EGCG 脂質(zhì)體對葵花籽油氧化穩(wěn)定性的影響

馮博文,李大偉,張士康*,汪輝,朱躍進,張春媛

（1.浙江農(nóng)林大學(xué)農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，浙江杭州 311300；2.中華全國供銷合作總社杭州茶葉研究院，浙江杭州 310016；3.浙江省茶資源跨界應(yīng)用技術(shù)重點實驗室，浙江杭州 310016；4.浙江遠圣茶業(yè)有限公司，浙江杭州 311123）

油脂在化學(xué)成分上是高級脂肪酸跟甘油所生成的酯，在貯藏過程中如果長期受空氣、光照、溫度、水分、雜質(zhì)、重金屬離子及微生物等因素的影響則會引起油脂酸敗，酸敗生成自由基、過氧化物及醛、酮等化合物，造成油脂及其食品異味、色變、營養(yǎng)素破壞[1-2]。這些酸敗產(chǎn)物會對人體產(chǎn)生如下危害：衰老和腫瘤，動脈硬化，必需脂肪酸缺乏，缺乏油溶性維生素等。在食用油中添加抗氧化劑是防止油脂酸敗的重要手段[3]。目前食用油脂中常用的合成抗氧化劑主要有丁基羥基茴香醚（BHA）、2,6-丁基對甲酚（BHT）、叔丁基對苯二酚（TBHQ）等，雖沒有發(fā)現(xiàn)BHA、BHT 和TBHQ 的基因毒性和致癌性，但它們是潛在腫瘤促進劑，在歐美、日本等國已禁止在嬰幼兒和兒童食品中使用[4]；而天然抗氧化劑無毒無害，同樣具有良好的抗氧化效果[5]。因此，天然抗氧化劑取代合成抗氧化劑作為食用油脂添加劑是油脂抗氧化劑的研究趨勢[6]。EGCG 作為天然抗氧化劑抗氧化能力卓越，但是由于其脂溶性較差，生物利用度低，因此對EGCG 進行物性修飾并開展應(yīng)用研究是天然抗氧化劑領(lǐng)域的一個重要的研究方向。本文主要對前期利用乙醇注入-冷凍干燥法制備的EGCG脂質(zhì)體在食用油脂中的抗氧化性進行評價，以葵花籽油為例，測定不同添加量的EGCG 脂質(zhì)體在葵花籽油脂中的抗氧化能力的大小。

1 材料與方法

1.1 材料和儀器

1.1.1 材料

表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG＞97%）脂質(zhì)體，自制；葵花籽油（壓榨油，不添加抗氧化劑），山東魯花集團有限公司生產(chǎn)；辛酸葵酸甘油三酯（GTCC），浙江物美生物科技有限公司；叔丁基對苯二酚（TBHQ），鄭州誠旺化工產(chǎn)品有限公司。

1.1.2 儀器

743型油脂氧化穩(wěn)定性檢測儀，瑞士萬通儀器有限公司；PFX880型羅維朋比色計，英國Lovibond 儀器公司；AL204型電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；78HW-1型恒溫加熱磁力攪拌器，杭州儀表電機有限公司；NDJ-4型旋轉(zhuǎn)式粘度計，杭州衡元儀器設(shè)備有限公司。

1.2 方法

1.2.1 EGCG 脂質(zhì)體的制備[7-8]

取適量EGCG 溶于 0.067 mol/L、pH7.5 的磷酸鹽緩沖液（PBS）中，配制10 mg/mL 的EGCG 溶液，加熱至60℃，恒溫，并強力攪拌。使用10 mL注射器將溶有卵磷脂、膽固醇和GTCC 的乙醇溶液快速注入到盛有EGCG 溶液的燒杯中，攪拌20～30 min后，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)（55 ℃，真空度 0.1 MPa）除去殘留乙醇，超聲處理2～3 min，得脂質(zhì)體混懸液，然后冷凍干燥，即得EGCG 凍干脂質(zhì)體，包封率達78.04%。

1.2.2 不同濃度EGCG 脂質(zhì)體-葵花籽油油樣的配制

母液配制：取一定量EGCG 脂質(zhì)體+葵花籽油，配制成EGCG 含量400 mg/kg 的EGCG 脂質(zhì)體-葵花籽油溶液，EGCG 脂質(zhì)體凍干粉稱取精確到±0.0001 g。

試劑分組：

Ⅰ.對照組，不添加EGCG 脂質(zhì)體母液，稱取(5.0±0.2）g 葵花籽油；

Ⅱ.100 mg/kg組，取EGCG 脂質(zhì)體母液+葵花籽油，配制成EGCG 含量100 mg/kg 的油樣，稱?。?.0±0.2）g；

Ⅲ.200 mg/kg組，取EGCG 脂質(zhì)體母液+葵花籽油，配制成EGCG 含量200 mg/kg 的油樣，稱?。?.0±0.2）g；

Ⅳ.TBHQ100 mg/kg組，取TBHQ+葵花籽油，配制成 TBHQ 100 mg/kg 的油樣，稱?。?.0±0.2）g。

1.2.3 油脂氧化穩(wěn)定性測定

利用瑞士萬通743型油脂氧化穩(wěn)定性檢測儀測定葵花籽油的OSI 值，將空氣恒定通入油樣中，加速甘油脂肪酸脂的氧化，產(chǎn)生的揮發(fā)性有機酸會隨著空氣進入一個導(dǎo)電室，室內(nèi)的水將揮發(fā)性有機酸溶解電離出離子，從而改變水的導(dǎo)電性，計算機連續(xù)測量導(dǎo)電室的電導(dǎo)率，當電導(dǎo)率急劇上升時，表示誘導(dǎo)期終點的到來，在此之前的這段時間即OSI 值。通過測定OSI 值的大小便可以了解油脂氧化穩(wěn)定性的強弱，OSI 值越大表明油脂的氧化穩(wěn)定性越強，反之油脂氧化穩(wěn)定性越弱。參照GB/T 21121-2007《動植物油脂 氧化穩(wěn)定性的測定（加速氧化測試）》方法，比較添加到食用油脂中的抗氧化劑的抗氧化能力：?。?.0±0.2）g 油樣于玻璃管中混勻，接好儀器通氣，空氣流速為2.5 mL/min、溫度120℃條件下開始測定OSI 值。

1.2.4 油脂色差的測定

用PFX880型羅維朋比色計測定。其中R 代表紅色，Y 代表黃色，B 代表藍色，N 代表中性灰色，通過數(shù)值變化即可分析油脂的色差變化。

1.2.5 油脂粘度的測定

通過NDJ-4型旋轉(zhuǎn)式粘度計測量，分別測量Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四組油樣的粘度。將四個油樣輕輕搖動，觀察油樣產(chǎn)生的氣泡數(shù)量，氣泡數(shù)量愈多，粘度愈大，反之亦然。

1.2.6 EGCG 脂質(zhì)體在葵花籽油中穩(wěn)定性實驗

按照Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ配制方法分別配制三種油樣各500 mL，置恒溫磁力攪拌器上攪拌10 min（25℃，300 rad/min），分別置4℃、25℃、60℃恒溫條件下觀察14 d，考察其穩(wěn)定性。參考GB/T 5525-2008《植物油脂檢驗透明度、色澤、氣味、滋味鑒定法》，量取試樣100 mL 注入比色管中，在20℃溫度下靜置24 h，然后移置在乳白燈泡前（或在比色管后襯以白紙），觀察透明程度，記錄觀察結(jié)果。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同添加量的抗氧化劑在葵花籽油中的抗氧化性

利用氧化穩(wěn)定指數(shù)法評價Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四種油樣中不同的EGCG 脂質(zhì)體添加量對葵花籽油氧化穩(wěn)定性的影響，空氣流速2.5 mL/min、120℃下四種不同油樣的OSI 值見圖1。葵花籽油的空白誘導(dǎo)時間是1.93 h，當加入EGCG 脂質(zhì)體時，其誘導(dǎo)時間不斷增加。當EGCG 脂質(zhì)體的加入量為200 mg/kg（Ⅲ組）時，誘導(dǎo)時間達到 3.79 h，與加入量為100 mg/kg（Ⅱ組）TBHQ 的葵花籽油的誘導(dǎo)時間相當，說明EGCG 含量為200 mg/kg 的脂質(zhì)體組（Ⅲ組）和TBHQ 100 mg/kg（Ⅳ組）在葵花籽油中的抗氧化能力相當，具有較強的抗氧化能力。

圖1 葵花籽不同油樣的OSI 值Fig.1 OSI values of different kinds of sunflower oil

2.2 油脂氧化穩(wěn)定曲線的分析

圖2是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四種油樣的氧化穩(wěn)定性曲線，從圖中能夠看出，四條曲線的趨勢均是從比較平滑到突然出現(xiàn)一個拐點，然后從拐點處陡然上升，拐點出現(xiàn)的時間即是油脂的誘導(dǎo)時間。葵花籽油空白對照的拐點出現(xiàn)較早，當加入EGCG 脂質(zhì)體時，曲線上拐點出現(xiàn)的時間延遲；加入EGCG含量100 mg/kg 的脂質(zhì)體的油樣的拐點出現(xiàn)早于EGCG 含量200 mg/kg 脂質(zhì)體的油樣，說明隨著EGCG 脂質(zhì)體加入量的增加，油脂的氧化穩(wěn)定性也在提高，誘導(dǎo)時間也就越長。仔細觀察曲線導(dǎo)電率發(fā)現(xiàn)，加入EGCG 脂質(zhì)體或TBHQ 時，拐點出現(xiàn)對應(yīng)的導(dǎo)電率均高于空白葵花籽油的導(dǎo)電率。說明EGCG 脂質(zhì)體或TBHQ 的加入會和葵花籽油的氧化產(chǎn)生微弱的協(xié)同作用，在一定程度上促進油脂的氧化，產(chǎn)生一些電離產(chǎn)物。這部分電離產(chǎn)物可能是葵花籽油本身和加入的EGCG 脂質(zhì)體或者TBHQ 的電離產(chǎn)物。不過整體上看，加入EGCG 脂質(zhì)體的油樣的誘導(dǎo)時間延長，其抗氧化能力也在加強，相應(yīng)的貨架期也更長，有助于葵花籽油的抗氧化貯藏。

圖2 葵花籽油的氧化穩(wěn)定性曲線Fig.2 The oxidation stability curve of sunflower oil

2.3 油脂色差的測定結(jié)果

利用PFX880型羅維朋比色計測量油脂的色差。從表1 中看出當加入100 mg/kg TBHQ 時，R值增加0.3，Y 值增加了0.6，N 值變成了0.1；當加入含量為100 mg/kg 的EGCG 脂質(zhì)體時，油脂色差的指數(shù)R 增加0.3，Y 值增加了0.8，N 值變成了0.1；當加入含量為200 mg/kg 的EGCG 脂質(zhì)體時，油脂色差的指數(shù)R 值增加0.4，Y 值增加了0.9，N值變成了0.1。即相比葵花籽油空白，加入抗氧化劑后油脂的色澤略加深。總體比較，在葵花籽油中加入EGCG 脂質(zhì)體對油脂色差的影響略大于TBHQ 對油脂色差的影響。對四個油樣進行肉眼觀察，發(fā)現(xiàn)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三種油的顏色幾乎無差別，都略深于空白葵花籽油。

表1 不同脂質(zhì)體加入量對油脂色差的影響Table 1 Effect of different amounts of EGCG liposomes of on fat chromatic abberation color

2.4 油脂粘度的變化

通過NDJ-4型旋轉(zhuǎn)式粘度計測量的結(jié)果如表2。當EGCG 脂質(zhì)體加入量增加時葵花籽油粘度是在不斷增加的，說明EGCG 脂質(zhì)體的加入在一定程度上使得葵花籽油的粘度增加。將四個油樣輕輕搖動，然后觀察發(fā)現(xiàn)氣泡產(chǎn)生數(shù)量由多到少的順序為：Ⅲ＞Ⅳ＞Ⅱ＞Ⅰ。

表2 不同EGCG 脂質(zhì)體加入量對油脂粘度的影響Table 2 Effect of different amounts of EGCG liposomes on oil viscosity

2.5 油脂穩(wěn)定性觀察

不同EGCG 脂質(zhì)體加入量對油脂透明程度的影響如表3。通過觀察發(fā)現(xiàn)葵花籽油空白在4℃、25℃、60℃條件下均透明；油樣Ⅱ在60℃條件下第14 d 產(chǎn)生輕微混濁現(xiàn)象，其余均透明；油樣Ⅲ在60℃條件下第7 d 產(chǎn)生輕微渾濁，第14 d出現(xiàn)渾濁。上述現(xiàn)象表明，EGCG 脂質(zhì)體在低溫和常溫情況下穩(wěn)定性良好，沒有出現(xiàn)混濁現(xiàn)象，在加熱時其穩(wěn)定性明顯低于常溫情況，產(chǎn)生渾濁。產(chǎn)生渾濁的原因可能有以下幾種情況：①加熱時油脂氧化加速，產(chǎn)生的氧化物會出現(xiàn)難溶物，進而凝集沉淀；②在攪拌過程中EGCG 脂質(zhì)體會出現(xiàn)破封的現(xiàn)象，加熱會使得破封的EGCG 氧化，而氧化產(chǎn)物的溶解度不高；③EGCG 脂質(zhì)體的外膜是大豆卵磷脂，在加熱過程中會出現(xiàn)氧化，加速EGCG脂質(zhì)體的破封現(xiàn)象，進而產(chǎn)生更多的氧化產(chǎn)物。綜合比較，EGCG 脂質(zhì)體在食用油中的穩(wěn)定性較好，但是如何得到穩(wěn)定性更高的EGCG 脂質(zhì)體仍需要進一步深入研究。

表3 不同EGCG 脂質(zhì)體加入量對葵花籽油穩(wěn)定性的影響Table 3 Effect of different amounts of EGCG liposomes on sunflower oil stability

3 結(jié)論

本課題主要研究EGCG 脂質(zhì)體對葵花籽油氧化穩(wěn)定性的影響，通過氧化穩(wěn)定指數(shù)法測得了不同EGCG 脂質(zhì)體加入量在葵花籽油中的OSI值，通過和葵花籽油空白對照以及100 mg/kg TBHQ 加入量時的OSI 值比較，發(fā)現(xiàn)在葵花籽油中加入200 mg/kg 的EGCG 脂質(zhì)體就相當于加入100 mg/kg 的TBHQ 的抗氧化效果。EGCG 脂質(zhì)體和TBHQ 的加入會使葵花籽油的氧化穩(wěn)定性曲線拐點出現(xiàn)時的導(dǎo)電率增加，即同一時間下加入EGCG 脂質(zhì)體和TBHQ 的葵花籽油產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)更多，說明在一定程度上EGCG 脂質(zhì)體的加入會和葵花籽油的氧化產(chǎn)生協(xié)同作用，促進其氧化。不過整體上看，加入EGCG 脂質(zhì)體的葵花籽油的抗氧化能力更強，延長了其貨架期和貯藏時間。EGCG 脂質(zhì)體的加入會導(dǎo)致葵花籽油的色差和粘度略微增加。本課題只考察了EGCG 脂質(zhì)體對單一油脂葵花籽油氧化穩(wěn)定性的影響，對于其他植物油脂和動物油脂需要進一步深入研究。

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