芥末有效成分對(duì)豬油的抗氧化性研究

左 勇，潘訓(xùn)海，鞠 帥，劉達(dá)玉

(四川理工學(xué)院生物工程學(xué)院，四川自貢643000)

芥末有效成分對(duì)豬油的抗氧化性研究

左 勇，潘訓(xùn)海，鞠 帥，劉達(dá)玉

(四川理工學(xué)院生物工程學(xué)院，四川自貢643000)

主要研究了芥末有效成分的耐熱性、抗氧化作用、最適添加劑量以及檸檬酸在抗氧化中的增效作用。結(jié)果表明，芥末有效成分具有較好的耐熱性和抗氧化作用，在豬油中添加0.6g/kg的情況下，抗氧化效果最佳，檸檬酸具有明顯的增效作用。

芥末，有效成分，抗氧化作用，過(guò)氧化值，酸值

Abstract:The heat tolerance and antioxidation of effective components of mustard were studied in this article.The proper additive volume and enhancement of citric acid were also studied.Results showed that there was better heat tolerance and antioxidation of the effective components in mustard.The proper additive volume in lard was 0.6g/kg and the enhancement of citric acid was obvious.

Key words:mustard;effective component;antioxidation;peroxide value;acid value

在食品工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)食用油脂及富脂食品一直采用添加BHT、TBHQ、PG等人工合成的抗氧化劑來(lái)進(jìn)行抗氧化和抑制酸敗，防止食品氧化所導(dǎo)致的褪色、維生素被破壞等。研究發(fā)現(xiàn)，這些人工合成的抗氧化劑，大量或長(zhǎng)期食用會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生毒副作用［1］。現(xiàn)在，食品安全問(wèn)題已成為世界性問(wèn)題，許多國(guó)家和地區(qū)已停止或嚴(yán)格限制使用合成抗氧化劑，因此，開(kāi)發(fā)高效低毒的食品抗氧化劑，特別是研制天然、營(yíng)養(yǎng)、安全的“綠色”抗氧化劑，解決食品在貯藏加工中遇到的氧化變質(zhì)問(wèn)題，是食品抗氧化劑的發(fā)展方向［2］。芥末原產(chǎn)于我國(guó)，歷史悠久，從周代起就已開(kāi)始在宮廷使用，并一直沿用至今。作為辛辣物質(zhì)，可刺激唾液和胃液的分泌，有開(kāi)胃之功效，能增強(qiáng)人的食欲，作為調(diào)味品，在我國(guó)和日本被廣泛應(yīng)用。研究表明，芥末中含有異硫氰酸丙烯酯等化合物，不但可作為調(diào)味品的主要成分，而且還具有一定的抗氧化作用，可用于食品的抗氧化方面［3］。目前有關(guān)芥末抗氧化性能的研究報(bào)道較少，本研究擬選用芥末籽的提取物作為抗氧化劑，將芥末有效成分的抗氧化性與工業(yè)上傳統(tǒng)的抗氧化劑進(jìn)行比較，研究其抗氧化效果，同時(shí)還研究了芥末有效成分抗氧化的最佳濃度、檸檬酸在抗氧化過(guò)程中的增效作用以及芥末本身的耐熱性，為將芥末開(kāi)發(fā)為天然抗氧化劑提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

芥末籽 市售;豬油 市售新鮮豬板油，文火煉制;叔丁基對(duì)苯二酚(TBHQ)、維生素E 成都科龍化工試劑廠;二丁基羥基甲苯(BHT) 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;維生素C 重慶川東化工(集團(tuán))有限公司化學(xué)試劑廠;檸檬酸 成都化學(xué)試劑廠;以上試劑均為分析純。

DZKW－4電子恒溫水浴鍋 北京中興偉業(yè)儀器有限公司;JA2003電子天平 上海衡平儀器儀表廠;HH－B11－500－B5電熱恒溫培養(yǎng)箱 北京躍進(jìn)醫(yī)療器械廠;202－3AB型電熱恒溫干燥箱 天津市泰斯特儀器有限公司;SHB－3循環(huán)水多用真空泵 鄭州杜甫儀器廠;塔式電熱蒸餾水器 Ts－10L/h，江陰市醫(yī)療器械設(shè)備廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 芥末有效成分的提取流程 芥末籽→粉碎→過(guò)篩→浸提→蒸餾→收集→分層分離→精制成品

1.2.2 操作要點(diǎn) a.選料:選取籽粒飽滿、顆粒大、顏色深黃的芥末籽作為原料;b.粉碎:將芥末籽稱重以后，放入研磨機(jī)中磨碎，滿足一定的粒度要求，得到芥末粉;c.提取:將芥末粉按料液比控制為1∶10加入到95%的乙醇溶液中，在pH為4，溫度60℃條件下，浸提4h;d.蒸餾:將水解后的芥末糊放入蒸餾裝置中，采用蒸餾法，將有效成分蒸出;e.分離:蒸餾后的餾出液為油水混合物，采用分液漏斗將油水分離，得到產(chǎn)品。

1.2.3 過(guò)氧化值(POV)的測(cè)定［4］采用KI－Na2S2O3滴定法。

1.2.4 酸值(AV)的測(cè)定［4］KOH滴定法。

2 結(jié)果與討論

2.1 芥末有效成分的抗氧化作用

將準(zhǔn)備好的豬油樣品分為兩組，1號(hào)組按0.6g/kg的比例加入芥末有效成分，加熱攪拌均勻，2號(hào)組做空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)，將樣品置于60℃的環(huán)境下貯藏，每隔2d測(cè)定樣品POV和AV的變化情況，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1和圖2。

圖1 芥末有效成分對(duì)豬油的抗氧化性情況

圖2 芥末有效成分對(duì)豬油的抗酸敗情況

由圖1和圖2可知，在60℃的條件下，樣品中加入芥末有效成分以后，其POV值和AV值隨著時(shí)間的推移有一定的增加，但是和不加芥末有效成分的空白組對(duì)比，豬油POV值和AV值增加幅度明顯要小很多，說(shuō)明芥末提取物的有效成分對(duì)豬油具有很好的抗氧化作用，可以將芥末有效成分作為抗氧化劑應(yīng)用于食品加工和貯藏中。

2.2 芥末有效成分的耐熱性

將芥末有效成分分別置于 40、50、60、70、80、90、100℃條件下預(yù)處理24h，然后按0.6g/kg的比例分別添加到豬油樣品中，混合均勻置于恒溫箱中，7d后測(cè)定其POV值和AV值，研究在不同溫度條件處理后的芥末有效成分的抗氧化作用，分析芥末有效成分的耐熱性，結(jié)果見(jiàn)圖3和圖4。

圖3 不同溫度處理的芥末有效成分對(duì)豬油POV值影響

由圖3和圖4可知，芥末有效成分雖然經(jīng)過(guò)不同溫度處理，但用于樣品的抗氧化后，其 POV值在4.2～4.5meq/kg之間變化，AV值在0.14～0.15之間變化，變化幅度均不明顯，表明芥末有效成分對(duì)熱比較穩(wěn)定，具有很好的耐熱性，其抗氧化性受溫度的影響不大。

圖4 不同溫度處理的芥末有效成分對(duì)豬油的AV值影響

2.3 芥末有效成分的添加量對(duì)油脂POV值及AV值的影響

分別按 0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0g/kg的比例將芥末有效成分加入到豬油樣品中，混合均勻后，放于60℃的恒溫箱中存放7d，研究芥末有效成分對(duì)豬油樣品的抗氧化作用，測(cè)定其POV值和AV值，結(jié)果見(jiàn)圖5和圖6。

圖5 不同添加量芥末有效成分對(duì)豬油POV值的影響

圖6 不同添加量芥末有效成分對(duì)豬油AV值的影響

由圖5和圖6可知，樣品在60℃存放7d后，不同濃度的芥末有效成分對(duì)油脂的抗氧化效果有顯著差別，芥末有效成分加入量為0.6g/kg時(shí)的POV值最低，芥末有效成分加入0.5g/kg時(shí)的AV值最低。濃度過(guò)低，達(dá)不到抗氧化效果，濃度過(guò)高，對(duì)樣品的抗氧化作用反而減弱，這種現(xiàn)象可能與芥末的抗氧化機(jī)理有關(guān)。由于芥末有效成分中含有多個(gè)酸性的酚羥基，它們具有很強(qiáng)的提供質(zhì)子(H+)的能力，這種質(zhì)子很容易與自由基進(jìn)行反應(yīng)，自由基獲得質(zhì)子后，即轉(zhuǎn)變?yōu)榉腔钚缘幕蚍€(wěn)定的化合物，從而中斷自由基的氧化反應(yīng)，達(dá)到阻止氧化反應(yīng)的目的。但是芥末有效成分在提供質(zhì)子與油脂自由基反應(yīng)的同時(shí)，自身的氧化還原反應(yīng)電位也在發(fā)生變化，即自身被氧化的過(guò)程，氧化為強(qiáng)氧化劑。所以，在一定濃度范圍內(nèi)，芥末有效成分具有抗氧化作用，高于這個(gè)濃度以后，抗氧化能力反而降低，相反催化氧化反應(yīng)的作用逐漸增大。

2.4 芥末有效成分與常用抗氧化劑的比較

將 VC、VE、BHT、TBHQ及芥末有效成分按0.5g/kg比例添加到豬油樣品的不同組中，混合均勻，置于60℃恒溫培養(yǎng)箱中貯藏，每隔2d取樣測(cè)定其POV值和AV值，并在相同條件下做空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表1和表2。

表1 0.5g/kg各抗氧化劑對(duì)豬油POV值(meq/kg)的影響

表2 0.5g/kg各抗氧化劑對(duì)豬油AV值的影響

由表1和表2可知，當(dāng)各抗氧化劑的添加量為0.5g/kg時(shí)，它們對(duì)樣品都有很好的的抗氧化作用，其中常用的抗氧化劑 VC、VE、BHT、TBHQ的抗氧化效果比芥末有效成分都稍好一些，但是差別不是很大。但是BHT、TBHQ作為人工合成的抗氧化劑，具有較大的毒副作用，而芥末有效成分是一種“綠色”的天然抗氧化劑，毒副作用小，因此在抗氧化性差別不大的情況下，選用芥末有效成分作為抗氧化劑，更加安全可靠。

2.5 檸檬酸對(duì)芥末提取物抗氧化性的增效作用

將豬油樣品分為三組，1號(hào)組中按0.5g/kg的比例加入芥末有效成分，2號(hào)組中按0.5g/kg的比例加入芥末有效成分和按0.2g/kg比例加入檸檬酸，3號(hào)組做空白對(duì)照，加熱混勻后放于60℃恒溫箱中，每隔2d取樣測(cè)定其POV值和AV值，結(jié)果見(jiàn)表3和表4。

表3 檸檬酸、芥末提取物協(xié)同對(duì)豬油POV值(meq/kg)的影響

表4 檸檬酸、芥末提取物協(xié)同對(duì)豬油AV值的影響

由表3和表4可知，芥末有效成分與檸檬酸一起加入脂肪以后，油脂的抗氧化作用效果有所增強(qiáng)。原因在于檸檬酸分子中具有很多羥基，其質(zhì)子可釋放出來(lái)還原芥末有效成分，使其抗氧化能力增強(qiáng);另外，由于環(huán)境中存在金屬離子，對(duì)脂肪氧化具有催化作用，加入檸檬酸后，檸檬酸的羥基結(jié)構(gòu)能夠螯合金屬離子，將金屬離子包容在混合結(jié)構(gòu)中，形成螯合物，使其與油脂隔離，降低了金屬離子對(duì)氧化物形成的催化活性，增加了油脂的抗氧化性能。因此，在芥末有效成分的抗氧化應(yīng)用中，適當(dāng)?shù)丶尤肷倭吭鲂梢蕴岣呖寡趸饔谩?/p>

3 結(jié)論

芥末有效成分具有較好的抗氧化作用和耐熱性，在豬油中添加0.6g/kg的情況下，抗氧化效果最佳，添加一定量的檸檬酸，具有明顯的增效作用。

芥末有效成分和人工合成的抗氧化劑相比，抗氧化作用差別較小，作為天然的抗氧化劑，具有綠色、營(yíng)養(yǎng)、安全和無(wú)毒的特點(diǎn)，因此可用于食品生產(chǎn)和貯藏中。

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［4］GB/T 5009.37－2003.中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《食品衛(wèi)生檢查法理化部分》［S］.

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Antioxidant activity of effective components of mustard in lard

ZUO Yong，PAN Xun－h(huán)ai，JU Shuai，LIU Da－yu
(College of Bioengineering，Sichuan University of Science ＆ Engineering，Zigong 643000，China)

TS201.2

A

1002－0306(2010)08－0123－03

2009－09－09

左勇(1972－)，男，副教授，主要從事生物工程和生物制藥方面的研究。

四川省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目資助(07ZA048)。