阮梅蘭,鄧艷,王操,2,邱霞,皮汶靈,王強(qiáng),2,古小露,2*
(1.重慶第二師范學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院,重慶南岸 400067;2.重慶第二師范學(xué)院脂質(zhì)資源與兒童日化品協(xié)同創(chuàng)新中心)
目前市面上的食用油大多是通過加入人工合成抗氧化劑來提高油脂的氧化穩(wěn)定性[1],主要包括沒食子酸丙酯(PG)、丁基羥基茴香醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)和特丁基對(duì)苯二酚(TBHQ),這些抗氧化劑均為酚型抗氧化劑[2-3],具有高效、價(jià)廉、耐高溫、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。但人工合成的抗氧化劑有一定的毒性或潛在的致癌性,隨著人們食品安全意識(shí)的加強(qiáng),食品產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí),天然抗氧化劑因其毒性較低而逐漸引起關(guān)注,并且從活性上看,有些天然抗氧化劑甚至優(yōu)于人工合成的抗氧化劑,天然抗氧化劑[4]不僅抗氧化活性強(qiáng),其自身的風(fēng)味也貢獻(xiàn)了調(diào)味品或食品特別的風(fēng)味,同時(shí)兼?zhèn)淞苏{(diào)香和調(diào)味的作用。因此,天然抗氧化劑逐漸取代人工合成抗氧化劑將是未來發(fā)展趨勢(shì)。
研究表明,油橄欖葉具有抗氧化功效[5],Marino[6]等測(cè)定了油橄欖葉,發(fā)現(xiàn)油橄欖葉含有的橄欖苦苷、酪醇等單一酚類物質(zhì)有顯著的抗氧化能力。油橄欖葉粗提取物可提高油脂的氧化穩(wěn)定性,并且油橄欖葉粗提取物成本[7]相對(duì)人工抗氧化劑來說也比較低,因此,油橄欖葉粗提取物這一天然氧化劑必然沖擊食品行業(yè)。基于以上現(xiàn)狀,本研究希望通過添加不同濃度的油橄欖葉的粗提物,以油脂的過氧化值、酸價(jià)、顏色、氣味和透明度為指標(biāo)來判斷它對(duì)油脂氧化穩(wěn)定性的影響[8]。
油橄欖葉(采摘于奉節(jié)種植基地)、某市售食用調(diào)和油(購(gòu)買于當(dāng)?shù)爻校?、酚酞、蒸餾水、硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液 0.01 mol/L、淀粉指示劑、碘化鉀、氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1 mol/L、乙醚(分析純)、三氯甲烷(分析純)、冰乙酸(分析純)、無水乙醇(分析純)。
九陽榨汁機(jī)(深圳市奧邦斯電器有限公司)、RE-501 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海禾青儀器公司)、碘量瓶、鐵架臺(tái)、洗耳球、堿式滴定管、酸式滴定管、錐形瓶、玻璃棒、電子天平(上海天平儀器公司)。
1.3.1 油橄欖葉粗提取物的提取
稱取500 g 油橄欖葉,將葉子用蒸餾水清洗干凈,晾干備用。把晾干的油橄欖葉分成小份放入九陽榨汁機(jī)中打碎,向打碎的油橄欖葉中加入1 000 mL蒸餾水,提取2 h 后用紗布反復(fù)過濾。再將過濾的液體用燒杯裝好以備濃縮。提取液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸發(fā),直到?jīng)]有液體流出為止,將100 g 樣品冷凍保存,備用。
稱取4 份25 g 油脂樣品分別加入錐形瓶中,分別編號(hào)為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)和4號(hào)。1號(hào)樣品中不加油橄欖葉粗提取物,2 號(hào)樣品中加入樣品5%質(zhì)量的油橄欖葉粗提取物1.25 g,3 號(hào)樣品中加入樣品10%質(zhì)量的油橄欖葉粗提物2.50 g,4號(hào)樣品中加入樣品15%質(zhì)量的油橄欖葉粗提取物3.75 g。分別在第0 天、第10 天、第20 天和第30 天時(shí)對(duì)1 號(hào)、2號(hào)、3號(hào)和4號(hào)樣品的過氧化值和酸價(jià)以及氣味、顏色、透明度進(jìn)行測(cè)定。
1.3.2 油脂過氧化值的測(cè)定
采用碘量法[9]進(jìn)行過氧化值測(cè)定。先配制飽和碘化鉀溶液,稱取14 g 固體碘化鉀于加入了10 mL 水的燒杯中溶解;若不能完全溶解,則用電烤爐加小火使其溶解,后將燒杯放在常溫中冷卻,冷卻后貯于棕色瓶中備用。配制三氯甲烷-冰乙酸混合溶液:打開通風(fēng)櫥開關(guān),在通風(fēng)櫥中量取40 mL 三氯甲烷和60 mL冰乙酸,并將兩者混勻。再配制0.01%的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液:取3 g 無水硫代硫酸鈉于燒杯中,加入1 000 mL 水加熱至沸騰,繼續(xù)加熱10 min,在常溫或冰水中冷卻。放置2周后再過濾備用。最后配制10 g/L淀粉指示劑:稱取可溶性淀粉0.50 g于燒杯中,加入適量水調(diào)成糊狀,量取50 mL水加熱至沸騰,將糊狀物倒入沸水中并用玻璃棒攪拌,煮沸即可,現(xiàn)用現(xiàn)配。取出事先保存的加入油橄欖葉粗提取物的各處理樣品,稱取2.00~3.00 g,混勻,置于250 mL碘量瓶中,加入30 mL 三氯甲烷-冰乙酸混合液做穩(wěn)定劑。震蕩使樣品溶解,再加入1 mL飽和碘化鉀溶液。將瓶塞塞緊,振搖0.5 min,放置在暗處5 min,加入100 mL水,搖勻。用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淡黃色時(shí),加1~2滴淀粉指示劑,繼續(xù)滴定,直到藍(lán)色終點(diǎn)消失,并且在半分鐘內(nèi)顏色不發(fā)生變化,則達(dá)到滴定終點(diǎn)。并做1組空白對(duì)照試驗(yàn)和3組平行試驗(yàn),觀察記錄結(jié)果。
測(cè)定結(jié)果的計(jì)算:
式中:X-樣品的過氧化值(%);V-樣品消耗硫代硫酸鈉溶液的體積(mL);V0-空白消耗硫代硫酸鈉溶液的體積(mL);N-硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的麾爾濃度(mol/L);0.126 9-與1 mL 硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)?shù)牡獾馁|(zhì)量(g)。
1.3.3 油脂酸價(jià)的測(cè)定
采用滴定法[10]進(jìn)行酸價(jià)測(cè)定,先配制氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取5.6 g 氫氧化鉀于燒杯中,加1 000 mL水溶解。再配制1%酚酞指示劑:稱取1 g酚酞于燒杯中,加入100 mL 95%的乙醇溶解。稱取加入油橄欖葉粗提取物的各處理油脂樣品3~5 g 于錐形瓶中,加入乙醚-乙醇混合液50 mL,一直搖動(dòng)至油脂溶解,再加2~3 滴酚酞指示劑,用氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,一直滴定到出現(xiàn)微紅色并且半分鐘內(nèi)紅色不消失,則達(dá)到滴定終點(diǎn)。做3組平行實(shí)驗(yàn),觀察記錄結(jié)果。結(jié)果計(jì)算:
式中:W(KOH)-樣品的酸價(jià),mg/g;V-樣品消耗氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液體積(mL);C-氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的實(shí)際濃度(mol/L);56.1-氫氧化鉀的摩爾質(zhì)量。
1.3.4 油脂氣味、色澤和透明度的測(cè)定
用玻璃棒蘸取少量油脂樣品于手掌心,兩只手搓揉至發(fā)熱,一只手掌伸直,另一只手扇聞同時(shí)嗅其氣味,無異味則為合格,有異味則為不合格[11]。在第0 天、第10 天、第20 天和第30 天時(shí)分別用玻璃棒蘸取加入樣品質(zhì)量0%、5%、10%和15%油橄欖葉粗提取物的油脂于濾紙上觀察其顏色。淡黃為新鮮的油脂,發(fā)黑為變質(zhì)的油脂[12]。量取10 mL油脂樣品注入比色管中,在室溫下靜置24 h,然后放在白紙前觀察其透明程度,記錄觀察其結(jié)果。若油脂呈透明,表示油脂新鮮,若油脂呈微濁或渾濁,則表明油脂開始變質(zhì)[13]。
每個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次,結(jié)果取平均值。數(shù)據(jù)采用origin 2018軟件進(jìn)行處理。
圖1 加入不同濃度粗提物油脂過氧化值隨時(shí)間的變化
過氧化值指100 g油脂中所含氫過氧化物的克數(shù),用于說明樣品是否因已被氧化而變質(zhì)。參考李書國(guó)[14]等通過檢測(cè)油脂和脂肪為原料而制作的食品的過氧化值來判斷其質(zhì)量和變質(zhì)程度。若過氧化值不大于0.15%,說明油脂較新鮮。對(duì)油脂過氧化值的影響如圖1所示,隨著時(shí)間的增加,加入油橄欖葉粗提取物的樣品的過氧化值也增大。加入5%油橄欖葉粗提取物的樣品在第0天時(shí)過氧化值為0.104%,過氧化值隨時(shí)間增加而增大,在第30天時(shí)過氧化值達(dá)到0.156%。加入10%油橄欖葉粗提取物的樣品在第0 天時(shí),過氧化值為0.100%,隨著時(shí)間的增加過氧化值也在相應(yīng)的增大,但是總體的上升幅度不顯著,到第30天時(shí),過氧化值達(dá)到0.147%,不超過0.15%。加入15%油橄欖葉粗提取物的樣品在第0天時(shí)過氧化值為0.08%,在第30 天的過氧化值為0.10%。結(jié)果表明,沒有加入油橄欖葉粗提取物的油脂在第20天時(shí)過氧化值達(dá)到了0.159%,油脂開始變質(zhì)。加入5%油橄欖葉粗提取物的油脂在第30天時(shí)過氧化值達(dá)到0.156%,油脂開始變質(zhì)。而加入10%和15%油橄欖葉粗提取物的樣品在30 d內(nèi)都沒有出現(xiàn)變質(zhì)的現(xiàn)象??梢缘贸鲇烷蠙烊~粗提取物可以提高油脂的氧化穩(wěn)定性,并且隨著濃度提高,效果越顯著。
酸價(jià)是判斷油脂質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)。酸價(jià)越小,說明油脂質(zhì)量越好,新鮮和精煉程度越好。從圖2可知,未加入油橄欖葉粗提取物的樣品在第0 天時(shí)酸價(jià)為0.58 mg/g,隨著時(shí)間的增加,酸價(jià)有增大的趨勢(shì),在第30 天時(shí)酸價(jià)達(dá)到0.92 mg/g,與第0 天相比增加了1 倍左右。加入5%油橄欖葉粗提取物的樣品在第0 天時(shí)酸價(jià)為0.28 mg/g,隨時(shí)間增大效果越顯著,總體上升幅度不大,在第30 天時(shí)酸價(jià)為0.50 mg/g。加入10%油橄欖葉粗提取物的樣品在第0 天時(shí)酸價(jià)為0.24 mg/g,在第30 天時(shí),過氧化值達(dá)到0.40 mg/g,比第0天增大了1 倍。加入15%油橄欖葉粗提取物的樣品在第0 天時(shí)酸價(jià)為0.24 mg/g,在第30天時(shí)為0.27 mg/g。
圖2 不同濃度初提物油脂酸價(jià)隨時(shí)間變化
結(jié)果表明,隨著橄欖葉粗提取物濃度的增加,油脂的酸價(jià)減小,隨著時(shí)間的增加,各處理酸價(jià)均有增大的趨勢(shì),但是,加入15%的油橄欖葉粗提取物的樣品在0~20 d隨著時(shí)間的增加,酸價(jià)處于增長(zhǎng)速度減緩的狀態(tài),20~30 d 酸價(jià)增大速度也較緩慢。綜合上述結(jié)果可知,油橄欖葉粗提取物可以提高油脂的氧化穩(wěn)定性,且在本試驗(yàn)條件下添加的油橄欖葉粗提取物濃度越高,效果越好。
表1 不同濃度油橄欖葉粗提取物對(duì)油脂性狀的影響
測(cè)定油脂的氣味、顏色和透明度是檢測(cè)油脂品質(zhì)很好的方法。從表1可以看出,沒有加入油橄欖葉粗提取物的1號(hào)樣品在第20天時(shí)有異味,微黑,微濁,在第30 天時(shí)有異味,發(fā)黑,渾濁。加入5%油橄欖葉粗提取物的2號(hào)樣品在第30天時(shí)出現(xiàn)有異味、微黑和微濁的現(xiàn)象。其余樣品性狀均為無異味、淡黃和透明。結(jié)果表明,油橄欖葉粗提取物對(duì)油脂有提高其穩(wěn)定性的作用,并且加入油橄欖葉粗提取物的濃度越高,油脂的氧化穩(wěn)定性越高。
通過對(duì)加入不同濃度油橄欖葉粗提取物的油脂在第0 天、第10 天、第20 天和第30 天時(shí)進(jìn)行過氧化值和酸價(jià)以及顏色、氣味、透明的測(cè)定,發(fā)現(xiàn)在同一階段,加入了油橄欖葉粗提取物的油脂樣品,各項(xiàng)理化指標(biāo)均比沒有加油橄欖葉粗提取物的油脂樣品低,且油脂性狀也更為良好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,加入15%油橄欖葉粗提取物的樣品在本次實(shí)驗(yàn)中穩(wěn)定性最好,效果最佳。油橄欖葉粗提取物可以減緩油脂的氧化變質(zhì),是一種可使用的天然抗氧化劑。但由于本試驗(yàn)條件下數(shù)據(jù)一直是隨著添加量的上升而變得優(yōu)化,且在加入15%的油橄欖葉粗提物數(shù)據(jù)變化較為特殊,后續(xù)還可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)優(yōu)化,進(jìn)一步探究油橄欖葉粗提物最適宜的添加量。