陳 浩，李再貴，程永強(qiáng)，酈金龍，邱 爽，殷麗君

(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，北京 100083)

燕麥，學(xué)名為Avena sativa L，一般分為帶稃型皮燕麥和裸粒型裸燕麥兩大類(lèi)。燕麥脂質(zhì)含量約為3%～10%，平均含量為6%～7%，在世界上4000種燕麥中，90%以上燕麥的脂質(zhì)含量為5%～9%，明顯高于其它谷物。燕麥油具有良好的脂肪酸組成，良好的穩(wěn)定性和溫和的氣味，亞油酸含量為24%～53%，因此，對(duì)燕麥油的開(kāi)發(fā)具有巨大的意義［1］。未經(jīng)精煉的油脂稱(chēng)為毛油(新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 8929-2006中稱(chēng)之為原油)，毛油的主要成分是甘油三酸酯(油脂或稱(chēng)中性油)，此外還含有較多的非甘油三酸酯成分，如游離脂肪酸、磷脂、糖脂質(zhì)、脂蛋白、色素、糖蠟等，這些物質(zhì)的存在導(dǎo)致粗油形成了色澤深、酸價(jià)高、含蠟的缺點(diǎn)。嚴(yán)重影響了油脂的食用品質(zhì)及儲(chǔ)藏穩(wěn)定性。油脂精煉就是依據(jù)不同雜質(zhì)與油脂在物理和化學(xué)性質(zhì)上的差異，利用不同的工藝和設(shè)備，將雜質(zhì)從油脂中分離除去。本文采用脫膠除去燕麥油中的磷脂等膠溶性雜質(zhì)，脫酸除去游離脂肪酸，來(lái)達(dá)到對(duì)燕麥油精煉的目的，同時(shí)對(duì)其還原力與DPPH·清除率都做了研究比較，以期為燕麥油的工業(yè)化生產(chǎn)和在保健食品等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

燕麥 白燕2號(hào)，吉林省白城市農(nóng)科院提供;大豆 市售;脂肪酸甲酯混標(biāo)物、1，1-二苯基-2-苦基苯肼(DPPH·)Sigma公司;石油醚、正己烷、乙酸乙酯、異丙醇、無(wú)水乙醇、三氯化鐵、鐵氰化鉀、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、三氯乙酸 均為分析純;氫氧化鉀、甲醇 色譜純。

RE-52-99型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠;AR2140型電子天平 OHAUS Crop.;Model 550型酶標(biāo)儀 BIO-RAD;PB-21型PH計(jì) SARTORIUS Crop.;FW 135型中草藥粉碎機(jī) 天津市泰斯特儀器有限公司;Tu-1901型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 北京普析通用儀器公司;NS-P型微孔板混合器日本ASONE有限公司;KDY-9820型凱氏定氮儀 JIRCAS;Anke GL-20G-II型離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 燕麥籽粒理化性質(zhì)測(cè)定 酸價(jià)測(cè)定:參照《動(dòng)植物油脂 酸值和酸度測(cè)定》GB/T5530-2005/ISO 660:1996;水分含量:水分測(cè)定儀;灰分含量:參照《動(dòng)植物油脂灰分測(cè)定》GB/T 17375-2008/ISO 6884:1985;總糖含量:硫酸苯酚法;蛋白質(zhì)測(cè)定:凱氏定氮法;脂肪含量:參照《糧食、油料檢驗(yàn)粗脂肪測(cè)定法》GB/T5512-1985索氏抽提法。

1.2.2 油脂提取 將粉碎的大豆和燕麥粉過(guò)40目篩，置于70℃烘箱中加熱1h鈍化脂肪酶［2］。精確稱(chēng)取5份鈍化后的燕麥粉50g，分別用石油醚、正己烷、異丙醇、乙酸乙酯和乙醇為提取溶劑提取。另稱(chēng)取50g大豆粉，用正己烷提取。提取條件:溶劑250m L，溫度30℃，時(shí)間24h，避光。過(guò)濾，40℃減壓蒸溶至干，回收提取溶劑。

1.2.3 油脂的精制［3］

加水量:加水量=(2～3.5)×粗油膠質(zhì)含量

1.2.3.2 油脂的脫酸 脫膠油→加入適量堿液→緩慢攪拌20min→升溫至70℃→恒溫保溫、靜置20min→冷藏靜置12h→離心分出油層(3000r/min，15min)→水洗2～3次以pH試紙測(cè)洗液至中性→分液漏斗分出油層→脫酸燕麥油加堿量:實(shí)際總堿量=(7.13×10-4×酸價(jià)+0.5%) ×油重

1.2.3.3 DPPH·清除能力［4-6］將樣品用無(wú)水乙醇稀釋50倍。DPPH·完全溶于無(wú)水乙醇溶液中，配成200μmol/L的溶液，在96孔板中，按表1加樣，加樣后放在暗處振蕩20min，取出后用酶標(biāo)儀在520nm波長(zhǎng)下，測(cè)定吸光度，平行三次，取平均值。此后，每隔20m in測(cè)量一次，100m in后每隔100m in測(cè)定一次，測(cè)至6h后結(jié)束。

表1 DPPH·清除能力加樣表(μL)Table1 Sample table of DPPH·scavenging activity assay(μL)

1.2.3.4 還原力測(cè)定［7］將樣品用無(wú)水乙醇稀釋50倍，取0.1m L，加入2.5m L磷酸鹽緩沖液(0.2mol/L，pH6.6)。然后加入2.5m L濃度為1%(W/V)的鐵氰化鉀溶液，混勻，置于50℃水浴鍋中，保溫20min，加入2.5m L濃度為10%(W/V)的三氯乙酸，終止反應(yīng)。取反應(yīng)液2.5m L陸續(xù)加入2.5m L蒸餾水，0.5m L濃度為0.1%(W/V)的氯化鐵溶液，于700nm下測(cè)定吸光值，吸光值越高，說(shuō)明樣品的還原力越強(qiáng)。

2 結(jié)果與分析

2.1 燕麥籽粒理化性質(zhì)

從表2中可以看出，燕麥中的脂肪和蛋白質(zhì)含量都非常高。有研究［1］稱(chēng)，燕麥蛋白營(yíng)養(yǎng)價(jià)值位居植物蛋白前列，并在促進(jìn)人體生長(zhǎng)發(fā)育，提高免疫力方面優(yōu)于一般谷物蛋白。而燕麥脂肪中80%以上為不飽和脂肪酸，亞油酸含量尤其豐富。燕麥油不皂化物中的β-谷甾醇含量約為40%，具有抑菌效能，且營(yíng)養(yǎng)安全，因此可以作為皮膚營(yíng)養(yǎng)劑應(yīng)用于化妝品［8］。

表2 燕麥基本物質(zhì)含量(±SD，%)Table2 Oat cultivars basic substance content(±SD，%)

表2 燕麥基本物質(zhì)含量(±SD，%)Table2 Oat cultivars basic substance content(±SD，%)

蛋白質(zhì) 脂肪 水分 灰分 總糖14.0±0.5 10.5±0.2 9.6±0.6 2.0±0.3 63.9±1.6

2.2 粗油抗氧化能力測(cè)定

如圖1所示，由五種不同溶劑提取的燕麥油，隨著提取溶劑極性的增大，其DPPH·清除率大致呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，說(shuō)明對(duì)于能夠清除DPPH·的抗氧化物質(zhì)，溶劑極性有很大的選擇性，極性越強(qiáng)，提取的該類(lèi)物質(zhì)越多。圖2中，各種油脂的還原力與DPPH·清除率呈現(xiàn)大致相同的趨勢(shì)。說(shuō)明溶劑極性是影響抗氧化成分提取的重要因素。燕麥中含有大量具有抗氧化性成分，如酚類(lèi)、植酸、甾醇、維生素E等，而其中最主要抗氧化成分是酚類(lèi)物質(zhì)，主要包括簡(jiǎn)單的酚類(lèi)，如以游離或結(jié)合態(tài)存在阿魏酸、咖啡酸、p-香豆酸和香草醛，還有黃酮類(lèi)化合物如莰菲醇和槲皮素及鄰氨基苯甲酸和N-肉桂酰相連物質(zhì)等［9］。甾醇被譽(yù)為“生命的鑰匙”，具有十分重要的生理功能，如保持生物體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，控制糖原和礦物質(zhì)的代謝，調(diào)節(jié)應(yīng)激反應(yīng)等。同時(shí)，植物甾醇在拮抗膽固醇，預(yù)防心血管疾病等方面也有一定效果［10］。綜上所述，提取溶劑的極性越強(qiáng)，提取的抗氧化物質(zhì)越多，即提取燕麥油的品質(zhì)越好。

圖1 不同油脂的粗油對(duì)DPPH·清除率隨時(shí)間的變化Fig.1 DPPH·scavenging ability changes of different crude oil during 100min

圖2 不同油脂的粗油還原力比較Fig.2 Reducing power of different crude oil

2.3 脫膠油抗氧化能力測(cè)定

如圖3、圖4所示，脫膠后的油脂與粗油相比，DPPH·清除能力和還原力都有所降低，但其總的抗氧化趨勢(shì)，即油脂的抗氧化性隨溶劑極性的變化沒(méi)有改變，而且燕麥油的抗氧化能力顯著高于大豆油(p＜0.05)。究其原因，毛油中的膠質(zhì)主要是磷脂，其他還有蛋白質(zhì)及其分解產(chǎn)物、黏液質(zhì)以及膠質(zhì)與多種微量金屬形成的配合物和鹽類(lèi)，在脫除膠質(zhì)的過(guò)程中，必然會(huì)帶來(lái)抗氧化物質(zhì)的損失。

圖3 不同油脂的脫膠油對(duì)DPPH·清除率隨時(shí)間的變化Fig.3 DPPH·scavenging ability changes of different degummed oil during 100min

圖4 不同油脂的脫膠油還原力比較Fig.4 Reducing power of different degummed oil

2.4 脫酸油抗氧化能力測(cè)定

圖5 不同油脂的脫酸油對(duì)DPPH·清除率隨時(shí)間的變化Fig.5 DPPH·scavenging ability changes of different deacidified oil during 100min

如圖5、圖6所示，脫酸后的油脂與粗油相比，DPPH·清除能力和還原力都有所降低，但其總的抗氧化趨勢(shì)，即油脂的抗氧化性隨溶劑極性的變化沒(méi)有改變，而且燕麥油的抗氧化能力顯著高于大豆油(p＜0.05)。因?yàn)樵诿撍岬倪^(guò)程中，主要由游離脂肪酸與堿液發(fā)生中和反應(yīng)，它在本質(zhì)上是一種膠體界面的反應(yīng)。一開(kāi)始在堿滴表面反應(yīng)形成單分子肥皂膜通過(guò)擴(kuò)散，繼續(xù)反應(yīng)，并能吸附毛油中的色素、膠質(zhì)及其他雜質(zhì)形成一定厚度的膠態(tài)離子膜。皂膜在攪拌的作用下，相互碰撞、吸引、聚集，由小變大形成皂腳。而抗氧化物質(zhì)在此過(guò)程中，也必然會(huì)被吸附，造成損失［11］。

圖6 不同油脂的脫酸油還原力比較Fig.6 Reducing power of different deacidified oil

如圖7、圖8所示，脫膠、脫酸燕麥油的抗氧化性趨勢(shì)與粗油相同，同時(shí)各種油脂的抗氧化能力測(cè)定與粗油相比又有一定下降，但其抗氧化能力始終高于大豆油。且脫膠過(guò)程對(duì)于油脂的DPPH·清除能力影響較小，但對(duì)其還原力影響較大。而脫酸過(guò)程對(duì)燕麥油DPPH·清除能力影響較大，但對(duì)其還原力影響較小。這可能是由于在這兩個(gè)精煉過(guò)程中，損失了不同的抗氧化物質(zhì)。脫膠過(guò)程失去了較多的膠溶性雜質(zhì)，可能包含一些水溶性抗氧化物質(zhì)，而還原力測(cè)定是在水系中進(jìn)行;脫酸主要脫去游離脂肪酸及其他脂溶性物質(zhì)，也會(huì)吸附一些脂溶性抗氧化成分，對(duì)油脂的DPPH·清除能力產(chǎn)生較大影響。

圖7 不同油脂精煉過(guò)程中對(duì)DPPH·清除能力的變化比較Fig.7 DPPH·scavenging ability changes of different oil during refining process

圖8 不同油脂精煉過(guò)程中還原力的變化比較Fig.8 Reducing power changes of different oil during refining process

3 結(jié)論

油脂的脫膠、脫酸過(guò)程中都會(huì)造成抗氧化成分的損失，對(duì)其抗氧化能力產(chǎn)生較大影響。由于燕麥油中的80%油脂存在于麩皮中，其酸價(jià)較高，若能有更好的方法降低毛油酸價(jià)，必然使其在脫酸過(guò)程中形成的皂腳更少，損失的抗氧化物質(zhì)也會(huì)隨之減少。此外，由于提取的油脂色澤較淺，及實(shí)驗(yàn)條件所限，并未對(duì)油脂進(jìn)行脫色，由于脫色對(duì)油脂造成的抗氧化性的影響，也有待進(jìn)一步研究。

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