澤瀉超臨界二氧化碳提取物的氧化穩(wěn)定性

易 醒，焦 爽，肖小年，仲秋晨，尹紅梅

澤瀉超臨界二氧化碳提取物的氧化穩(wěn)定性

易 醒1,2，焦 爽2，肖小年1，仲秋晨2，尹紅梅2

(1.南昌大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室，江西 南昌 330047；2.南昌大學(xué) 中德食品工程中心，江西 南昌 330047)

對澤瀉超臨界提取物的酸值、皂化值、過氧化值及乳化性能等理化性質(zhì)進(jìn)行考察，研究乳化條件對乳化澤瀉超臨界提取物的影響及其放置時間、溫度和光照對其氧化穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明：澤瀉超臨界提取物的最適乳化條件為：乳化劑HLB值15.2～15.6、研磨時間3min、乳化溫度25℃。室溫放置過程中，澤瀉超臨界提取物持續(xù)氧化酸??；溫度和光照都可加速油脂的氧化；隨著放置時間、溫度和光照時間的增加，皂化值呈上升趨勢，其中光照對其影響最大。

澤瀉；超臨界二氧化碳提??；理化性質(zhì)；氧化穩(wěn)定性；乳化性能

澤瀉系澤瀉科植物澤瀉(Alisma orientalis(Sam.) Juzep.)的干燥塊莖，歷代本草著作及中國藥典均有收載?，F(xiàn)代研究表明，澤瀉除了具有利尿、消腫的作用外，還有抑制動脈粥樣硬化[1]、抗脂肪肝[2]、降血脂[3]、降血糖[4]等作用，其降血脂有效成分為澤瀉醇類[5-6]。筆者曾進(jìn)行過澤瀉超臨界二氧化碳流體萃取工藝的研究[7]，澤瀉超臨界提取物為油狀，具有無溶劑殘留，有效成分含量高，便于制劑等優(yōu)點，但對其理化性質(zhì)還不清楚，目前尚未見報道。油脂存放過程中，經(jīng)常受到光、熱以及油脂中水分和酶的作用，發(fā)生各種復(fù)雜的變化，導(dǎo)致其品質(zhì)的下降；因此本實驗通過研究澤瀉超臨界提取物的酸值、皂化值、過氧化值、乳化性能等理化性質(zhì)認(rèn)識其理化特性，為澤瀉超臨界提取物的開發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

澤瀉超臨界提取物(本實驗室制備)，吐溫-20(化學(xué)純)；司班-80(化學(xué)純)；其余試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

AR5120型電子精密天平 美國Ohaus公司；DKS24型電熱恒溫水浴鍋、DGG-9240AD型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海森信實驗儀器有限公司；TDL-5-A型低速臺式離心機 上海安亭科學(xué)儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 酸值、皂化值和過氧化值的測定

酸值的測定，參照文獻(xiàn)[8-9]，采用飽和食鹽水法

進(jìn)行測定。本法可有效避免油脂本身的顏色對指示劑變色的干擾，更準(zhǔn)確地判斷滴定終點。

具體方法為：精密稱取澤瀉超臨界提取物1.00g，置于250mL錐形瓶中，加乙醇-乙醚(體積比1:1)混合液(臨用前加酚酞指示液1.0mL，用0.1mol/L氫氧化鈉滴定液調(diào)至微顯粉紅色) 50mL，振蕩使完全溶解，加入適量飽和氯化鈉溶液，用0.1mol/L氫氧化鈉溶液滴定至粉紅色，并保持3 0 s不褪色，計算樣品酸值。

皂化值的測定參照文獻(xiàn)[8]方法進(jìn)行：過氧化值的測定參照文獻(xiàn)[10]方法測定。

1.3.2 乳化條件對乳化澤瀉超臨界提取物的影響

通過干膠法制備乳劑，考察乳化澤瀉超臨界提取物所需乳化劑的最適親水親油平衡值 (HLB值)以及研磨時間和溫度對其乳化效果的影響。

將吐溫-20與司班-80按不同的比例復(fù)配成HLB值為10.0～16.7的系列復(fù)合乳化劑，將不同HLB值的復(fù)合乳化劑與澤瀉超臨界提取物制成乳劑，測定乳劑的分層時間。以乳化效率(β)為指標(biāo)考察乳化效果，乳化效率為各試樣分層時間與最長分層時間之比。

1.3.2.1 最適HLB值的確定

取澤瀉超臨界提取物1.00g，加入復(fù)合乳化劑0.5g，混勻后加入水2mL，研磨3min，再加入水至10mL，研磨2min，記錄分層時間，計算乳化效率。

1.3.2.2 研磨時間對乳化澤瀉超臨界提取物的影響

取澤瀉超臨界提取物1.00g，加入復(fù)合乳化劑0.5g，混勻后加入水2mL，研磨3min，再加水至10mL，分別研磨1、2、3、4、5min，記錄分層時間，計算乳化效率。

1.3.2.3 溫度對乳化澤瀉超臨界提取物的影響

取澤瀉超臨界提取物1.00g，加入復(fù)合乳化劑0.5g，混勻后加水2mL，研磨3min，再加水至10mL，研磨3min，乳化溫度分別為25、40、50、60℃，記錄分層時間，計算乳化效率。

1.3.3 存放條件對澤瀉超臨界提取物氧化穩(wěn)定性的影響

將澤瀉超臨界提取物置于錐形瓶中，密封，放置于不同的條件下，采用1.3.1節(jié)方法測定其酸值、皂化值和過氧化值。

1.3.3.1 放置時間對澤瀉超臨界提取物酸值、皂化值和過氧化值的影響

將樣品置于室溫下，分別于1、2、3、4、5、6、7 d取樣，測定其酸值、皂化值和過氧化值。

1.3.3.2 溫度對澤瀉超臨界提取物酸值、皂化值和過氧化值的影響

在避光條件下，將樣品分別置于30、40、50、60、70℃條件下2h，測定其酸值、皂化值和過氧化值。

1.3.3.3 光照時間對澤瀉超臨界提取物酸值、皂化值和過氧化值的影響

將樣品置于日光下照射1、2、4、8、24、48h，光照時間為每日10點至16點，其余時間置于冰箱中冷藏，冷藏時間不計入總光照時間，分別測定其酸值、皂化值和過氧化值。

2 結(jié)果與分析

2.1 酸值、皂化值、過氧化值的測定結(jié)果

澤瀉超臨界提取物的酸值為26.73mg/g，皂化值為190.74mg/g，過氧化值為2.42g/100g。

2.2 乳化澤瀉超臨界提取物的條件分析

2.2.1 確定最適HLB值

圖1 不同HLB值的乳化劑的乳化效率Fig.1 Emulsion efficiency of the emulsifiers with different HLB values

從圖1可知，乳化劑的HLB值過高或過低都會影響乳化效率，當(dāng)HLB值介于15.2和15.6時，澤瀉超臨界提取物乳劑的分層時間最長。因此，澤瀉超臨界提取物乳化所需乳化劑的最適HLB值為15.2～15.6。

2.2.2 研磨時間對乳化效率的影響

圖2 不同研磨時間下乳化劑的乳化效率Fig.2 Emulsion efficiency of the emulsifier at different grinding time

由圖2可知，乳化效率隨著研磨時間的延長而增加，當(dāng)研磨時間為3min時，制得的乳劑分層時間最長，增加研磨時間，乳化效率不再增加。其原因可能是乳劑形成初期，研磨可促使乳滴形成，提高乳化效率，而當(dāng)乳劑充分乳化后，繼續(xù)增加研磨時間，乳化效率則不再增加。因此研磨時間達(dá)到3min即可。

2.2.3 溫度對乳化效率的影響

由表1可知，乳化溫度在25～60℃時，乳化劑的乳化效率均為1。可見溫度對乳化效率影響不大，乳化在室溫下即可進(jìn)行。

表1 不同乳化溫度下乳化劑的乳化效率Table 1 Emulsion efficiency of the emulsifier in different emulsification temperatures

2.3 存放條件對澤瀉超臨界提取物氧化穩(wěn)定性的影響

2.3.1 放置時間對氧化穩(wěn)定性的影響

圖3 放置時間對澤瀉超臨界提取物氧化穩(wěn)定性的影響Fig.3 Effect of storage time on oxidative stability of the extract fromAlisma orientalisby supercritical CO2extraction

由圖3可知，隨著放置時間的延長，酸值、皂化值和過氧化值總體上都呈上升趨勢。酸值、皂化值、過氧化值的增長幅度可達(dá)7.00%、1.47%和17.77%，可見酸值和過氧化值的升高較為明顯，而皂化值的增長相對較為緩慢。油脂在貯藏和使用過程中，其中的不飽和脂肪酸因空氣、光照、酶及金屬離子等作用，會發(fā)生自動氧化反應(yīng)致油質(zhì)酸敗劣變[11]，本結(jié)果表明，澤瀉超臨界提取物在儲藏過程中，自動氧化始終沒有停止，而且隨著時間的延長，油脂自動氧化的程度增大。

2.3.2 溫度對氧化穩(wěn)定性的影響

圖4 溫度對澤瀉超臨界提取物氧化穩(wěn)定性的影響Fig.4 Effect of temperature on oxidative stability of the extract fromAlisma orientalisby supercritical CO2extraction

油脂的溫度增高可以加快氧化反應(yīng)速度，油溫在20～60℃范圍內(nèi)，溫度每增加15℃，油脂氧化速度增加一倍[12]，溫度與油脂氧化穩(wěn)定性呈一定的反比相關(guān)關(guān)系[13]。由圖4可以看出，澤瀉超臨界提取物的酸值、皂化值和過氧化值均隨溫度升高而增大，其中酸值、皂化值和過氧化值的升高幅度分別為11.44%、1.47%、12.77%?？梢娝嶂岛瓦^氧化值增長幅度較大，其中酸值對溫度的變化最為敏感，溫度越高，其曲線的斜率和酸值的增長幅度越大，說明高溫明顯加快了油脂酸敗的速度。因此澤瀉超臨界提取物的應(yīng)低溫保藏。

2.3.3 光照時間對氧化穩(wěn)定性的影響

圖5 光照時間對澤瀉超臨界提取物氧化穩(wěn)定性的影響Fig.5 Effect of illumination time on oxidative stability of the extract fromAlisma orientalisby supercritical CO2extraction

光可使氧分子活化并促使油脂中游離基生成，從而加快了油脂自動氧化、酸敗，最終導(dǎo)致油脂變質(zhì)。由圖5可以看出，光照對澤瀉超臨界提取物的理化性質(zhì)影響較大，隨著光照時間的延長，其酸值、皂化值、過氧化值均有明顯上升，其中酸值、皂化值和過氧化值的增長幅度為50.77%、42.64%、117.77%。圖5前期曲線的斜率和增長幅度均明顯大于后期，這種現(xiàn)象可能是錐形瓶中氧濃度的下降所致。因此，在澤瀉超臨界提取物氧化穩(wěn)定性的影響因素中，光照影響最大，其次是放置時間和溫度。由于光照可加速澤瀉超臨界提取物的氧化變質(zhì)，因此應(yīng)避光保存。

3 結(jié) 論

澤瀉超臨界提取物的主要理化性質(zhì)為：酸值26.73mg/g，皂化值190.74 mg/g，過氧化值2.42g/100g。其最適的乳化條件為：HLB值15.2～15.6、研磨時間3min、乳化溫度25℃。室溫放置過程中，油脂持續(xù)氧化酸??；溫度和光照都可加速澤瀉超臨界提取物的氧化；隨著放置時間、溫度和光照時間的增加，皂化值呈上升趨勢，其中光照對其影響最大。因此澤瀉超臨界提取物應(yīng)低溫避光保存。

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Physico-chemical Properties of Extract from Alisma orientalis by Supercritical Carbon Dioxide Extraction

YI Xing1,2， JIAO Shuang2，XIAO Xiao-nian1，ZHONG Qiu-chen2，YIN Hong-mei2
(1. State Key Laboratory of Food Science and Technology, Nanchang University, Nanchang 330047, China；2. Jiangxi Sino-German Food Engineering Center, Nanchang University, Nanchang 330047, China)

Some physico-chemical properties such as acid value, saponification value, peroxide value and emulsification property of the extract from Alisma orientalis by supercritical carbon dioxide (SC-CO2) extraction were determined. The effects of storage time and temperature as well as illumination time on oxidative stability of the extract were also investigated. The optimal emulsification conditions of the extract were grinding time of 3 min, emulsification temperature of 25 ℃, and hydrophilic and lipophilic balance (HLB) value of emulsifier ranged from 15.2 to 15.6. During the storage at room temperature, SC-CO2extract could result in rancidification. Meanwhile, the oxidation of the extract could be accelerated by temperature and illumination. Moreover, the saponification value exhibited an increase trend with the increase of storage time, temperature and illumination time. The illumination intensity had the strongest effect on saponification value.

Alisma orientalis；supercritical carbon dioxide extraction；physico-chemical；oxidative stability；emulsification property

TS201.2

A

1002-6630(2010)21-0152-03

2010-06-30

國家自然科學(xué)基金項目(31060216)；江西省自然科學(xué)基金項目(2007GZY2015)；江西省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項目(GJJ09077)

易醒(1976—)，男，副教授，博士，主要從事天然產(chǎn)物和保健食品研究與開發(fā)。E-mail：yixingtt@hotmail.com