油中加入增效劑后，氧化速度明顯降低，說明黑枸杞提取物加增效劑的抗氧化效果優于單獨使用黑枸杞提取物的效果。但從第6天開始，單獨加黑枸杞提取物的大豆油的POV明顯低于加增效劑的大豆油，說明此后單獨使用黑枸杞提取物的抗氧化效果較好。

如圖3(b)所示，在反應前4天，只加入黑枸杞提取物組以及添加增效劑組的菜籽油POV增長緩慢，說明其對菜籽油有明顯的抗氧化作用。從第4天后4組添加抗氧化劑的菜籽油POV增長速度明顯加快，黑枸杞提取物以及增效劑對菜籽油的抗氧化作用有所減弱?？偟膩碚f，單獨加入黑枸杞提取物的菜籽油POV最低，說明單獨使用黑枸杞提取物對菜籽油的抗氧化效果最好。

圖3 不同增效劑對黑枸杞提取物在油脂中抗氧化作用的影響Fig.3 The effect of different synergistson the antioxidant effect of Lycium ruthenicum extract in oilsand fats

如圖3(c)所示，黑枸杞提取物+增效劑組對花生油的抗氧化作用明顯增強。其中，黑枸杞提取物+Vc組的花生油的POV最低，抗氧化效果最好，黑枸杞提取物+檸檬酸組次之，黑枸杞提取物+酒石酸組對花生油的抗氧化效果稍差，只加入黑枸杞提取物組的花生油的POV最大（但仍小于原油），說明其對花生油的抗氧化效果最差。

如圖3(d)所示，當豬油中只加入黑枸杞提取物時，其POV最小，其次是黑枸杞提取物+Vc組，另外2組增效劑抗氧化效果相差不大，說明單獨使用黑枸杞提取物對豬油的抗氧化效果更好。

2.3 抗氧化機理的研究

油脂發生氧化的方式之一是油脂的自動氧化[16]，脂類分子會與氧氣發生反應形成氫過氧化物ROOH，由此引發鏈式反應生成自由基。簡單反應式如下（ROO·、H·、R·、RO·代表自由基）:

本次實驗提取的黑枸杞提取物中含有黃酮、多糖、總酚、花青素等，其中黃酮類抗氧化劑可提供氫與脂肪酸自由基結合，使自由基轉變為更穩定的產物，中止自由基的連鎖反應，從而防止油脂自動氧化。

反應歷程如下（AH代表黃酮類抗氧化劑）：

同時，A·形成共振穩定的半醌式自由基。

3 結語

以回流提取法提取黑枸杞中的抗氧化物質，并用提取出來的粗提物研究其對油脂的抗氧化作用。結果顯示，對4種油脂來說，在油脂高溫氧化的過程中黑枸杞提取物能較明顯的抑制其POV的增加速度，且黑枸杞提取物濃度越高，抗氧化作用越強。在對比其他抗氧化劑對油脂的抗氧化作用實驗中，對于豆油，檸檬酸抗氧化效果最好；對于菜籽油，前期Vc對其抗氧化作用較好，后期檸檬酸對其抗氧化效果較好；對于花生油，前期Vc抗氧化效果較好，中后期酒石酸抗氧化效果最好；對于豬油，黑枸杞提取物的抗氧化效果最好，優于其他抗氧化劑。在增效劑實驗中，對于豆油，前期添加增效劑組抗氧化效果好，后期黑枸杞提取物抗氧化效果好；對于菜籽油和豬油，黑枸杞提取物的抗氧化效果最好，優于添加增效劑組；對于花生油，黑枸杞提取物+Vc組抗氧化效果最好。綜上所述，本次實驗提取的黑枸杞提取物更加適用于對豬油的抗氧化應用。此外，本次實驗還對4種油脂的酸價進行了測定，結果顯示，4種油脂的酸價均在正常范圍內，油的品質較好。