周 丹，陳啟明，周 煊，趙慶玲

(武漢工程大學化工與制藥學院，湖北省新型反應器與綠色工藝重點實驗室，湖北 武漢 430074)

0 引 言

共軛亞油酸(Conjugated Linoleic Acid)簡稱CLA，是一系列具有位置和立體異構(gòu)的十八碳二烯酸的異構(gòu)體的總稱，是20世紀80年代末被發(fā)現(xiàn)的具有多重生理功能的天然不飽和脂肪酸之一[1].

它具有抗癌;抗動脈粥樣硬化;調(diào)控代謝，增加肌肉，減少脂肪;增強機體免疫力，減緩免疫系統(tǒng)副反應;調(diào)節(jié)血糖，抗糖尿病;促進動物生長發(fā)育[2]等功能，因此在化妝品、食品、飼料添加劑行業(yè)中逐步得到廣泛應用.CLA甘油酯是CLA重要的衍生物之一，為微黃色透明的油狀液體，有特征性的味道和氣味.粘度不大，酸值較小.它具有優(yōu)異的親脂性，能協(xié)助其他活性成分透過皮膚角質(zhì)層到達表皮層甚至真皮層，防止皮膚細胞脂質(zhì)過氧化及紫外線引起的自由基損傷[3].且該物質(zhì)與CLA相比更易在人和動物體內(nèi)消化吸收，不在體內(nèi)積累形成新的脂肪，其生理功能優(yōu)于CLA.

CLA甘油酯雙鍵中含有流動性較大的∏電子， 這些∏電子很容易受到氧化劑的攻擊而斷裂， 烯烴類物質(zhì)在空氣中容易被氧化成環(huán)氧化物、 醛和酮等化合物.于是CLA甘油酯在貯存和加工過程中會產(chǎn)生一系列的過氧化脂質(zhì).過氧化脂質(zhì)是一類含有游離基的物質(zhì)，對人體健康不利.防止和減少油脂氧化是保證油脂品質(zhì)穩(wěn)定性的一項重要工作.光氧化、 酶促氧化和金屬催化氧化是啟動脂類自動氧化的三個主要因素[4-5].在避光情況下， 金屬催化氧化是CLA甘油酯氧化最可能的途徑[6]，自由基清除劑能阻止或減緩脂類的自動氧化反應[7].本研究選用了幾種在化妝品、食品行業(yè)常用的相對安全的抗氧化劑添加到CLA甘油酯中，采用(63±1) ℃恒溫水浴空氣接觸法，以GB/T 5538-2005/ISO 3960:2001指標中規(guī)定的過氧化值為標準，研究CLA甘油酯氧化穩(wěn)定性，以期為保持CLA甘油酯的品質(zhì)和開發(fā)功能產(chǎn)品提供依據(jù).

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

DF-101S 集熱式恒溫加熱磁力攪拌器 鞏義市英峪予華儀器廠制造；AB204-S 電子分析天平(精度0.000 1)；5 mL微量滴定管(E×20 ℃)[MC]A.

共軛亞油酸甘油酯(質(zhì)量分數(shù)≥80.00%)，甘草抗氧化劑(甘草提取物質(zhì)量分數(shù)≥98.00%)，檸檬酸三鈉(質(zhì)量分數(shù)≥99.00%)，維生素C(質(zhì)量分數(shù)≥99.70%)，維生素E(質(zhì)量分數(shù)≥98.00%)，HR-S1乳化劑，冰乙酸(分析純)，異辛烷(分析純)，碘化鉀(分析純)，可溶性淀粉(分析純)，硫代硫酸鈉(分析純).

1.2 樣品處理

樣品Ⅰ：稱取4份5 g CLA甘油酯，加入HR-S1乳化劑溶液，分別添加質(zhì)量分數(shù)為0.1%VC、0.1%VE、0.1%檸檬酸三鈉、0.1%甘草抗氧劑，加熱至80 ℃，攪拌冷卻至室溫.

樣品Ⅱ：稱取4份5 g CLA甘油酯，加入HR-S1乳化劑溶液，分別添加質(zhì)量分數(shù)為0.1%、0.3%、0.4%、0.5%的VC，加熱到80 ℃，攪拌冷卻至室溫.

樣品Ⅲ：稱取3份5 g CLA甘油酯，加入HR-S1乳化劑溶液，分別添加質(zhì)量分數(shù)為0.01%、0.05%、0.1%、VE，加熱到80 ℃，攪拌冷卻至室溫.

樣品Ⅳ：稱取5份5 g CLA甘油酯，加入HR-S1乳化劑溶液，分別添加質(zhì)量分數(shù)為0.02%、0.05%、0.1%、0.3%、0.6%的檸檬酸三鈉，加熱到80 ℃，攪拌冷卻至室溫.

樣品Ⅴ：稱取5份5 g CLA甘油酯，加入HR-S1乳化劑溶液，分別添加質(zhì)量分數(shù)為0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%的甘草抗氧劑，加熱到80 ℃，攪拌冷卻至室溫.

1.3 油脂的氧化

將添加了抗氧化劑的CLA甘油酯分別裝入磨口錐形瓶中，置于(63±1) ℃的集熱式恒溫加熱磁力攪拌器中，接回流冷凝水，通大氣.每隔2 h測一次過氧化值.

1.4 POV測定

按GB/T 5538-2005/ISO 3960:2001規(guī)定的滴定法進行.

2 結(jié)果與討論

2.1 不同抗氧化劑對CLA甘油酯氧化穩(wěn)定性的影響

抗氧化劑對CLA甘油酯氧化穩(wěn)定性的影響由過氧化值線性回歸方程的斜率，即氧化速率作為判據(jù)，在一定的時間內(nèi)，氧化速率越小，氧化穩(wěn)定性越好.幾種常用的抗氧化劑在相同添加量下，CLA甘油酯過氧化值的測定結(jié)果及比較如圖1所示.

圖1 4種常用抗氧化劑對CLA甘油酯POV的影響

由圖1可知，在相同添加量下，甘草抗氧化劑、VC、檸檬酸三鈉、VE對CLA甘油酯均有抗氧化效果，添加甘草抗氧劑時所得的過氧化值曲線的斜率最小，即CLA甘油酯的氧化速率最小，故甘草抗氧化劑對CLA甘油酯的抗氧化性最好，同理可知四種抗氧化劑對CLA甘油酯的抗氧化性由強到弱的排序是：甘草抗氧化劑>VC>檸檬酸三鈉>VE.

添加劑抗氧化劑的作用就是提供一個氫原子來使自由基的電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，代替了作為供氫體的油脂分子，抗氧劑同樣約束了油脂分子自氧化連鎖反應，從而推遲了油脂的氧化.

AOH(抗氧化劑) + R·→AO·十RH(穩(wěn)定產(chǎn)物)

AOH+ROO·→AO·+ ROOH(穩(wěn)定產(chǎn)物)

甘草中的抗氧化有效成分主要為黃酮類和類黃酮類物質(zhì)的混合物，含甘草甙、異甘草甙、甘草甙元、異甘草甙、甘草查爾酮等.甘草提取物有較強的清除自由基作用， 尤其對氧自由基有明顯的清除效果，并對油脂過氧化終產(chǎn)物丙二醛的生成也有明顯的抑制作用，而且能從低溫到高溫(250 ℃) 發(fā)揮強的抗氧化性， 抑制油脂酸敗，抑制光氧化.VC是強還原劑，當它進行作用時，會轉(zhuǎn)化為它的氧化形式為左式脫氫抗壞血酸，經(jīng)由體內(nèi)的酶和谷胱甘肽可回復至活性的左式抗壞血酸的形式.左式旋光抗壞血酸是一個與葡萄糖相似的弱糖酸結(jié)構(gòu)，能夠很自然的使氫離子附著上去而形成抗壞血酸，或是附著金屬離子，形成抗壞血酸礦物質(zhì).從而達到抗氧化的作用.維生素C極易受到熱、光和氧的破壞，所以抗氧化效果稍弱于甘草.檸檬酸鈉是金屬離子螯合劑，可減少變價金屬離子，能在很大程度上延緩CLA甘油酯的氧化.但它本身沒有抗氧化性，所以抗氧化效果并不十分明顯.VE也是一種常用的抗氧化劑，本身可釋出氫離子，破壞或中止油脂在氧化過程中所產(chǎn)生的過氧化物，使之不能繼續(xù)被分解成醛或酮類等低分子物質(zhì).但VE在高溫、有氧接觸、存在金屬離子的條件下，自身極易氧化分解，所以在這里對CLA甘油酯的抗氧化效果不明顯.

2.2 抗氧化劑添加量對CLA甘油酯氧化穩(wěn)定性的影響

維生素C、維生素E、檸檬酸三鈉、甘草抗氧化劑這四種抗氧化劑在某些含有CLA甘油酯的產(chǎn)品中需要單獨添加，其各自不同添加量對CLA甘油酯氧化穩(wěn)定性的影響如圖2～5所示.

2.2.1 VC添加量對CLA甘油酯氧化穩(wěn)定性的影響 不同VC添加量的CLA甘油酯在同一時間段內(nèi)的過氧化值變化如圖2所示.

由圖2可知,隨著VC添加量的增加，CLA甘油酯的氧化穩(wěn)定性逐漸增大，VC的濃度越高，還原性越強.在強化氧化實驗條件下，添加質(zhì)量分數(shù)為0.5%VC的CLA甘油酯過氧化值趨近于0，這可能是由于高濃度的VC對CLA甘油酯中的過氧化物自由基有清除作用，并能長時間抑制它的氧化，添加質(zhì)量分數(shù)為0.5%也是CLA甘油酯單獨以VC為抗氧化劑的最佳添加量.

2.2.2 VE添加量對CLA甘油酯氧化穩(wěn)定性的影響 不同VE添加量的CLA甘油酯在同一時間段內(nèi)的過氧化值變化如圖3所示.

由圖3可知，當VE添加質(zhì)量分數(shù)為0.05%時，CLA甘油酯的氧化穩(wěn)定性最好.VE添加質(zhì)量分數(shù)為0.01%次之，可能因為濃度太小，抗氧化作用不強.當VE添加質(zhì)量分數(shù)為0.1%時，CLA甘油酯氧化穩(wěn)定性反而又變差，說明VE對CLA甘油酯的抗氧化效果隨著濃度的變化是由小變大再變小.

2.2.3 檸檬酸三鈉添加量對CLA甘油酯氧化穩(wěn)定性的影響 不同檸檬酸三鈉添加量的CLA甘油酯在同一時間段內(nèi)的過氧化值變化如圖4所示.

圖2 VC添加量對CLA甘油酯POV的影響

圖3 VE添加量對CLA甘油酯POV的影響

圖4 檸檬酸三鈉添加量對CLA甘油酯POV的影響

由圖4可知，添加了檸檬酸三鈉的CLA甘油酯的氧化速率普遍偏大，抗氧化效果不如預期的好.檸檬酸三鈉添加質(zhì)量分數(shù)在0.05%～0.3%范圍內(nèi)時，CLA甘油酯氧化穩(wěn)定性較好，添加質(zhì)量分數(shù)過少無法對其起到抗氧化作用，而添加量過大時檸檬酸三鈉大面積暴露在空氣中加速氧化易發(fā)生生物降解，反而降低了抗氧化效果.總而言之，添加質(zhì)量分數(shù)0.05%是檸檬酸三鈉作為CLA甘油酯抗氧化劑的最佳添加量.

2.2.4 甘草抗氧化劑添加量對CLA甘油酯氧化穩(wěn)定性的影響 不同甘草抗氧化劑添加量的CLA甘油酯在同一時間段內(nèi)的過氧化值變化如圖5所示.

圖5 甘草抗氧化劑添加量對CLA甘油酯POV的影響

由圖5可知，甘草抗氧化劑抗氧化性隨著濃度的增加而增加，CLA甘油酯氧化速率都很小，說明CLA甘油酯在各個添加量下氧化速率均較小，特別是添加質(zhì)量分數(shù)在0.7%時過氧化值基本保持在0附近，故甘草抗氧化劑在CLA甘油酯中的最佳添加質(zhì)量分數(shù)為0.7%.

3 結(jié) 語

a.四種常用抗氧化劑添加到CLA甘油酯中抗氧化效果由好到差的順序是：

甘草抗氧化劑>VC>檸檬酸三鈉>VE.

b.四種抗氧化劑在CLA甘油酯中單獨添加時，抗氧化效果最好的添加質(zhì)量分數(shù)分別是：甘草抗氧化劑為0.7%，VC為0.5%，檸檬酸三鈉為0.05%，VE為0.05%.

參考文獻：

[1]Yurawecz M P, Mossoba M M, Kramer J K G, et a1. Advances in conjugated linoleic acid research[M]. Champaign, IL USA: AOCS Press, 1999:12-18.

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[3] Natural Nutrition Ltd. AS(NO). Conjugated linoleic acid delivery system in cosmetic preparations:US,6019990[P].2000-02-01.

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