麗江野生植物油的脂肪酸組成及氧化穩(wěn)定性研究

孫 航，徐 娟，劉祥義，李云仙，雷 然

(西南林業(yè)大學(xué)理學(xué)院,昆明 650224)

油脂化學(xué)

麗江野生植物油的脂肪酸組成及氧化穩(wěn)定性研究

孫 航，徐 娟，劉祥義，李云仙，雷 然

(西南林業(yè)大學(xué)理學(xué)院,昆明 650224)

通過(guò)氣相色譜儀分別測(cè)定麗江5種野生植物油的脂肪酸組成及含量，再采用873Rancimat油脂氧化穩(wěn)定性測(cè)定儀分別測(cè)定5種野生植物油的氧化誘導(dǎo)期，比較分析不同野生植物油氧化穩(wěn)定性差異，并用外推法預(yù)測(cè)常溫20℃條件下5種野生植物油的貨架期。結(jié)果表明：5種野生植物油脂肪酸組成相似，主要由油酸、亞油酸、亞麻酸、硬脂酸和棕櫚酸組成，且不飽和脂肪酸含量較高，分別為青刺果油75.9%、核桃油90.6%、大麻籽油87.1%、紫蘇油87.1%、香薷籽油89.6%；氧化穩(wěn)定性試驗(yàn)顯示5種不同野生植物油氧化穩(wěn)定性從優(yōu)到劣依次為青刺果油>核桃油>大麻籽油>紫蘇油>香薷籽油，在20℃條件下，紫蘇油、香薷籽油、核桃油、大麻籽油、青刺果油的貨架壽命分別為57.0、52.8、110.9、75.9、216.9 d。

野生植物油；氧化穩(wěn)定性；脂肪酸；貨架期

天然野生植物油中富含多不飽和脂肪酸——亞油酸、α-亞麻酸、γ-亞麻酸和花生四烯酸，以及一些天然抗氧化物質(zhì)[1-3]。油脂中富含的亞油酸對(duì)于穩(wěn)定血壓、降低血液中的膽固醇，促進(jìn)血液循環(huán)有明顯作用，而且α-亞麻酸能夠提高智力，抑制血栓性疾病，預(yù)防心肌梗死和腦梗死，降低血脂，γ-亞麻酸可以治療高血壓，可用于糖尿病的輔助治療，還對(duì)苯丙酮疾病、帕金森氏癥、哮喘等多種病癥有著顯著的治療效果。

油脂的氧化穩(wěn)定性是指油脂在儲(chǔ)藏過(guò)程中的抗氧化能力。氧化穩(wěn)定性是決定油脂貨架期的重要指標(biāo)，植物油在通常貯存條件下，易受光、熱和某些金屬等因素的影響，吸收氧氣發(fā)生氧化，特別是自動(dòng)氧化，它是油脂最主要的變質(zhì)途徑。這些變化分解出來(lái)的小分子物質(zhì)醛、酮、酸等，導(dǎo)致油脂酸值和過(guò)氧化值升高，產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激味，顏色加深，影響口感，不適宜食用，而且在人體中難以代謝，并積累在體內(nèi)，通常對(duì)肝臟有損害。因此，油脂的抗氧化問(wèn)題早已引起了油脂化學(xué)領(lǐng)域的重視[4-5]。目前，關(guān)于日常食用植物油的氧化穩(wěn)定性的研究很多，但對(duì)野生食用植物油的氧化穩(wěn)定性研究較少。本文擬通過(guò)油脂氧化的誘導(dǎo)時(shí)間來(lái)衡量樣品的氧化穩(wěn)定性，以期為生產(chǎn)野生食用植物油的廠家提供基本的參考數(shù)據(jù)，以便于生產(chǎn)穩(wěn)定性更好的食用植物油產(chǎn)品。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 原料與試劑

香薷籽、紫蘇籽、大麻籽、核桃、青刺果均采購(gòu)于云南省麗江；石油醚、甲醇、98%濃硫酸、氫氧化鉀均為分析純；正庚烷為色譜純。

1.1.2 儀器與設(shè)備

873Rancimat油脂氧化穩(wěn)定性測(cè)定儀(瑞士萬(wàn)通)，GC-7890A型氣相色譜儀(美國(guó)Agilent公司)，IKARV10控制型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，AUX220電子天平(日本島津)，PS-10超聲波清洗機(jī)，HHS-8恒溫水浴鍋，DHG-9123A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱等。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 植物油的提取

將原料采用粉碎機(jī)粉碎，分別稱取一定量的樣品放入500 mL索氏抽提器，加入一定量的石油醚，加熱回流，至無(wú)油出現(xiàn)抽提結(jié)束。冷卻，經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器回收溶劑至干，計(jì)算植物油的收率。

1.2.2 脂肪酸組成分析

甲酯化：取0.3 g左右油樣，加10 mL 1%的氫氧化鉀甲醇溶液，加熱回流至澄清透明，再加10 mL 硫酸甲醇溶液，煮沸40 min。撤離火源，冷卻。將溶液轉(zhuǎn)入分液漏斗，加入10 mL正庚烷和50 mL蒸餾水,洗滌至中性，分離脂層。取2 μL上機(jī)測(cè)定。

氣相色譜分析條件：FID檢測(cè)器，汽化室溫度250℃，檢測(cè)器溫度300℃，HP-innowax色譜柱(30 m×0.32 nm×0.25 μm)；二階程序升溫，初始溫度140℃，以5℃/min的速率升溫至180℃，再以10℃/min的速率升至240℃，保持1 min；進(jìn)樣量2 μL；磺基水楊酸為內(nèi)標(biāo)物。

分析方法：根據(jù)各脂肪酸的保留時(shí)間定性，面積歸一化法定量。

1.2.3 氧化穩(wěn)定性測(cè)定

采用873Rancimat油脂氧化穩(wěn)定性測(cè)定儀測(cè)定油樣氧化穩(wěn)定性。其原理為油脂樣品在恒溫下，向油脂中以恒定速率通入干燥空氣，油脂中易于氧化的物質(zhì)被氧化成小分子易揮發(fā)的物質(zhì)，揮發(fā)的物質(zhì)被空氣帶入帶水的電導(dǎo)率測(cè)量池中，在線測(cè)量測(cè)量池中的電導(dǎo)率，記錄電導(dǎo)率對(duì)反應(yīng)時(shí)間的氧化曲線，對(duì)曲線求二階導(dǎo)數(shù)，從而測(cè)出樣品的氧化誘導(dǎo)時(shí)間。

將待測(cè)樣品從冰箱取出于室溫放置0.5 h，然后立即取樣進(jìn)行氧化穩(wěn)定性測(cè)定。樣品質(zhì)量3.0 g(精確至0.01 g)，空氣流速10 L/h，溫度設(shè)為80～140℃。油樣直接置于反應(yīng)池試管中稱量，樣品必須集中在試管底部，不得在試管上殘留。試驗(yàn)時(shí)，必須保證底部無(wú)殘留物；必須保證儀器關(guān)鍵部位如反應(yīng)池、導(dǎo)氣管、電極等清潔無(wú)污染。測(cè)量池中的試驗(yàn)用水要經(jīng)過(guò)超純水設(shè)備處理，水的電導(dǎo)率小于0.05 μS/cm。為保證進(jìn)入干燥的空氣，配合儀器使用的分子篩需2周更換1次。

1.2.4 溫度外推法預(yù)測(cè)貨架期

分別采用外推法預(yù)測(cè)不同野生植物油的貨架期，通過(guò)指數(shù)方程式t=AeBT,將不同溫度下的測(cè)定結(jié)果轉(zhuǎn)化成目標(biāo)溫度的結(jié)果。對(duì)指數(shù)方程式進(jìn)一步變換得到公式：

T=lnt/B-lnA/B

式中：A、B為指數(shù)方程式的計(jì)算系數(shù)；T為目標(biāo)溫度，℃；t為氧化誘導(dǎo)期，h。

2 結(jié)果與分析

2.1 油樣脂肪酸組成分析

5種野生植物油的脂肪酸組成及含量如表1所示。

表1 5種野生植物油的脂肪酸組成及含量 %

由表1可以看出，5種野生植物油脂肪酸主要由棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸組成，其中不飽和脂肪酸包括油酸、亞油酸、亞麻酸。核桃油和大麻籽油的亞油酸含量高，有降低膽固醇，防止血管硬化和預(yù)防冠心病作用。青刺果油中油酸和亞油酸的含量高，易于人體消化吸收。紫蘇油和香薷籽油的亞麻酸含量高，有助于大腦發(fā)育，提高智力和記憶力，具有抗癌作用。

2.2 油樣氧化穩(wěn)定性的測(cè)定

5種野生植物油氧化穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)以誘導(dǎo)時(shí)間為結(jié)果。在不同溫度下5種野生植物油的誘導(dǎo)時(shí)間測(cè)定結(jié)果如表2所示。

表2 5種野生植物油在不同溫度下的誘導(dǎo)時(shí)間

注：-表示該溫度沒(méi)有測(cè)定。

由表2可以看出，隨著溫度的升高，5種野生植物油的誘導(dǎo)時(shí)間逐漸減小，說(shuō)明隨著溫度的升高，氧化速率加快，氧化誘導(dǎo)期變短。此外，5種野生植物油在所測(cè)定的5個(gè)溫度下，隨著溫度升高10℃，其誘導(dǎo)時(shí)間減少約為50%。說(shuō)明在給氧量一定的條件下，油脂的氧化穩(wěn)定性對(duì)溫度的變化相當(dāng)敏感，這與陸浩等[6]的研究結(jié)果一致。5種野生植物油在相同溫度下的誘導(dǎo)時(shí)間依次為：青刺果油>核桃油>大麻籽油>紫蘇油>香薷籽油；核桃油與大麻籽油的氧化穩(wěn)定性相差不大。

2.3 外推法預(yù)測(cè)常溫下貨架期

根據(jù)不同溫度下的氧化誘導(dǎo)期，采用外推法預(yù)測(cè)不同野生植物油在常溫20℃下的貨架期，結(jié)果如表3所示。

表3 不同野生植物油的貨架期預(yù)測(cè)

由表3可以看出，青刺果油的貨架期高達(dá)半年以上，紫蘇油、香薷籽油和大麻籽油的貨架期很短，因此對(duì)于添加優(yōu)勢(shì)抗氧化劑有待進(jìn)一步研究。

青刺果油氧化穩(wěn)定性是5種野生植物油中最好的。青刺果油中的飽和脂肪酸棕櫚酸和硬脂酸的含量比其他野生植物油的高，而且根據(jù)自動(dòng)氧化理論的自由基反應(yīng)原理，油脂的氧化速度與不飽和程度有關(guān)，亞麻酸的氧化速度是亞油酸的2倍，是油酸的25倍[7]。青刺果油含有較高的亞油酸和油酸，因此青刺果油具有很好的氧化穩(wěn)定性。

核桃油的亞麻酸含量大約是大麻籽油的50%，核桃油的油酸和亞油酸的含量明顯比大麻籽油的高，根據(jù)自動(dòng)氧化理論的自由基反應(yīng)理論，核桃油的氧化穩(wěn)定性要明顯高于大麻籽油的。但是從誘導(dǎo)時(shí)間來(lái)看，核桃油與大麻籽油的氧化穩(wěn)定性相差不大。經(jīng)分析，主要是抗氧化物質(zhì)含量不同導(dǎo)致的。大麻籽油中含有豐富的生育酚(708.59 mg/kg)、總酚、植物甾醇和葉綠素等[8],這些都有抗氧化作用。核桃油的抗氧化物質(zhì)中，生育酚的抗氧化保護(hù)作用優(yōu)于總酚和黃酮等，生育酚(656.6 mg/kg)相比大麻籽油較少，而且δ-生育酚的含量較低[9]。

紫蘇油的氧化穩(wěn)定性不好。紫蘇油的總酚含量達(dá)1 400 mg/kg，遠(yuǎn)超其他的植物油，紫蘇油中還含有多種黃酮類化合物以及豐富的類胡蘿卜素和維生素E[10]。但是它的脂肪酸組成中，不飽和脂肪酸含量高，尤其是多不飽和脂肪酸亞油酸和亞麻酸含量特別高。

香薷籽油的氧化穩(wěn)定性非常差，這是因?yàn)楦吆康膩喡樗?達(dá)到56.3%)造成的。亞麻酸不飽和程度高，暴露在空氣中非常容易氧化，尤其是遇到熱、光等。

3 結(jié) 論

(1)5種野生植物油的不飽和脂肪酸含量都較高，分別為青刺果油75.9%、核桃油90.6%、大麻籽油87.1%、紫蘇油87.1%、香薷籽油89.6%。5種野生植物油氧化穩(wěn)定性從優(yōu)到劣順序?yàn)榍啻坦?核桃油>大麻籽油>紫蘇油>香薷籽油。說(shuō)明油脂中的脂肪酸組成及含量和有益營(yíng)養(yǎng)伴隨物是影響氧化穩(wěn)定性的主要因素。

(2)通過(guò)外推法預(yù)測(cè)在20℃條件下，紫蘇油、香薷籽油、核桃油、大麻籽油、青刺果油的貨架期分別為57.0、52.8、110.9、75.9、216.9 d。

[1] 夏冰. 天然功能性食用油[J].糧油加工,2007(8)：23-26.

[2] 曹萬(wàn)新，徐廷麗. 功能性油脂研究進(jìn)展[J].中國(guó)油脂,2004,29(12):42-45.

[3] 孫志芳，高蔭榆，鄭淵月. 功能性油脂的研究進(jìn)展[J].中國(guó)食品添加劑,2005(3):3-7.

[4] 謝守華. 油脂的自動(dòng)氧化和氧化穩(wěn)定性及檢測(cè)方法[J].四川糧油科技,1998(4):53-55.

[5] 王新芳. 油脂氧化及氧化穩(wěn)定性的測(cè)定方法[J].德州學(xué)院學(xué)報(bào),2004,20(6):47-50.

[6] 陸浩，楊會(huì)芳，畢艷蘭，等. 山核桃油的理化性質(zhì)及脂肪酸組成分析[J].中國(guó)油脂,2010,35(5):73-76.

[7] 初麗君，王珊珊，張睿，等. 不同品種植物油氧化穩(wěn)定性的研究[J].糧食與食品工業(yè),2013,20(6)：3-5.

[8] 何錦風(fēng)，陳天鵬，錢平，等. 大麻籽油的特性及研究進(jìn)展[J].中國(guó)糧油學(xué)報(bào),2008,23(4): 239- 244.

[9] 楊春燕，欒娜，葉磊，等. 云南核桃抗氧化功效成分氧化穩(wěn)定性研究[J].中國(guó)油脂,2012,37(5):51-55.

[10] 唐亮，胡蔣寧，劉榮, 等. 幾種植物油抗氧化物質(zhì)的測(cè)定[J].中國(guó)食品學(xué)報(bào),2012,12(8):210-214.

Fatty acid composition and oxidative stability of agrestal vegetable oils in Lijiang

SUN Hang,XU Juan, LIU Xiangyi, LI Yunxian, LEI Ran

(College of Science, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China)

The fatty acid compositions and contents of five agrestal vegetable oils in Lijiang were analyzed respectively by gas chromatography, and their oxidation induction time was studied respectively with 873Rancimat oil oxidation stability tester to compare and analyze the oxidative stability differences among different agrestal vegetable oils, and the shelf lifes of the five agrestal vegetable oils at room temperature 20℃ were predicted by extrapolation method. The results showed that fatty acid compositions of the five agrestal vegetable oils were similar, mainly composed of oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, palmitic acid and stearic acid, and the contents of unsaturated fatty acid were higher, in prinsepia utilis royle oil 75.9%, walnut oil 90.6%, hemp seed oil 87.1%, perilla oil 87.1% and elsholtzia seed oil 89.6%. The oxidative stability results showed that the agrestal vegetable oils listed as a descending order of oxidative stability, which were prinsepia utilis royle oil, walnut oil, hemp seed oil, perilla oil and elsholtzia seed oil,and the shelf lifes of prinsepia utilis royle oil, walnut oil, hemp seed oil, perilla oil and elsholtzia seed oil at 20℃ were 216.9, 110.9, 75.9, 57.0 d and 52.8 d respectively.

agrestal vegetable oil；oxidative stability；fatty acid；shelf life

2016-04-07；

2016-10-08

云南省教育廳資助項(xiàng)目(2015Y301)

孫 航(1995)，男，在讀本科，研究方向?yàn)橐吧参镉偷难趸€(wěn)定性(E-mail)948045418@qq.com。

徐 娟，實(shí)驗(yàn)師，碩士(E-mail)58045846@qq.com。

TS225.1;TQ646

A

1003-7969(2017)01-0040-04