華山松籽油的氧化穩(wěn)定性

郭劍霞，蔣漢明，李書啟，王昌祿，吳志建

（1.天津天獅學院生物工程學院，天津 301700；2.天津科技大學食品工程與物技術學院，食品營養(yǎng)與安全教育部重點實驗室，天津 300457；3.河北聯(lián)合大學附屬醫(yī)院，河北唐山 063000）

華山松是我國的特有樹種，華山松籽仁既是美味食物，又是食療佳品，倍受醫(yī)學家、營養(yǎng)學家推崇。在中國，食用松籽的歷史已有3000 多年，早在唐朝以前，我國勞動人民就已將松籽仁作為養(yǎng)身佳品，認為常吃松籽仁能延年益壽[1-3]。華山松籽經(jīng)清理、剝殼制成料胚后采用超臨界二氧化碳萃取或壓榨等方法制取油脂。

華山松籽油中含量最高的是亞油酸，占63 %，油酸占26%。華山松籽油具有防止動脈粥樣硬化，降低膽固醇及預防心血管病的發(fā)病率的功能作用[3]。據(jù)流行病學的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，膳食中的不飽和脂肪酸與冠心病的死亡率之間呈明顯的負相關。但不飽和脂肪酸在光照、有氧、高溫下極易自動氧化或發(fā)生過氧化反應，脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物是使人衰老的因素之一，大量過氧化脂質(zhì)的產(chǎn)生，會對DNA 產(chǎn)生直接或間接損傷，最終影響基因表達，從而導致腫瘤的發(fā)生[4-5]。華山松籽油脂肪酸組成以不飽和脂肪酸為主，極易被空氣中氧所氧化產(chǎn)生一些對人體有害的物質(zhì)。

國內(nèi)外有關植物油儲藏技術多有報道，主要采用避光、真空、低溫、充惰性氣體及添加抗氧化劑等方法防止植物油氧化酸敗[5-6]。有關華山松籽油儲藏穩(wěn)定性研究報道極少。本研究通過分析儲藏期間華山松籽油過氧化值變化，探索最佳的儲藏條件，以期為華山松籽油的加工和貯存提供一定的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料、儀器

華山松籽仁：購自吉林省松寶公司。碘化鉀、硫代硫酸鈉、冰乙酸、三氯甲烷、可溶性淀粉、叔丁基對苯二酚（TBHQ）、海藻酸鈉、檸檬酸等均為國產(chǎn)分析純。

電熱鼓風干燥箱、電熱恒溫水浴鍋：天津天宇實驗儀器有限公司；HA 221-50-06 型超臨界萃取裝置：江蘇南通華安超臨界萃取有限公司；AW220 型萬分之一電子天平：日本島津公司。

1.2 方法

1.2.1 華山松籽油的提取

華山松籽仁粉碎后過20 目篩，用超臨界CO2萃取裝置進行萃取。經(jīng)試驗得最佳萃取條件為：萃取壓力35 MPa，萃取溫度45 ℃，CO2流量30 L/h，萃取時間120 min。收集得到澄清的淺黃色華山松籽油。

1.2.2 華山松籽油氧化穩(wěn)定性的測定

在不同貯存條件下的華山松籽油，由于其自動氧化作用，在放置一段時間后，其過氧化物的含量將不斷增加，按照GB/T 5009.37-2003《食用植物油衛(wèi)生標準的分析方法》[7]，定期測定其過氧化值（POV），以此來表示華山松籽油的氧化速度，每個樣品重復3 次，取平均值（以下相同）。

1.2.3 烘箱法耐熱實驗

在用超臨界CO2萃取制得的華山松籽油中分別添加質(zhì)量分數(shù)為0.1%、0.15%（按VE∶PUFA 計）的天然VE，然后將空白和樣品分別放在烘箱內(nèi)60 ℃條件下儲存，并定期于0、2、4、6、8、10 d 時測定其過氧化值。

1.2.4 貯藏溫度對華山松籽油穩(wěn)定性實驗

各取25 g 華山松籽油于4 個具塞錐形瓶中，1 個置于室內(nèi)自然溫度（大約25 ℃）條件下，另外3 個分別置于37、55、65 ℃恒溫培養(yǎng)箱中，并定期于0、2、4、6、8、10 d 時測定其過氧化值。以此得到不同溫度下松籽油的過氧化值變化趨勢圖。

1.2.5 光照對華山松籽油的穩(wěn)定性實驗

稱取兩份相同質(zhì)量的松籽油各25 g，將一份置于無色的玻璃瓶中，另一份置于棕色的玻璃瓶中，以烘箱加速氧化法，均置于60 ℃的數(shù)顯恒溫干燥箱中，并定期于0、2、4、6、8、10 d 時測定其過氧化值。

1.2.6 微膠囊化對華山松籽油氧化穩(wěn)定性的影響

采用濃度為2.5%的海藻酸鈉作為主要壁材對松籽油進行包埋，同時添加一些抗氧化劑制成微膠囊顆粒。將制備的微膠囊置于室溫條件下，定期于0、5、10、15、20、25、30 d 時測定其過氧化值。將微膠囊化油脂的過氧化值隨時間的變化趨勢作圖。

1.2.7 抗氧化劑與增效劑的協(xié)同作用對華山松籽油氧化穩(wěn)定性的影響

稱取5 份相同質(zhì)量的華山松籽油25 g，置于室溫條件下，選用TBHQ 和VE作為松籽油的抗氧化劑，并考查增效劑檸檬酸對二者抗氧化效果的影響。定期于0、5、10、15、20、25、30 d 時測定其過氧化值。

1.2.8 Cu2+、Fe3+對華山松籽油穩(wěn)定性的影響

稱取3 份25 g 華山松籽油，向華山松籽油中加入0.5 mol/ L 的CuSO4、Fe（2S04）3溶液各1 mL，對照樣品中加入1 mL 蒸餾水，放置于60℃的恒溫箱中加速氧化，定期于0、2、4、6、8、10 d 時測定其過氧化值。

2 結(jié)果與討論

2.1 烘箱法耐熱實驗

在用超臨界CO2萃取制得的華山松籽油中分別添加質(zhì)量分數(shù)為0.1%、0.15%（按VE∶PUFA 計）的天然VE，然后將空白和樣品分別放在烘箱內(nèi)60 ℃條件下儲存，于0、2、4、6、8、10 d 時測定其過氧化值。研究華山松籽油添加不同質(zhì)量分數(shù)的天然VE在烘箱內(nèi)60 ℃條件下儲存時過氧化值隨時間的變化，其結(jié)果如圖1 所示。

圖1 不同添加量的VE對華山松籽油氧化穩(wěn)定性的影響Fig.1 THe effect of different vitamin E content on stabilization of PAFO

植物油在高溫誘導并添加不同濃度的抗氧化劑時，其氧化穩(wěn)定性存在很大差異。由圖1 可見，隨時間延長，添加不同天然VE量的各樣品其過氧化值均呈上升趨勢，在測試前各個樣品過氧化值相同僅為1.2 meq/kg，10 d 后添加0.15%的天然VE的過氧化值變化幅度最大，達78.3 meq/kg，不添加VE的對照樣品的過氧化值為58.1 meq/kg，而添加0.10%的天然VE樣品的過氧化值則只有32 meq/kg。在華山松籽油中添加質(zhì)量分數(shù)為0.10%的天然VE時，VE所起的抗氧化效果較好，而VE添加量大于0.10%時，其過氧化值反而升高，抗氧化效果不好。因此，并不是VE添加量越多越好。這可能是由于VE添加量多時VE氧化變成生育酚，從而降低了VE的抗氧化效果。

2.2 貯藏溫度對華山松籽油穩(wěn)定性的影響

貯藏溫度對華山松籽油穩(wěn)定性的影響見圖2所示。

圖2 不同溫度下華山松籽油的過氧化值變化趨勢Fig.2 The variety of POV of PAFO under different temprature

從圖2 可見，保藏溫度越低，華山松籽油越穩(wěn)定，其過氧化值增長緩慢。反之，隨著溫度的升高，華山松籽油的過氧化值也呈大幅度上升趨勢。該油脂在25℃時保藏10 d 后，其過氧化值僅為5.7 meq/kg；而在65 ℃加速氧化的條件下，只需3 d 其過氧化值就達到14.7 meq/kg，已超過標準?？梢?，溫度對華山松籽油的過氧化有著明顯的促進作用。

2.3 光照對華山松籽油穩(wěn)定性的影響

光照條件對華山松籽油氧化穩(wěn)定性的影響如圖3所示。

圖3 光照對過氧化值的影響Fig.3 The effect of the ray on POV

從圖3 可以看出，不避光條件保存的華山松籽油的穩(wěn)定性要比避光條件下保存松籽油的穩(wěn)定性差。這是因為在油脂的自動氧化初期，光氧化是關鍵的誘因。其基本過程是：基態(tài)氧分子在光敏劑以及紫外光的共同作用下，生成激發(fā)態(tài)的氧，激發(fā)態(tài)氧直接與基態(tài)的含烯物的雙鍵作用，生成氫過氧化物[8-9]。從上圖中我們還可以看出，光照條件下保存的松籽油，過氧化值基本是迅速上升，而避光條件下保存的松籽油在保存6 d 后過氧化值僅為10.5 meq/kg，其過氧化值速度上升很緩慢，存在較長的一個穩(wěn)定期。

2.4 制備微膠囊對華山松籽油氧化穩(wěn)定性的影響

采用濃度為2.5%的海藻酸鈉作為主要壁材對華山松籽油進行包埋，同時添加一些抗氧化劑制成微膠囊顆粒，研究微膠囊化油脂的過氧化值隨時間的變化趨勢，其結(jié)果如圖4 所示。

圖4 微膠囊化對松籽油的過氧化的影響Fig.4 The POV of PAFO changed by microencapsulation

植物油在被微膠囊化后可抑制內(nèi)容物的氧化。圖4 是以海藻酸鈉作為主要壁材，同時添加一些抗氧化劑制成微膠囊粉末。由圖4 可見，未經(jīng)包埋的松籽油在常溫下的保質(zhì)期只有15 d，在空氣中自然光及氧氣的作用下，15 d 后，其過氧化值即超出食用標準。包埋在微膠囊中的油脂，保存至一個月后過氧化值仍未超標。而在包埋時加入適量的抗氧化劑，可以有效控制華山松籽油的過氧化，保藏一個月后，該樣品過氧化值無明顯升高。

2.5 抗氧化劑與增效劑對華山松籽油氧化穩(wěn)定性的協(xié)同作用

將檸檬酸、VE與TBHQ 進行協(xié)同效應試驗，考察增效劑檸檬酸對抗氧化劑TBHQ 與VE抗氧化效果的影響，其結(jié)果如圖5 所示。

圖5 增效劑對抗氧化劑的協(xié)同作用Fig.5 The effect of synergistic agent on antioxidants

從圖5 可以看出，與對照相比，添加抗氧化劑能夠有效延緩華山松籽油的過氧化，且TBHQ 的抗氧化效果明顯優(yōu)于天然VE。添加天然VE可以在一定程度上延緩華山松籽油的過氧化，但同時添加增效劑檸檬酸時，華山松籽油的過氧化值反而較單獨添加VE時有所升高。添加TBHQ 的華山松籽油其過氧化值在一個月內(nèi)無明顯升高，而同時添加增效劑檸檬酸和TBHQ 的松籽油，其過氧化值則更低，在一個月后仍無明顯變化?？梢姡瑱幟仕犭m不宜作為天然VE的抗氧化增效劑，但能夠有效促進TBHQ 的抗氧化作用。

2.6 Cu2+、Fe3+對華山松籽油氧化穩(wěn)定性的影響

向華山松籽油中添加Cu2+、Fe3+兩種金屬離子，研究Cu2+、Fe3+對華山松籽油穩(wěn)定性的影響，其結(jié)果如圖6 所示。

圖6 金屬離子對華山松籽油氧化穩(wěn)定性的影響Fig.6 The effect of metallic ion on stabilization of PAFO

由圖6 可以看出，在60 ℃條件下，不添加金屬離子的樣品隨著時間的延長過氧化值上升緩慢，10 d 后的過氧化值為58 meq/kg。而添加Cu2+、Fe3+兩種金屬離子的華山松籽油的過氧化值隨著處理時間的延長明顯升高，10 d 后的過氧化值分別達到103.4 meq/kg 和88.7 meq/kg。Cu2+對過氧化值的影響要高于Fe3+。說明金屬離子促進華山松籽油的氧化，且Cu2+的影響更大，在華山松籽油的保存中應避免與Cu2+、Fe3+接觸。

3 結(jié)論

1）添加適量的VE能夠延緩華山松籽油的過氧化，但添加量超過一定范圍后，反而促進其氧化。

2）溫度的升高對華山松籽油的過氧化有著明顯的促進作用，保藏溫度越低，華山松籽油越穩(wěn)定。

3）不避光條件保存的華山松籽油的穩(wěn)定性要比避光條件下保存的穩(wěn)定性差。在避光條件下保存的華山松籽油，其過氧化值速度上升很緩慢，存在較長的一個穩(wěn)定期。

4）以海藻酸鈉為主要壁材對華山松籽油進行包埋制備微膠囊，可以有效防止華山松籽油的過氧化。而在包埋時加入適量的抗氧化劑，可以有效控制其過氧化，保藏一個月后，該樣品過氧化值仍無明顯升高。

5）添加抗氧化劑能夠有效延緩華山松籽油的過氧化，且TBHQ 的抗氧化效果明顯優(yōu)于天然維生素E。檸檬酸雖不宜作為天然維生素E 的抗氧化增效劑，但能夠有效促進TBHQ 的抗氧化作用。

6）向華山松籽油中添加Cu2+、Fe3+兩種金屬離子，過氧化值明顯升高，且Cu2+的影響更大。

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