不同抗氧化劑對米糠毛油氧化穩定性的影響

江蘇省農業科學院畜牧研究所 阮劍均 宦海琳 閆俊書 杜銀峰 周維仁＊

江蘇立華牧業有限公司 田光洪 賈代漢 薛永峰

油脂作為一種重要飼料原料，可為動物的生長發育提供能源、必需脂肪酸，平衡日糧營養水平，但油脂在儲藏、加工和使用過程中容易發生氧化酸敗，尤其在高溫高濕的環境中。植物油脂由于分子中含有大量雙鍵，比動物油脂更容易酸敗。米糠毛油是采用壓榨法或溶劑浸出法從米糠中得到的，含2%～3%游離脂肪酸、2%～3%蠟和大約4%不可皂化物（歐陽建勛，2011）。脂肪酸組成中，飽和脂肪酸約占20%，不飽和脂肪酸約占80%。由于米糠毛油富含谷維素、維生素E及角鯊烯等天然抗氧化物質，因此米糠油比一般植物油具有更高的抗氧化性（李嘉等，2005；趙貴興，2003）。本試驗以米糠毛油為研究對象，采用目前市面常用的抗氧化劑：乙氧基喹啉、叔丁基羥基茴香醚（BHA）、二叔丁基羥基甲苯（BHT），模擬生產環境中高熱貯存環境，研究不同抗氧化劑和抗氧化劑組合對米糠毛油酸價（AV）、過氧化值（POV）及丙二醛（MDA）含量的影響，以期為米糠毛油在飼料生產中的應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗用米糠毛油，由安徽鳳陽海納飼料廠提供；抗氧化劑：乙氧基喹啉、叔丁基羥基茴香醚（BHA）、二叔丁基羥基甲苯（BHT），均從市場購得；主要試劑包括乙醇、氫氧化鈉、酚酞指示劑、三氯甲烷、甲醇、氯化亞鐵、硫氰酸鉀、還原鐵粉等；主要儀器設備為數顯電熱恒溫干燥箱、電子分析天平等。

1.2 試驗設計 試驗分為8組，每組4個重復，各組米糠毛油按以下方法進行處理：Ⅰ組：空白對照組，不添加抗氧化劑；Ⅱ組：添加0.03%乙氧基喹啉；Ⅲ組：添加0.03%BHA；Ⅳ組：添加 0.03%BHT；Ⅴ組：添加0.015%乙氧基喹啉+0.015%BHA；Ⅵ組：添加0.015%乙氧基喹啉+0.015%BHT；Ⅶ組：添加0.015%BHA+0.015%BHT；Ⅷ組：添加0.01%乙氧基喹啉+0.01%BHA+0.01%BHT。在250 mL廣口玻璃瓶中分別加入100 g經以上方法處理過的新鮮米糠毛油，并在超聲波中混合5 min使之均勻，蓋上瓶塞后置于37℃烘箱中， 分別于第 0、3、6、9、12、15、19、23、27、31、36、43天測定POV、AV及MDA含量。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 酸值的測定 取適量油脂置于錐形瓶中，加入含有0.5 mL酚酞指示劑（10 g/L）的50 mL乙醇（濃度 ＞95%）溶液，加熱至沸騰，當乙醇的溫度高于70℃時，用0.1 mol/L的氫氧化鈉標準溶液滴定至溶液變色，并保持溶液15 s不褪色，即為終點。酸值按下式計算：

式中，V為所用氫氧化鈉標準溶液的體積，mL；c為所用氫氧化鉀標準溶液的準確濃度，mol/L；m為試樣質量，g；56.1為氫氧化鉀摩爾質量，g/mol。

1.3.2 過氧化值的測定

1.3.2.1 試劑的配制 氯化亞鐵溶液 （3.5 g/L）：準確稱取 0.35 g氯化亞鐵（FeCl2·4H2O）于 100 mL棕色容量瓶中，加水溶解后，加2 mL鹽酸溶液（10 mol/L），用水稀釋至刻度。

硫氰酸鉀溶液 （300 g/L）：稱取30 g硫氰酸鉀，加水溶解至100 mL。

鐵標準儲備溶液（1.0 g/L）：稱取0.1000 g還原鐵粉于100 mL燒杯中，加10 mL鹽酸（10 mol/L），0.5～1 mL過氧化氫（30%）溶解后，于電爐上煮沸5 min以除去過量的過氧化氫，冷卻至室溫后移入100 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，此溶液每毫升相當于1.0 mg鐵。

鐵標準使用溶液 （0.01 g/L）：用移液管移取1.0 mL鐵標準儲備溶液（1.0 mg/mL）于100 mL容量瓶中，加三氯甲烷-甲醇（7∶3，V/V）混合溶劑稀釋至刻度，混勻，此溶液每毫升相當于10.0 μg鐵。

1.3.2.2 標準曲線繪制 分別精密吸取鐵標準使用溶液 0、0.2、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0 mL （鐵含量分別 相當于 0、2.0、5.0、10.0、20.0、30.0、40.0 μg）于干燥的10 mL比色管中，用三氯甲烷-甲醇（7∶3，V/V）混合溶劑稀釋至刻度，混勻。加1滴（約0.05 mL）硫氰酸鉀溶液（300 g/L），混勻，室溫（10.0 ～35.0℃）下準確放置5 min后，移入1 cm比色皿中，以三氯甲烷-甲醇（7∶3，V/V）混合溶劑為參比，于500 nm波長處測定吸光度，以各標準點吸光度減去零管吸光度后繪制標準曲線或計算直線回歸方程。試驗所測得標準曲線：

1.3.2.3 樣品測定 精密稱取約0.01～1.0 g試樣（精確至0.0001 g）于10 mL容量瓶內，加三氯甲烷-甲醇（7∶3，V/V）混合溶劑溶解并稀釋至刻度混勻。精密吸取1.0 mL試樣溶液于干燥的10 mL比色管內，加 1 滴（約 0.05 mL）氯化亞鐵（3.5 g/L）溶液，用三氯甲烷-甲醇（7∶3，V/V）混合溶劑稀釋至刻度，混勻。并參照1.3.2.2加1滴硫氰酸鉀溶液，混勻，室溫下準確放置5 min后，移入1 cm比色皿中比色，并將試樣吸光度減去零管吸光度后代人回歸方程求得鐵含量，試樣過氧化值按下式計算。

式中，X為試樣過氧化值，mEq/kg；c為由標準曲線上查得的試樣中的鐵的質量，μg；c0為由標準曲線上查得的零管鐵的質量，μg；V1為試樣稀釋總體積，mL；V2為測定時取樣體積，mL；m 為試樣質量，g；55.84為Fe的原子量。

1.3.3 丙二醛的測定 油脂MDA的測定按硫代巴比妥酸（TBA）法進行測定，采用商業化試劑盒（南京建成生物工程研究所提供），按試劑盒說明書進行測定。

2 結果與分析

2.1 不同抗氧化劑對米糠毛油酸值的影響 由圖1可見，添加不同抗氧化劑組合后，各組米糠毛油AV值隨著氧化時間的延長有所提高，但是變化不明顯，均保持在25 mgKOH/g以下，在第43天各 組 AV 值 分 別 為 24.01、23.34、23.72、23.79、23.11、23.25、22.77、23.79 mg KOH/g （P ＞ 0.05），在各個時間點測定的油脂AV值各試驗組間均無顯著差異（P ＞ 0.05）。

圖1 不同抗氧化劑對米糠毛油酸值的影響

2.2 不同抗氧化劑對米糠毛油過氧化值的影響由圖2可見，試驗19 d前各組POV無明顯變化，當貯存時間超過19 d，對照組POV開始快速增長，明顯高于各試驗組，到第43天各組POV值分別為7.20、6.36、6.15、6.38、3.67、3.96、4.22、5.85 mEq/kg（P＜0.01）。結果提示，試驗結束時各試驗組POV均比對照組低，可見添加抗氧化劑可起到降低米糠毛油POV的作用，其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組比Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ組高，復合抗氧化劑中以Ⅴ組和Ⅵ組POV值較低，單一抗氧化劑中，各組POV值無顯著差異。

圖2 不同抗氧化劑對米糠毛油過氧化值的影響

2.3 不同抗氧化劑對米糠毛油丙二醛含量的影響從圖3可見，各組米糠毛油在試驗19 d前均處于氧化穩定期，MDA生成量無明顯變化，抗氧化劑添加組與對照組相比無顯著差異。19 d后各組MDA沉積量開始增加，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組MDA含量逐漸高于Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ組，1個月后各組MDA含量開始快速增加，第43天測得各組MDA含量分別為204.5、189.5、181.7、196.7、149.3、147.8、151.0、164.0 nmol/mL（P=0.012）。在抗氧化劑組合中，Ⅴ組在試驗后期各時間點測得的MDA含量均較其他組低，單一抗氧化劑中，各組間MDA含量無顯著變化。

3 討論

圖3 不同抗氧化劑對米糠毛油丙二醛含量的影響

3.1 不同抗氧化劑對米糠毛油酸值的影響 油脂酸敗包括水解酸敗和氧化酸敗，未經過精煉及含雜質較多的油脂容易發生水解酸敗。氧化酸敗是指油脂經氧氣、光、熱、濕及催化劑等作用發生氧化，生成自由基、過氧化物、醛、酮等化合物，降低油脂的營養價值（楊春燕等，2010）。大米脫糠過程中解脂酶會被釋放出來，與米糠中油脂接觸迅速發生反應，短時間內可使部分脂肪水解成游離脂肪酸。趙勇等（2011）報道，在24 h內不同時間制得的米糠油酸值從3.6 mgKOH/g上升到20.0 mgKOH/g，在第7天制備的米糠油酸值高達45.0 mgKOH/g。油脂酸值增高是部分甘油酯被脂肪水解酶水解產生游離脂肪酸所致，酸值越大，表明該油脂的新鮮程度越差（井長勤等，2007）。本試驗所用新鮮米糠毛油酸值達21 mgKOH/g，可能因為米糠未經過穩定化預處理，導致米糠在制油前已開始酸敗，使米糠中游離脂肪酸含量升高（Nasirullah等，1990）。本試驗中各試驗組的酸值均未隨時間的延長而發生明顯變化，其原因可能是米糠毛油在加工過程中大部分解脂酶被鈍化或去除，水解反應生成的游離脂肪酸含量得以抑制（張利軍和袁榕，2010）；同時米糠毛油富含維生素E、植物甾醇、谷維素等幾十種天然活性成分，比一般油脂具有更強的自身抗氧化能力（吳素萍，2007）。嚴梅榮等（2005）研究發現，米糠油的提取物對共軛酸的抗氧化效果均優于BHT，證明米糠油中的天然活性成分具有較好的抗氧化效果。本試驗中隨時間延長，油脂中天然活性成分逐步消耗，氧化反應呈現先緩慢后快速的趨勢。陳振林等（2008）在（63±1）℃加速氧化條件下，研究不同抗氧化劑對精制米糠油貯存穩定性的影響，發現各樣品的酸值均隨時間的延長而增大，但前期變化比較緩慢，這與本試驗結果相一致。

3.2 不同抗氧化劑對米糠毛油過氧化值的影響油脂氧化生成的過氧化物是油脂氧化的初期產物，POV是通過檢測氫過氧化物分子中的氧的含量來反映油脂的氧化程度。本試驗中，不同抗氧化劑均對米糠毛油POV有較好的抑制作用，在19 d前各組油脂的POV無明顯變化；在23 d之后單一抗氧化劑組與復合抗氧化劑組相比開始有明顯區別。王延平等（1999）研究不同抗氧化劑對豬油抗氧化性能時也發現，對照樣品在12 d之后氧化速度才開始驟變，19 d之后單一抗氧化劑與復合抗氧化劑才有明顯區別，這與本試驗的結論相似。因為油脂氧化反應機理分為引發、傳遞和終止三個階段。引發期主要產生自由基，作用緩慢；傳遞階段進行較快；終止階段自由基之間互相結合產生穩定的化合物，大多發生在油脂酸敗后 （裴振東和許喜林，2004）。米糠毛油因富含天然活性成分，油脂自由基氧化的引發期相對較長。19 d之后，自由基發生鏈式反應，對照組過氧化值開始快速提高，但加入抗氧化劑抑制了油脂的氧化。本試驗結果顯示，試驗結果時，復合抗氧化劑組POV普遍低于單一抗氧化劑組，單一抗氧化劑組間POV無明顯差異，第43天時各復合抗氧化劑組中以三種抗氧化劑復合使用組POV值最大。馬濤和馬哲（2011）研究三種抗氧化劑單獨作用對米糠油抗氧化性影響時得出，經過24 d強制氧化BHT效果優于沒食子酸丙酯（PG）、特丁基對苯二酚（TBHQ），不同抗氧化劑組合間也無顯著差異。本試驗中不同抗氧化劑組合使用優于單一抗氧化劑可能是因為抗氧化劑組合使用時，產生的游離基生成了新的酚類化合物，進一步與過氧化自由基結合而成為相對穩定的物質，繼續發揮抗氧化作用，使其抗氧化性能得以增強（李嘉等，2005）。麻成金等（2006）以 POV 為指標，研究BHT、PG、及TBHQ對杜仲籽油的抗氧化效果時發現，TBHQ抗氧化效果最好。本試驗條件下單一抗氧化劑或復合抗氧化劑之間對POV增長的抑制無顯著性差異，可能與氧化條件、氧化時間及油脂的特性有關，尚需進一步研究。

3.3 不同抗氧化劑對米糠毛油丙二醛含量的影響 油脂在氧化過程中形成的產物復雜，除醛、醇和酮外，還有烴類、酯類及多聚體等物質。MDA是氧自由基攻擊多不飽和脂肪酸，引發脂質過氧化作用而形成的一種脂質過氧化物，測定MDA的量常常可反映脂質過氧化的程度。本試驗研究得出，各組米糠毛油中MDA含量隨時間延長而升高，在19 d之前，各組MDA含量變化緩慢，19 d之后各組油脂中MDA生成量開始增加，在30 d后進入快速增長階段，其中以對照組增幅最大，與POV的變化趨勢相一致。經過19 d的引發期后，油脂進入傳遞期，對照組油脂中的氧化產物不斷增加，MDA的含量不斷升高，速度逐漸增加。添加抗氧化劑后米糠毛油含量的增長速度明顯下降，且復合抗氧化劑組的MDA生成量均比單一抗氧化劑組低。而添加單一抗氧化劑后MDA的生成量較對照組有所降低，但無明顯效果。賈修宇和曾巖（2011）研究表明，添加了BHT的樣品在5周的時間內整體氧化速度較慢，第2周以后，室溫下保存的米糠油MDA生成量持續增加，而添加BHT的樣品MDA生成量只是略有升高，第3周時抗氧化作用已經表現明顯。因此，添加抗氧化劑可以有效抑制米糠毛油氧化產物MDA的生成量，兩種或兩種以上的抗氧化劑復配使用時，抗氧化效果明顯優于單獨一種抗氧化劑。

4 小結

在（37±1）℃下的氧化試驗結果表明，米糠毛油本身具有較好的抗氧化作用，在19 d之前均處于氧化穩定期。試驗后期添加不同抗氧化劑的各試驗組油脂AV值較對照組無顯著變化，但米糠毛油的POV值和MDA含量低于未加抗氧化劑的對照組，其中復合抗氧化劑的抗氧化效果優于單一抗氧化劑。

[1]陳振林，熊華，齊金峰，等.抗氧化劑對米糠油貯存穩定性的影響[J].中國油脂，2008，33（11）：31 ～ 34.

[2]井長勤，張光謀，楊海洋.“油脂酸價的測定”實驗中若干問題的探討[J].生物學通報，2007，8：43.

[3]賈修宇，曾巖.抗氧化劑在米糠油中添加效果評定[J].當代畜禽養殖業，2011，7：10 ～ 12.

[4]李嘉，陳波水，方建華.植物油抗氧化劑[J].合成潤滑材料，2005，2：18 ～ 24.

[5]馬濤，馬哲.不同抗氧化劑對米糠油抗氧化性能影響的研究[J].中國釀造，2011，2：142 ～ 144.

[6]麻成金，黃群，歐陽玉祝，等.抗氧化劑對杜仲籽油抗氧化性能影響的研究[J].食品科學，2006，27（10）：50 ～ 53.

[7]歐陽建勛.米糠油資源開發應用探討[J].糧食科技與經濟，2011，3：24～26.

[8]裴振東，許喜林.油脂的酸敗與預防[J].糧油加工與食品機械，2004，6：47～49.

[9]吳素萍.米糠油功能特性及其制取的研究現狀[J].江西科學，2007，25（4）：4.

[10]王延平，趙謀明，張羽航，等.不同抗氧化劑對油脂抗氧化性能影響的研究[J].中國油脂，1999，3：37 ～ 39.

[11]楊春燕，厲重先，榮瑞芬.植物油脂的氧化酸敗機制及其預防研究[J].農產品加工（學刊），2010，12：85 ～ 88.

[12]嚴梅榮，施仰周，伏娜，等.米糠油提取物對共軛亞油酸的抗氧化作用研究[J].食品科學，2005，8：103 ～ 105.

[13]Nasirullah M N K，Nagaraja K V，黃英.穩定化對米糠油質量特性的影響[J].中國油脂，1990，6：51 ～ 53.

[14]張利軍，袁榕.米糠膨化制油工藝的設計與實踐[J].中國油脂，2010，1：60～62.

[15]趙勇，萬輝，郭善輝.對米糠油國標酸值等幾個指標的探討[J].糧食與食品工業，2011，3：51 ～ 54.

[16]趙貴興.維生素E抗油脂氧化的功能[J].黑龍江農業科學，2003，1：45～48.