不同抗氧化劑對(duì)米糠毛油氧化穩(wěn)定性的影響

江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)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(yè)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(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育提供能源、必需脂肪酸，平衡日糧營(yíng)養(yǎng)水平，但油脂在儲(chǔ)藏、加工和使用過(guò)程中容易發(fā)生氧化酸敗，尤其在高溫高濕的環(huán)境中。植物油脂由于分子中含有大量雙鍵，比動(dòng)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(yáng)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(zhì)，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(yàn)以米糠毛油為研究對(duì)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(chǎn)環(huán)境中高熱貯存環(huán)境，研究不同抗氧化劑和抗氧化劑組合對(duì)米糠毛油酸價(jià)（AV）、過(guò)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(chǎn)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 試驗(yàn)用米糠毛油，由安徽鳳陽(yáng)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(chǎng)購(gòu)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(shè)備為數(shù)顯電熱恒溫干燥箱、電子分析天平等。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)分為8組，每組4個(gè)重復(fù)，各組米糠毛油按以下方法進(jìn)行處理：Ⅰ組：空白對(duì)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(jīng)以上方法處理過(guò)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(cè)定POV、AV及MDA含量。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 酸值的測(cè)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(dāng)乙醇的溫度高于70℃時(shí)，用0.1 mol/L的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液變色，并保持溶液15 s不褪色，即為終點(diǎn)。酸值按下式計(jì)算：

式中，V為所用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；c為所用氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確濃度，mol/L；m為試樣質(zhì)量，g；56.1為氫氧化鉀摩爾質(zhì)量，g/mol。

1.3.2 過(guò)氧化值的測(cè)定

1.3.2.1 試劑的配制 氯化亞鐵溶液 （3.5 g/L）：準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)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(guò)氧化氫（30%）溶解后，于電爐上煮沸5 min以除去過(guò)量的過(guò)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(dāng)于1.0 mg鐵。

鐵標(biāo)準(zhǔn)使用溶液 （0.01 g/L）：用移液管移取1.0 mL鐵標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)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(dāng)于10.0 μg鐵。

1.3.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制 分別精密吸取鐵標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)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(zhǔn)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(zhǎng)處測(cè)定吸光度，以各標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)吸光度減去零管吸光度后繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線或計(jì)算直線回歸方程。試驗(yàn)所測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)曲線：

1.3.2.3 樣品測(cè)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?jī)?nèi)，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(nèi)，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(zhǔn)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(guò)氧化值按下式計(jì)算。

式中，X為試樣過(guò)氧化值，mEq/kg；c為由標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得的試樣中的鐵的質(zhì)量，μg；c0為由標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得的零管鐵的質(zhì)量，μg；V1為試樣稀釋總體積，mL；V2為測(cè)定時(shí)取樣體積，mL；m 為試樣質(zhì)量，g；55.84為Fe的原子量。

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

2 結(jié)果與分析

2.1 不同抗氧化劑對(duì)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(shí)間的延長(zhǎng)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(gè)時(shí)間點(diǎn)測(cè)定的油脂AV值各試驗(yàn)組間均無(wú)顯著差異（P ＞ 0.05）。

圖1 不同抗氧化劑對(duì)米糠毛油酸值的影響

2.2 不同抗氧化劑對(duì)米糠毛油過(guò)氧化值的影響由圖2可見，試驗(yàn)19 d前各組POV無(wú)明顯變化，當(dāng)貯存時(shí)間超過(guò)19 d，對(duì)照組POV開始快速增長(zhǎng)，明顯高于各試驗(yàn)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(jié)果提示，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)各試驗(yàn)組POV均比對(duì)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(fù)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(wú)顯著差異。

圖2 不同抗氧化劑對(duì)米糠毛油過(guò)氧化值的影響

2.3 不同抗氧化劑對(duì)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(yàn)19 d前均處于氧化穩(wěn)定期，MDA生成量無(wú)明顯變化，抗氧化劑添加組與對(duì)照組相比無(wú)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(gè)月后各組MDA含量開始快速增加，第43天測(cè)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(yàn)后期各時(shí)間點(diǎn)測(cè)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(wú)顯著變化。

3 討論

圖3 不同抗氧化劑對(duì)米糠毛油丙二醛含量的影響

3.1 不同抗氧化劑對(duì)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(jīng)過(guò)精煉及含雜質(zhì)較多的油脂容易發(fā)生水解酸敗。氧化酸敗是指油脂經(jīng)氧氣、光、熱、濕及催化劑等作用發(fā)生氧化，生成自由基、過(guò)氧化物、醛、酮等化合物，降低油脂的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值（楊春燕等，2010）。大米脫糠過(guò)程中解脂酶會(huì)被釋放出來(lái)，與米糠中油脂接觸迅速發(fā)生反應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)可使部分脂肪水解成游離脂肪酸。趙勇等（2011）報(bào)道，在24 h內(nèi)不同時(shí)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(dá)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(chǎn)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(zhǎng)勤等，2007）。本試驗(yàn)所用新鮮米糠毛油酸值達(dá)21 mgKOH/g，可能因?yàn)槊卓肺唇?jīng)過(guò)穩(wěn)定化預(yù)處理，導(dǎo)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(yàn)中各試驗(yàn)組的酸值均未隨時(shí)間的延長(zhǎng)而發(fā)生明顯變化，其原因可能是米糠毛油在加工過(guò)程中大部分解脂酶被鈍化或去除，水解反應(yīng)生成的游離脂肪酸含量得以抑制（張利軍和袁榕，2010）；同時(shí)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(qiáng)的自身抗氧化能力（吳素萍，2007）。嚴(yán)梅榮等（2005）研究發(fā)現(xiàn)，米糠油的提取物對(duì)共軛酸的抗氧化效果均優(yōu)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(yàn)中隨時(shí)間延長(zhǎng)，油脂中天然活性成分逐步消耗，氧化反應(yīng)呈現(xiàn)先緩慢后快速的趨勢(shì)。陳振林等（2008）在（63±1）℃加速氧化條件下，研究不同抗氧化劑對(duì)精制米糠油貯存穩(wěn)定性的影響，發(fā)現(xiàn)各樣品的酸值均隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，但前期變化比較緩慢，這與本試驗(yàn)結(jié)果相一致。

3.2 不同抗氧化劑對(duì)米糠毛油過(guò)氧化值的影響油脂氧化生成的過(guò)氧化物是油脂氧化的初期產(chǎn)物，POV是通過(guò)檢測(cè)氫過(guò)氧化物分子中的氧的含量來(lái)反映油脂的氧化程度。本試驗(yàn)中，不同抗氧化劑均對(duì)米糠毛油POV有較好的抑制作用，在19 d前各組油脂的POV無(wú)明顯變化；在23 d之后單一抗氧化劑組與復(fù)合抗氧化劑組相比開始有明顯區(qū)別。王延平等（1999）研究不同抗氧化劑對(duì)豬油抗氧化性能時(shí)也發(fā)現(xiàn)，對(duì)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(fù)合抗氧化劑才有明顯區(qū)別，這與本試驗(yàn)的結(jié)論相似。因?yàn)橛椭趸磻?yīng)機(jī)理分為引發(fā)、傳遞和終止三個(gè)階段。引發(fā)期主要產(chǎn)生自由基，作用緩慢；傳遞階段進(jìn)行較快；終止階段自由基之間互相結(jié)合產(chǎn)生穩(wěn)定的化合物，大多發(fā)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(fā)期相對(duì)較長(zhǎng)。19 d之后，自由基發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，對(duì)照組過(guò)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(yàn)結(jié)果顯示，試驗(yàn)結(jié)果時(shí)，復(fù)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(wú)明顯差異，第43天時(shí)各復(fù)合抗氧化劑組中以三種抗氧化劑復(fù)合使用組POV值最大。馬濤和馬哲（2011）研究三種抗氧化劑單獨(dú)作用對(duì)米糠油抗氧化性影響時(shí)得出，經(jīng)過(guò)24 d強(qiáng)制氧化BHT效果優(yōu)于沒(méi)食子酸丙酯（PG）、特丁基對(duì)苯二酚（TBHQ），不同抗氧化劑組合間也無(wú)顯著差異。本試驗(yàn)中不同抗氧化劑組合使用優(yōu)于單一抗氧化劑可能是因?yàn)榭寡趸瘎┙M合使用時(shí)，產(chǎn)生的游離基生成了新的酚類化合物，進(jìn)一步與過(guò)氧化自由基結(jié)合而成為相對(duì)穩(wěn)定的物質(zhì)，繼續(xù)發(fā)揮抗氧化作用，使其抗氧化性能得以增強(qiáng)（李嘉等，2005）。麻成金等（2006）以 POV 為指標(biāo)，研究BHT、PG、及TBHQ對(duì)杜仲籽油的抗氧化效果時(shí)發(fā)現(xiàn)，TBHQ抗氧化效果最好。本試驗(yàn)條件下單一抗氧化劑或復(fù)合抗氧化劑之間對(duì)POV增長(zhǎng)的抑制無(wú)顯著性差異，可能與氧化條件、氧化時(shí)間及油脂的特性有關(guān)，尚需進(jìn)一步研究。

3.3 不同抗氧化劑對(duì)米糠毛油丙二醛含量的影響 油脂在氧化過(guò)程中形成的產(chǎn)物復(fù)雜，除醛、醇和酮外，還有烴類、酯類及多聚體等物質(zhì)。MDA是氧自由基攻擊多不飽和脂肪酸，引發(fā)脂質(zhì)過(guò)氧化作用而形成的一種脂質(zhì)過(guò)氧化物，測(cè)定MDA的量常?？煞从持|(zhì)過(guò)氧化的程度。本試驗(yàn)研究得出，各組米糠毛油中MDA含量隨時(shí)間延長(zhǎng)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(jìn)入快速增長(zhǎng)階段，其中以對(duì)照組增幅最大，與POV的變化趨勢(shì)相一致。經(jīng)過(guò)19 d的引發(fā)期后，油脂進(jìn)入傳遞期，對(duì)照組油脂中的氧化產(chǎn)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(zhǎng)速度明顯下降，且復(fù)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(duì)照組有所降低，但無(wú)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(shí)間內(nèi)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(xù)增加，而添加BHT的樣品MDA生成量只是略有升高，第3周時(shí)抗氧化作用已經(jīng)表現(xiàn)明顯。因此，添加抗氧化劑可以有效抑制米糠毛油氧化產(chǎn)物MDA的生成量，兩種或兩種以上的抗氧化劑復(fù)配使用時(shí)，抗氧化效果明顯優(yōu)于單獨(dú)一種抗氧化劑。

4 小結(jié)

在（37±1）℃下的氧化試驗(yàn)結(jié)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(wěn)定期。試驗(yàn)后期添加不同抗氧化劑的各試驗(yàn)組油脂AV值較對(duì)照組無(wú)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(duì)照組，其中復(fù)合抗氧化劑的抗氧化效果優(yōu)于單一抗氧化劑。

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