天然迷迭香提取物對提升澳洲堅(jiān)果油氧化穩(wěn)定性的研究

鄭 依，李 麗，吳 華，王巧娥，李 倩，董銀卯

（北京工商大學(xué) 理學(xué)院，北京市植物資源研究開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100048）

天然迷迭香提取物對提升澳洲堅(jiān)果油氧化穩(wěn)定性的研究

鄭 依，李 麗，吳 華，王巧娥，李 倩，董銀卯*

（北京工商大學(xué) 理學(xué)院，北京市植物資源研究開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100048）

研究天然迷迭香提取物對提升澳洲堅(jiān)果油氧化穩(wěn)定性的功效。用DPPH和ABTS自由基清除方法評估天然迷迭香提取物、茶多酚和BHT 3種抗氧化劑的抗氧化功效，通過Rancimat法快速測定3種抗氧化劑對澳洲堅(jiān)果油樣品的誘導(dǎo)時(shí)間。天然迷迭香提取物和BHT、茶多酚對自由基的清除率基本一致，BHT能將澳洲堅(jiān)果油的氧化誘導(dǎo)時(shí)間延長約33%，茶多酚的效果與BHT基本相同，天然迷迭香提取物能延長200%。3種抗氧化劑對自由基抗氧化強(qiáng)弱基本相同，添加于澳洲堅(jiān)果油中天然迷迭香提取物的抗氧化性能最佳，最佳添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.08%。

天然迷迭香提取物；Rancimat法；澳洲堅(jiān)果油；抗氧化性

0 引言

澳洲堅(jiān)果（Macadamia ternifolia F.Muell）又稱昆士蘭栗、澳洲胡桃、夏威夷果、昆士蘭果，為山龍眼科（Proteaceae）澳洲堅(jiān)果屬（Macadamia F.Muell）植物，是一種原產(chǎn)于澳洲的樹生堅(jiān)果。在眾多干果中，澳洲堅(jiān)果經(jīng)濟(jì)價(jià)值最高，享有“干果之王”的譽(yù)稱。澳洲堅(jiān)果果仁脂肪含量達(dá)75%以上，其中不飽和脂肪酸占80%以上[1-2]。由于不飽和脂肪酸在生物系統(tǒng)中具有重要功能，使得澳洲堅(jiān)果油在食品、保健產(chǎn)品以及化妝品領(lǐng)域中有廣泛應(yīng)用。但是植物油脂的抗氧化性能較差，且其氧化變質(zhì)主要發(fā)生在不飽和脂肪酸成分中，所以對澳洲堅(jiān)果油中添加抗氧化劑的研究尤為重要。

脂類的氧化反應(yīng)是自由基的連鎖反應(yīng)，因此油脂抗氧化最佳選擇為添加能清除自由基阻斷氧化反應(yīng)的抗氧化劑。食品中常用抗氧化劑主要包括兩大類[3]，一類是化學(xué)抗氧化劑，在抗氧化劑中占主導(dǎo)地位，其具有添加量少、抗氧化效果好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定及價(jià)格便宜的特點(diǎn)；另一類是天然抗氧化劑，由于化學(xué)抗氧化劑在大劑量下會影響人體健康，因此人們越來越偏向使用不僅能抗氧化還具有保健藥理作用的天然抗氧化劑。迷迭香提取物為天然抗氧化劑的一種，含有鼠尾草酚、迷迭香酚、鼠尾藻酸和其他二萜類化合物等高活性抗氧化成分，其中鼠尾草酚為主要有效成分。迷迭香提取物熱穩(wěn)定性極好，可耐190～240℃高溫，兼具抗氧化和防腐抗菌功效。本試驗(yàn)選擇國家GB2760食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的可以用在食用油中的3種抗氧化劑（合成抗氧化劑BHT、茶多酚和天然迷迭香提取物），研究其抗氧化性能，并用Rancimat法評估不同抗氧化劑對澳洲堅(jiān)果油氧化穩(wěn)定性的影響，這對于延長澳洲堅(jiān)果油的貨架期，提高澳洲堅(jiān)果油氧化穩(wěn)定性具有重要意義。

1 材料和方法

1.1 原料試劑

澳洲堅(jiān)果油（不含任何抗氧化劑）：英國北星天然植物油脂公司；BHT：上海依克塞汀香料有限公司；茶多酚（純度：90%）：武漢百興生物科技有限公司；天然迷迭香提取物：實(shí)驗(yàn)室自制，含鼠尾草酸24.12%、鼠尾草酚19.26%、熊果酸1.88%；無水乙醇：北京化工廠；抗壞血酸（99%）：北京百靈科技有限公司；DPPH（1,1-二苯基-2-三硝基苯肼，1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl）：東京化成工業(yè)株式會社；ABTS（[2,2-聯(lián)氮-雙-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽]）：SIGMA；K2S2O8：西隴化工股份有限公司。

1.2 儀器設(shè)備

892專業(yè)型Rancimat油脂氧化穩(wěn)定性測試儀：瑞士萬通中國有限公司；Infinite 200 Pro酶標(biāo)儀：瑞士Tecan公司；移液器：德國Eppendorf；Exceed-E系列實(shí)驗(yàn)室專用超純水機(jī)：成都唐氏康寧科技發(fā)展有限公司；CL-901漩渦振蕩器：海門市其林貝爾儀器制造有限公司；XS205型電子天平、ME54型電子天平：梅特勒-托利多公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 DPPH自由基清除試驗(yàn)

稱取20 mg DPPH，加入無水乙醇溶解并定容于250 mL容量瓶中制備成0.2 mmol/L的 DPPH乙醇溶液，并于4℃避光保存；稱取25 mg Vc，加入水溶解并定溶于250 mL容量瓶中制備成100 μg/mL Vc溶液，避光保存；取 1.0 mL的樣品待測液與1.0 mL的 DPPH溶液混勻（A管），每個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)做3組平行；取 1.0 mL的無水乙醇溶液與1.0 mL的 DPPH溶液混勻（B管）；取 1.0 mL的無水乙醇溶液與 1.0 mL的待測液混勻（C管）；迅速振蕩均勻，避光反應(yīng)30 min，在 517 nm下測A、B、C 管吸光度值（AA，AB，AC）；采用維生素 C 為陽性對照，以不添加抗氧化劑的澳洲堅(jiān)果油作為空白對照，計(jì)算清除率。

清除率=[（AB+AC）-AA]/AB×100%。

1.3.2 ABTS自由基清除試驗(yàn)

精確稱取0.038 41 g ABTS，溶解定容于10 mL水中制備成7 mmol/L ABTS水溶液；精確稱取0.066 2 g K2S2O8，溶解定容于100 mL水中制備成2.45 mmol/L K2S2O8水溶液；將7 mmol/L ABTS水溶液和2.45 mmol/L K2S2O8水溶液等體積混合，低溫避光反應(yīng)12～16 h制備成母液；將母液用無水乙醇稀釋成OD734=0.7±0.02的ABTS·工作液；用移液槍分別準(zhǔn)確吸取0.2 mL不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的樣品待測液和0.8 mL ABTS·工作液，充分混勻后，在室溫條件下避光反應(yīng)30 min，用酶標(biāo)儀測定其在734 nm下的吸光值A(chǔ)，每個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)做3組平行；吸取0.2 mL無水乙醇和0.8 mL ABTS·工作液，測定吸光值A(chǔ)0；采用Vc為陽性對照，以不添加抗氧化劑的澳洲堅(jiān)果油作為空白對照。ABTS自由基清除率計(jì)算公式如下：

清除率=[（A0-A）/A0]×100%。

1.3.3 3種抗氧化劑對澳洲堅(jiān)果油的氧化穩(wěn)定性測試

精確稱取3種抗氧化劑樣品，添加至澳洲堅(jiān)果油中，60℃水浴攪拌加熱10 min，溶解后靜置冷卻，將冷卻后添加抗氧化劑的澳洲堅(jiān)果油分裝至反應(yīng)試管中，每只試管中稱量3 g（精確至0.1 mg），用892專業(yè)型Rancimat油脂氧化穩(wěn)定性測試儀測定其氧化誘導(dǎo)時(shí)間，加速氧化試驗(yàn)的反應(yīng)條件為：誘導(dǎo)溫度為110℃和120℃，氣體流速為20 L/h。

2 結(jié)果與討論

2.1 3種抗氧化劑的DPPH自由基清除效果

DPPH·是一種穩(wěn)定的自由基，其乙醇溶液呈紫色，其孤對電子在517 nm附近有強(qiáng)吸收。加入自由基清除劑時(shí)，吸收減弱或者消失，顏色由紫色向黃色變化，通過測定其吸收減弱的程度來評價(jià)自由基被清除的情況[4]。3種抗氧化劑（BHT、茶多酚和天然迷迭香提取物）在不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)下對DPPH自由基的清除能力見圖1。

圖1 3種抗氧化劑對DPPH·自由基的清除能力Fig.1 DPPH scavenging ability of three antioxidants

圖1表明，BHT、茶多酚和天然迷迭香提取物對DPPH自由基都有明顯的清除效果，當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0～0.02%時(shí)，3種抗氧化劑對DPPH自由基的清除能力隨質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而增強(qiáng)，在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02%及以上時(shí)，3種抗氧化劑對DPPH自由基的清除能力基本保持一致，均在90%以上，說明BHT、茶多酚和天然迷迭香提取物在質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于0.02%時(shí)清除DPPH自由基的能力基本相同。

2.2 3種抗氧化劑的ABTS自由基清除效果

ABTS在適當(dāng)?shù)难趸瘎┳饔孟聲伤{(lán)綠色水溶性的ABTS，其在734 nm處有吸收峰。當(dāng)有抗氧化劑存在時(shí)，ABTS自由基的產(chǎn)生受到抑制，溶液顏色變淺，吸光值降低，因此可采用吸光光度法評價(jià)樣品清除ABTS自由基的能力。3種抗氧化劑（BHT、茶多酚和天然迷迭香提取物）在不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)下對ABTS自由基的清除能力見圖2。

圖2表明，BHT、茶多酚和天然迷迭香提取物對ABTS自由基都有明顯的清除效果，其中BHT和茶多酚對ABTS的清除效果相當(dāng)，天然迷迭香提取物在0～0.01%時(shí)，隨質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加對ABTS自由基的清除能力逐漸增強(qiáng)。在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02%及以上時(shí)，3種抗氧化劑對ABTS自由基的清除能力基本相同，均在90%以上。

2.3 3種抗氧化劑對澳洲堅(jiān)果油穩(wěn)定性的影響

2.3.1 BHT對澳洲堅(jiān)果油穩(wěn)定性的影響

Rancimat儀測定不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)BHT誘導(dǎo)澳洲堅(jiān)果油氧化時(shí)間的結(jié)果見圖3。

圖2 3種抗氧化劑對ABTS自由基清除能力Fig.2 ABTS scavenging ability of three antioxidants

圖3 BHT抗氧化誘導(dǎo)曲線Fig.3 The antioxidant induction curve of BHT

BHT屬于酚類抗氧化劑，其抗氧化機(jī)制主要是通過與自由基結(jié)合從而中斷氧化反應(yīng)鏈，達(dá)到抗氧化的效果，它的抗氧化能力大小主要取決于自身結(jié)構(gòu)和所加入的物料體系[5]。圖3表明：隨著BHT質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，澳洲堅(jiān)果油的誘導(dǎo)時(shí)間也逐漸延長，但增長趨勢較為平緩，誘導(dǎo)時(shí)間大約能延長33%。

2.3.2 茶多酚對澳洲堅(jiān)果油穩(wěn)定性的影響

Rancimat儀測定不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)茶多酚誘導(dǎo)澳洲堅(jiān)果油的氧化時(shí)間，結(jié)果見圖4。

茶多酚與BHT同屬于酚類抗氧化劑，其產(chǎn)生效果的差異性與其產(chǎn)生的氫自由基穩(wěn)定性有關(guān)，氫自由基越穩(wěn)定則茶多酚抗氧化效果越好[6]。圖4表明：茶多酚對澳洲堅(jiān)果油的抗氧化性能提升效果不明顯，與添加BHT澳洲堅(jiān)果油的誘導(dǎo)時(shí)間增長基本一致。

圖4 茶多酚抗氧化誘導(dǎo)曲線Fig.4 The antioxidant induction curve of tea polyphenol

2.3.3 天然迷迭香提取物對澳洲堅(jiān)果油穩(wěn)定性的影響

Rancimat儀測定不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)天然迷迭香提取物誘導(dǎo)澳洲堅(jiān)果油的氧化時(shí)間，結(jié)果見圖5。

圖5 天然迷迭香提取物抗氧化誘導(dǎo)曲線Fig.5 The antioxidant induction curve of natural rosemary extract

圖5表明，天然迷迭香提取物質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.01%～0.1%范圍內(nèi)對澳洲堅(jiān)果油的抗氧化性均有提升，其中抗氧化效果最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.08%，能將澳洲堅(jiān)果油的誘導(dǎo)時(shí)間延長接近200%，是3種抗氧化劑中效果最好的抗氧化劑。

圖3—圖5表明，BHT和茶多酚對澳洲堅(jiān)果油的氧化穩(wěn)定性有一定作用，但遠(yuǎn)不如天然迷迭香提取物對澳洲堅(jiān)果油氧化穩(wěn)定性的提升。迷迭香提取物中有效成分主要為鼠尾草酚[3]，本試驗(yàn)采用的天然迷迭香提取物中約含鼠尾草酸（24.12%）、鼠尾草酚（19.26%）、熊果酸（1.88%），因此能顯著提升澳洲堅(jiān)果油的氧化穩(wěn)定性，從而延長澳洲堅(jiān)果油的保存年限。

3 結(jié)論

BHT、茶多酚和天然迷迭香提取物3種抗氧化劑對DPPH自由基和ABTS自由基的清除能力基本相同，抗氧化效果差別不大。將這3種抗氧化劑添加于澳洲堅(jiān)果油后，發(fā)現(xiàn)天然迷迭香提取物對澳洲堅(jiān)果油的抗氧化性能最佳。天然迷迭香提取物在澳洲堅(jiān)果油中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.08%時(shí)能將澳洲堅(jiān)果油的氧化誘導(dǎo)時(shí)間提升接近200%，對提高澳洲堅(jiān)果油的穩(wěn)定性有很大幫助。

［1］ 杜麗清，曾輝，鄒明宏，等.澳洲堅(jiān)果果仁中粗脂肪與脂肪酸含量的變異分析［J］.經(jīng)濟(jì)林研究，2009，27（4）:92-95.

［2］ CURB J D，WERGOWSKE G，DOBBS J C，et al.Serum lipid effects of high-monounsaturated fat diet based on macadamia nuts［J］.Archives of Internal Medicine，2000，160（8）:1154-1158.

［3］ 孫寶國.食品添加劑［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

［4］ RAND-WILLIAMS W，CUVELIER M E，BERSET C.Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity［J］.LWT-Food Science and Technology，1995，28（1）:25-30.

［5］ 趙策強(qiáng).抗氧化劑BHT的研究與應(yīng)用［J］.中國畜牧雜志，2006，42（4）:62-63.

［6］ 何碧煙，歐光南.茶多酚、BHT和TBHQ抗氧化活性的比較研究［J］.集美大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1999（3）:40-44.

RESEARCH ON THE ACTIVITY OF NATURAL ROSEMARY EXTRACTS ON IMPROVING THE OXIDATION STABILITY OF MACADAMIA OIL

ZHENG Yi， LI Li， WU Hua， WANG Qiao’e， LI Qian， DONG Yinmao
（School of Sciences， Beijing Key Lab of Plant Resource Research and Development， Beijing Technology and Business University， Beijing 100048， China）

The paper studied the effects of natural rosemary extract on improving the oxidation stability of macadamia oil.The anti-oxidation effects of natural rosemary extract，tea polyphenols（TP） and BHT were evaluated by DPPH and ABTS free radical scavenging methods；and the induction time of macadamia oil samples in the presence of the three kinds of antioxidants were determined rapidly by Rancimat method.The natural rosemary extract，tea polyphenols（TP）and BHT were substantially identical in free radical scavenging rate；BHT and tea polyphenols could prolong the oxidation induction time of macadamia oil by about 33%；and natural rosemary extract could prolong the oxidation induction time of macadamia oil by 200%.The three kinds of antioxidants were almost same in anti-free radical oxidation ability；but natural rosemary extract had the highest antioxidant activity when added into macadamia oil，and the optimum addition amount was 0.08%.

natural rosemary extracts；Rancimat；macadamia oil；anti-oxidation

TS201.2

B

1673-2383(2017)03-0073-04

http://kns.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20170621.1050.026.html

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2017-6-21 10:50:56

2016-12-21

鄭依（1993—），女，四川夾江人，碩士研究生，主要研究方向?yàn)榛瘖y品科學(xué)與技術(shù)。

*通信作者