康連虎,劉 輝
(安徽糧食工程職業(yè)學(xué)院,合肥 230011)
芝麻油營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高且香味獨(dú)特,深受消費(fèi)者的喜愛(ài)。芝麻油按制作方法分為小磨香油和機(jī)榨香油,小磨香油是指用水代法加工制取的芝麻油,水代法提取芝麻油在中國(guó)已有幾百年的歷史。芝麻油作為居民日常食用油之一,在日常飲食中占有重要的地位。芝麻油有很誘人的香氣,同時(shí)具有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分和很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,其中不飽和脂肪酸含量豐富,礦物質(zhì)、維生素、多酚等營(yíng)養(yǎng)成分含量也較高[1]。但是芝麻油不應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間保存,在生產(chǎn)和儲(chǔ)存時(shí)易受到溫度、光照、氧氣等條件影響而遭受氧化應(yīng)激。被氧化后,芝麻油的香氣將降低,產(chǎn)生哈喇味,質(zhì)量將下降,顏色狀態(tài)也會(huì)發(fā)生變化,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值隨之下降[2]。因此,一些市售的芝麻油通常會(huì)添加適量的抗氧化劑以維持其質(zhì)量并減慢芝麻油的酸敗速度,延長(zhǎng)保質(zhì)期。
隨著食品工業(yè)的發(fā)展,合成抗氧化劑種類(lèi)越來(lái)越多,合成抗氧化劑具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn),如抗氧化性強(qiáng)、產(chǎn)量大、純度高、價(jià)格較低等,因此被廣泛使用,脂肪中常用的抗氧化劑包括叔丁基對(duì)苯二酚(TBHQ)、二丁基羥基甲苯(BHT)和丁基羥基異丁醚(BHA),以及其他合成抗氧化劑。然而,部分研究顯示,合成抗氧化劑在一定條件下具有特定的毒性或致畸性[3]。天然抗氧化劑相對(duì)合成抗氧化劑來(lái)說(shuō),從自然界物質(zhì)中提取得到,安全性高,成為現(xiàn)階段的研究熱點(diǎn)。我國(guó)天然物質(zhì)資源廣泛,天然抗氧化劑替代化學(xué)制造的抗氧化劑大有前途。食品抗氧化劑的未來(lái)研究方向,仍然是開(kāi)發(fā)效果好、價(jià)格低的天然抗氧化劑。并且抗氧化劑的提取提純、作用機(jī)制原理等方面的研究將是以后需要深入研究的領(lǐng)域[4]。
多酚類(lèi)物質(zhì)存在于多種天然物質(zhì)中,如在茶葉、葡萄、蘋(píng)果、石榴等中都發(fā)現(xiàn)含有多酚類(lèi)物質(zhì),已被證實(shí)抗氧化性好,添加在許多種糧油食物及飼料中都顯示能夠起到非常不錯(cuò)的抗氧化作用[5]。大量研究表明,茶多酚具有非常好的抗氧化作用,而且安全性高,添加在餅干、飲料、肉制品中,能夠起到延緩食品氧化、延長(zhǎng)食品保質(zhì)期的作用。樟樹(shù)葉多酚能夠起到清除自由基的能力,具有抗油脂氧化性能[6-7]。澳洲青蘋(píng)多酚對(duì)油脂具有抗氧化作用,能較好地起到阻止油脂氧化的作用[8]。葡萄皮多酚也被證實(shí)具有較強(qiáng)的抗氧化能力[9-10]。葡萄在我國(guó)種植廣泛,產(chǎn)量高,葡萄皮以及葡萄籽中多酚類(lèi)物質(zhì)的提取、提純等方面研究較多,也作為添加劑添加應(yīng)用在一些食品中,但作為油脂尤其是芝麻油的抗氧化劑卻非常少見(jiàn)。本試驗(yàn)中使用Schaal烘箱法[11-13],與合成抗氧化劑TBHQ進(jìn)行比較分析,觀察幾種天然抗氧化劑(葡萄皮多酚、茶多酚、抗壞血酸)對(duì)芝麻油的抗氧化效果,測(cè)定酸值、碘值和過(guò)氧化值三個(gè)指標(biāo),對(duì)比4種抗氧化劑的抗氧化效果,以期為天然抗氧化劑在油脂中的推廣應(yīng)用提供依據(jù)。
芝麻油,安徽省淮南市農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi),為水代法生產(chǎn),純正無(wú)添加;茶多酚(純度90%)、葡萄皮多酚(純度98%),西安首禾生物科技有限公司產(chǎn)品;抗壞血酸(純度99%),武漢安加生物科技有限公司產(chǎn)品;叔丁基對(duì)苯二酚(TBHQ,純度99%),山東長(zhǎng)霄生物工程有限公司產(chǎn)品;鄰苯二甲酸氫鉀、碘化鉀,天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司產(chǎn)品;氫氧化鉀,天津市凱通化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品;異丙醇,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品;冰乙酸,江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司產(chǎn)品;三氯甲烷、乙醇,上海市蘇懿化學(xué)試劑。
科寧特KNT-I-10型超純水機(jī),合肥科寧特水處理設(shè)備有限公司產(chǎn)品;WT2003型電子分析天平(精度0.1 mg),杭州萬(wàn)特衡器有限公司產(chǎn)品;HY-4A型調(diào)速多用振蕩器,江蘇金壇市億通電子有限公司產(chǎn)品;XY2002C型電子天平(0.01 g),常州市幸運(yùn)電子設(shè)備有限公司產(chǎn)品;LKTC-B1-T型恒溫水浴鍋,江蘇金壇市金城國(guó)勝實(shí)驗(yàn)儀器廠產(chǎn)品;SD101-2型電熱鼓風(fēng)干燥箱,上海蘇達(dá)實(shí)驗(yàn)儀器有限公司產(chǎn)品。
在每個(gè)100 mL的燒杯中,用電子稱稱量芝麻油樣品50 g,之后每個(gè)芝麻油樣品中按質(zhì)量比分別加入0.02%的葡萄皮多酚、茶多酚、抗壞血酸和TBHQ,每組3個(gè)重復(fù),同時(shí)安排空白對(duì)照。按照Schaal烘箱法要求,將燒杯敞口擺放于65℃的電熱鼓風(fēng)干燥箱中,恒溫避光保存,在此條件下加快油脂氧化速度,3 d后同一時(shí)間點(diǎn)取等量樣品,對(duì)樣品的酸值(Acid value,AV)、碘值(Iodine value,IV)以及過(guò)氧化值(Peroxide value,POV)進(jìn)行測(cè)定,每次取完樣品之后,將燒杯的位置對(duì)調(diào),保持電熱鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)恒溫、干燥、避光。
AV、IV、POV測(cè)定參照參考文獻(xiàn)[14]中的方法進(jìn)行。
運(yùn)用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,數(shù)據(jù)均表示為平均值。
在油脂質(zhì)量評(píng)定過(guò)程中,酸值的測(cè)定非常重要,酸值大說(shuō)明游離脂肪酸的含量高,油的品質(zhì)變差。在本試驗(yàn)過(guò)程中,芝麻油由于營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、不飽和脂肪酸含量高,但高溫條件下,不飽和脂肪酸易發(fā)生氧化和分解,導(dǎo)致酸值升高,降低使用價(jià)值,通過(guò)添加抗氧化劑會(huì)使酸值的升高速度變慢[15]。選擇4種抗氧化劑在加速試驗(yàn)情況下,觀察對(duì)芝麻油酸值的變化情況,每種抗氧化劑的添加量均為0.02%,試驗(yàn)同時(shí)設(shè)有空白對(duì)照。
不同抗氧化劑對(duì)芝麻油酸值的影響,結(jié)果見(jiàn)圖1。
圖1 不同抗氧化劑作用下芝麻油的AV值
由圖1可以看出,對(duì)照組芝麻油在無(wú)抗氧化劑的條件下,試驗(yàn)過(guò)程中酸值不斷增大,時(shí)間越長(zhǎng),酸值越高。添加葡萄皮多酚、茶多酚、抗壞血酸、TBHQ均可以明顯延緩芝麻油酸值的增高,提高芝麻油的氧化穩(wěn)定性。同時(shí),不同抗氧化劑之間存在差異。
葡萄皮多酚、茶多酚、抗壞血酸、TBHQ均能夠起到一定的阻止芝麻油酸敗的作用。天然抗氧化劑阻止芝麻油酸敗效果最好的是葡萄皮多酚和茶多酚,抗壞血酸抗油脂酸敗效果弱一些,合成抗氧化劑TBHQ效果最好,阻止酸敗作用最明顯。
碘值含量高低反應(yīng)油脂的不飽和程度,不飽和脂肪酸含量可以看出油脂品質(zhì)。不飽和脂肪酸在一定反應(yīng)條件下,能夠發(fā)生氧化反應(yīng)和加成反應(yīng)[16]。新加工出的芝麻油測(cè)定出碘值較高,表明新鮮芝麻油不飽和脂肪酸含量高,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,隨著時(shí)間延長(zhǎng)碘值會(huì)下降。
添加不同抗氧化劑對(duì)芝麻油碘值的影響情況見(jiàn)圖2。
圖2 不同抗氧化劑作用下芝麻油的碘價(jià)
由圖2可以看出,在試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)照組芝麻油抗氧化性較差,隨著時(shí)間延長(zhǎng),碘值也不斷下降。添加葡萄皮多酚、茶多酚、抗壞血酸、TBHQ后,油脂碘值下降速度變慢,下降趨勢(shì)也變緩。在幾種抗氧化劑中,TBHQ抗氧化作用最好,其次為葡萄皮多酚和茶多酚,抗壞血酸效果相對(duì)差一些。
油脂過(guò)氧化值是油脂初期氧化程度的指標(biāo)之一。過(guò)氧化值高表示油脂被氧化程度高,反之表示油脂氧化變質(zhì)程度低。芝麻油過(guò)氧化值的大小能夠反應(yīng)出油脂被氧化程度[17]。油脂過(guò)氧化值是鑒定油脂品質(zhì)的重要依據(jù)。不同的抗氧化劑對(duì)芝麻油POV值的影響結(jié)果見(jiàn)圖3。
圖3 不同抗氧化劑作用下芝麻油的POV值
由圖3可知,在Schaal烘箱法加速氧化試驗(yàn)過(guò)程中,空白對(duì)照組的芝麻油POV值隨著時(shí)間的增加而迅速增大,達(dá)到一定時(shí)間后趨于平穩(wěn)。添加葡萄皮多酚、茶多酚、抗壞血酸、TBHQ都能夠減緩芝麻油POV值的升高,其中葡萄皮多酚、茶多酚和TBHQ三者抗氧化效果比較顯著,都較好,抗壞血酸次之。
為了改善飼料的營(yíng)養(yǎng)功能和能量濃度,在飼料中添加一定量的油脂是一個(gè)好的選擇。但飼料中油脂氧化酸敗會(huì)產(chǎn)生多種不利影響,使飼料營(yíng)養(yǎng)損失,適口性下降,造成氧化應(yīng)激,影響到動(dòng)物的健康狀態(tài)等。因此,添加天然抗氧化劑延緩油脂的氧化對(duì)飼料加工很有必要。本試驗(yàn)在高溫條件下,在芝麻油中添加一定量的抗氧化劑后,無(wú)論是添加合成抗氧化劑TBHQ,還是天然抗氧化劑葡萄皮多酚、茶多酚、抗壞血酸處理后的油樣,均能夠起到一定的抗氧化作用[18],可以減慢酸值及過(guò)氧化值的升高,減少芝麻油碘值的降低,芝麻油的性質(zhì)更加穩(wěn)定。從結(jié)果來(lái)看,天然抗氧化劑抗氧化效果與TBHQ差距并不大,可以通過(guò)更深入的研究,提高抗氧化性,使天然抗氧化劑能夠真正的應(yīng)用于芝麻油等油脂中,以保持芝麻油的性質(zhì),延長(zhǎng)芝麻油的貨架期,同時(shí)為天然抗氧化劑在飼料中應(yīng)用防止油脂氧化提供參考。