幾種天然抗氧化劑對芝麻油抗氧化作用的研究

康連虎，劉 輝

（安徽糧食工程職業學院，合肥 230011）

芝麻油營養價值高且香味獨特，深受消費者的喜愛。芝麻油按制作方法分為小磨香油和機榨香油，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，同時具有豐富的營養成分和很高的營養價值，其中不飽和脂肪酸含量豐富，礦物質、維生素、多酚等營養成分含量也較高[1]。但是芝麻油不應長時間保存，在生產和儲存時易受到溫度、光照、氧氣等條件影響而遭受氧化應激。被氧化后，芝麻油的香氣將降低，產生哈喇味，質量將下降，顏色狀態也會發生變化，營養價值隨之下降[2]。因此，一些市售的芝麻油通常會添加適量的抗氧化劑以維持其質量并減慢芝麻油的酸敗速度，延長保質期。

隨著食品工業的發展，合成抗氧化劑種類越來越多，合成抗氧化劑具有多個優點，如抗氧化性強、產量大、純度高、價格較低等，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]。天然抗氧化劑相對合成抗氧化劑來說，從自然界物質中提取得到，安全性高，成為現階段的研究熱點。我國天然物質資源廣泛，天然抗氧化劑替代化學制造的抗氧化劑大有前途。食品抗氧化劑的未來研究方向，仍然是開發效果好、價格低的天然抗氧化劑。并且抗氧化劑的提取提純、作用機制原理等方面的研究將是以后需要深入研究的領域[4]。

多酚類物質存在于多種天然物質中，如在茶葉、葡萄、蘋果、石榴等中都發現含有多酚類物質，已被證實抗氧化性好，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、延長食品保質期的作用。樟樹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]。澳洲青蘋多酚對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具有較強的抗氧化能力[9-10]。葡萄在我國種植廣泛，產量高，葡萄皮以及葡萄籽中多酚類物質的提取、提純等方面研究較多，也作為添加劑添加應用在一些食品中，但作為油脂尤其是芝麻油的抗氧化劑卻非常少見。本試驗中使用Schaal烘箱法[11-13]，與合成抗氧化劑TBHQ進行比較分析，觀察幾種天然抗氧化劑（葡萄皮多酚、茶多酚、抗壞血酸）對芝麻油的抗氧化效果，測定酸值、碘值和過氧化值三個指標，對比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用提供依據。

1 材料

1.1 芝麻油與試劑

芝麻油，安徽省淮南市農貿市場購買，為水代法生產，純正無添加；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品；抗壞血酸（純度99%），武漢安加生物科技有限公司產品；叔丁基對苯二酚（TBHQ，純度99%），山東長霄生物工程有限公司產品；鄰苯二甲酸氫鉀、碘化鉀，天津市風船化學試劑科技有限公司產品；氫氧化鉀，天津市凱通化學試劑有限公司產品；異丙醇，國藥集團化學試劑有限公司產品；冰乙酸，江蘇強盛功能化學股份有限公司產品；三氯甲烷、乙醇，上海市蘇懿化學試劑。

1.2 儀器及設備

科寧特KNT-I-10型超純水機，合肥科寧特水處理設備有限公司產品；WT2003型電子分析天平（精度0.1 mg），杭州萬特衡器有限公司產品；HY-4A型調速多用振蕩器，江蘇金壇市億通電子有限公司產品；XY2002C型電子天平（0.01 g），常州市幸運電子設備有限公司產品；LKTC-B1-T型恒溫水浴鍋，江蘇金壇市金城國勝實驗儀器廠產品；SD101-2型電熱鼓風干燥箱，上海蘇達實驗儀器有限公司產品。

2 方 法

2.1 試驗設計

在每個100 mL的燒杯中，用電子稱稱量芝麻油樣品50 g，之后每個芝麻油樣品中按質量比分別加入0.02%的葡萄皮多酚、茶多酚、抗壞血酸和TBHQ，每組3個重復，同時安排空白對照。按照Schaal烘箱法要求，將燒杯敞口擺放于65℃的電熱鼓風干燥箱中，恒溫避光保存，在此條件下加快油脂氧化速度，3 d后同一時間點取等量樣品，對樣品的酸值（Acid value，AV）、碘值（Iodine value，IV）以及過氧化值（Peroxide value，POV）進行測定，每次取完樣品之后，將燒杯的位置對調，保持電熱鼓風干燥箱內恒溫、干燥、避光。

2.2 抗氧化指標測定

AV、IV、POV測定參照參考文獻[14]中的方法進行。

2.3 數據統計與分析

運用Excel 2010進行數據統計分析，數據均表示為平均值。

3 結果與分析

3.1 葡萄皮多酚、茶多酚、抗壞血酸和TBHQ對芝麻油酸值的影響

在油脂質量評定過程中，酸值的測定非常重要，酸值大說明游離脂肪酸的含量高，油的品質變差。在本試驗過程中，芝麻油由于營養價值高、不飽和脂肪酸含量高，但高溫條件下，不飽和脂肪酸易發生氧化和分解，導致酸值升高，降低使用價值，通過添加抗氧化劑會使酸值的升高速度變慢[15]。選擇4種抗氧化劑在加速試驗情況下，觀察對芝麻油酸值的變化情況，每種抗氧化劑的添加量均為0.02%，試驗同時設有空白對照。

不同抗氧化劑對芝麻油酸值的影響，結果見圖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，對照組芝麻油在無抗氧化劑的條件下，試驗過程中酸值不斷增大，時間越長，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定性。同時，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。

3.2 葡萄皮多酚、茶多酚、抗壞血酸和TBHQ對芝麻油碘值的影響

碘值含量高低反應油脂的不飽和程度，不飽和脂肪酸含量可以看出油脂品質。不飽和脂肪酸在一定反應條件下，能夠發生氧化反應和加成反應[16]。新加工出的芝麻油測定出碘值較高，表明新鮮芝麻油不飽和脂肪酸含量高，營養價值高，隨著時間延長碘值會下降。

添加不同抗氧化劑對芝麻油碘值的影響情況見圖2。

圖2 不同抗氧化劑作用下芝麻油的碘價

由圖2可以看出，在試驗過程中對照組芝麻油抗氧化性較差，隨著時間延長，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，抗壞血酸效果相對差一些。

3.3 不同的抗氧化劑對芝麻油POV值的影響

油脂過氧化值是油脂初期氧化程度的指標之一。過氧化值高表示油脂被氧化程度高，反之表示油脂氧化變質程度低。芝麻油過氧化值的大小能夠反應出油脂被氧化程度[17]。油脂過氧化值是鑒定油脂品質的重要依據。不同的抗氧化劑對芝麻油POV值的影響結果見圖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過程中，空白對照組的芝麻油POV值隨著時間的增加而迅速增大，達到一定時間后趨于平穩。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。

4 結論與討論

為了改善飼料的營養功能和能量濃度，在飼料中添加一定量的油脂是一個好的選擇。但飼料中油脂氧化酸敗會產生多種不利影響，使飼料營養損失，適口性下降，造成氧化應激，影響到動物的健康狀態等。因此，添加天然抗氧化劑延緩油脂的氧化對飼料加工很有必要。本試驗在高溫條件下，在芝麻油中添加一定量的抗氧化劑后，無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]，可以減慢酸值及過氧化值的升高，減少芝麻油碘值的降低，芝麻油的性質更加穩定。從結果來看，天然抗氧化劑抗氧化效果與TBHQ差距并不大，可以通過更深入的研究，提高抗氧化性，使天然抗氧化劑能夠真正的應用于芝麻油等油脂中，以保持芝麻油的性質，延長芝麻油的貨架期，同時為天然抗氧化劑在飼料中應用防止油脂氧化提供參考。