龍牙百合花和甜茶提取物對(duì)食用油抗氧化作用的研究

杜 靜，張海龍，李 麗，何佳玲，龍玲麗，胡 前(.懷化學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院，民族藥用植物資源研究與利用湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 懷化 48008；.國(guó)糧武漢科學(xué)研究設(shè)計(jì)院有限公司，武漢430079)

食用油脂是食品中六大營(yíng)養(yǎng)素之一，食用油脂的質(zhì)量對(duì)人類(lèi)的健康十分重要。食用油脂在長(zhǎng)期存放過(guò)程中，會(huì)發(fā)生氧化酸敗，導(dǎo)致其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值下降，產(chǎn)生不良風(fēng)味和有害物質(zhì)[1]，長(zhǎng)期食用氧化酸敗的油脂會(huì)誘發(fā)各種疾病。防止油脂氧化酸敗最主要的措施就是添加抗氧化劑，傳統(tǒng)的人工合成抗氧化劑BHA、BHT 及 PG等抗氧化效果顯著，但其安全性受到質(zhì)疑，許多國(guó)家禁止使用。因此，開(kāi)發(fā)高效無(wú)毒的天然抗氧化劑代替人工合成抗氧化劑是一種必然趨勢(shì)[2]。

湘西地處湖南西部，盛產(chǎn)龍牙百合和甜茶。龍牙百合有潤(rùn)肺止咳、寧心安神、理脾健胃、補(bǔ)中益氣、利大小便、解無(wú)名腫毒及止血等功效[3]。研究發(fā)現(xiàn)百合花含有多種黃酮類(lèi)、多酚類(lèi)生理活性物質(zhì)，但是當(dāng)?shù)胤N植戶為了將全部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)傳輸?shù)降叵碌镊[莖組織，通常是將未開(kāi)放的龍牙百合花摘掉，丟棄在田地中廢棄[4-5]。甜茶又名殼斗科柯屬木姜葉柯(Lithocarpuslitseifolius(Hance) Chun)，是一種藥食兩用，富含黃酮、多酚類(lèi)和甜茶素的植物，具有清熱止瀉、止咽炎、解毒止癢功效，對(duì)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、糖尿病具有很好的治療效果[6]。

本文分別提取龍牙百合花和甜茶的有效成分，按一定比例添加到食用油中，通過(guò)Schaal烘箱法、菜籽油煎炸實(shí)驗(yàn)，以人工合成抗氧化劑BHT、TBHQ對(duì)照，研究龍牙百合花和甜茶提取物在食用油中的抗氧化作用。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1 原料與試劑

龍牙百合花，自產(chǎn)；甜茶，溆浦縣君健中藥材專(zhuān)業(yè)合作社；菜籽油(國(guó)標(biāo)一級(jí))、大豆油(國(guó)標(biāo)一級(jí))、豬油、稻米油(國(guó)標(biāo)二級(jí))，均購(gòu)于超市且無(wú)抗氧化劑添加；豬肉，購(gòu)于超市；甲醇、無(wú)水乙醇、三氯甲烷、異辛烷、冰乙酸、碘化鉀、硫代硫酸鈉、可溶性淀粉、無(wú)水乙醚、溴甲酚綠、無(wú)水碳酸鈉、丙酮，均為市售分析純；蘆丁(純度≥98%)、沒(méi)食子酸(純度≥95%)，上海源葉生物試劑有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

ALPHA 1-2LD實(shí)驗(yàn)室冷凍干燥機(jī)，德國(guó)Christ公司；DHG-9076A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥器，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；AEY1024電子分析天平，湘儀天平儀器設(shè)備有限公司；UV-2450紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，日本島津公司；HJ-6A數(shù)顯多頭磁力恒溫?cái)嚢杵鳎虾Ｆ謻|物理光學(xué)儀器廠；5810R冷凍離心機(jī)，德國(guó)Eppendorf公司；RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海亞榮生化儀器廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 提取物的制備

將龍牙百合花和甜茶放置于冷凍干燥機(jī)干燥脫水后，置于粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎過(guò)40目篩得粉，分別稱取一定質(zhì)量的龍牙百合花粉和甜茶粉按料液比1∶4加入溶劑，在溫度40℃、功率400 W的條件下超聲60 min，過(guò)濾得濾液于負(fù)壓濃縮后，置冷凍干燥機(jī)干燥脫水得粉末。

1.2.2 提取物的添加[7]

稱取一定量的提取物，按照每毫克提物0.5 mL加入相應(yīng)的溶劑溶解，添加到食用油中混合均勻(超聲時(shí)間30 min、超聲溫度50℃、超聲功率400 W)，然后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)脫除溶劑；BHT和TBHQ按添加量0.2 mg/g直接添加到食用油中混勻(超聲時(shí)間30 min、超聲溫度50℃、超聲功率400 W)。

1.2.3 提取物對(duì)食用油的抗氧化作用

采用Schaal烘箱法，稱取30 g食用油，放入100 mL 的燒杯中，加入一定量的抗氧化劑混合均勻，將油樣放入(60±0.5)℃電熱恒溫鼓風(fēng)干燥器中保存，每隔24 h攪拌1次，并交換其在電熱恒溫鼓風(fēng)干燥器中的位置，連續(xù)放置7 d，每天檢測(cè)1次油樣的過(guò)氧化值。

1.2.4 提取物對(duì)食用油煎炸性能研究[8-9]

稱取100 g菜籽油于消化管中，按1.2.2方法添加抗氧化劑，添加量為0.2 mg/g。放到消化爐中，溫度180℃，加熱8 h后，煎炸肉條(4.5 cm×1 cm×1 cm)1 h，每塊肉條煎炸5 min，煎炸完后，收集煎炸油，迅速放到冰箱冷藏，測(cè)定過(guò)氧化值、茴香胺值、酸值、碘值，連續(xù)重復(fù)2 d。

1.2.5 食用油酸值、過(guò)氧化值、碘值、茴香胺值的測(cè)定

酸值的測(cè)定按GB/T 5530—2005《動(dòng)植物油脂 酸值和酸度測(cè)定》，過(guò)氧化值的測(cè)定按GB/T 5538—2005《動(dòng)植物油脂 過(guò)氧化值測(cè)定》，碘值的測(cè)定按GB/T 5532—2008《動(dòng)植物油脂 碘值的測(cè)定》，茴香胺值的測(cè)定按GB/T 24304—2009《動(dòng)植物油脂 茴香胺值的測(cè)定》。

2 結(jié)果與討論

2.1 提取物對(duì)食用油的抗氧化作用

2.1.1 不同溶劑提取物對(duì)食用油抗氧化作用

天然抗氧化劑由極性、中性、非極性抗氧化物質(zhì)組成，采用無(wú)水乙醇、丙酮、無(wú)水乙醚3種極性不同的溶劑對(duì)龍牙百合花、甜茶進(jìn)行超聲浸提處理，得到3種極性不同的抗氧化物(無(wú)水乙醇提取物、丙酮提取物及無(wú)水乙醚提取物)，按照0.2 mg/g的添加量添加到菜籽油中進(jìn)行Schaal烘箱法加速氧化實(shí)驗(yàn)，比較不同提取物對(duì)食用油抗氧化作用，結(jié)果如圖1和圖2所示。

圖1 不同溶劑甜茶提取物對(duì)食用油抗氧化作用

圖2 不同溶劑龍牙百合花提取物對(duì)食用油抗氧化作用

由圖1可知，甜茶中不同極性的提取物對(duì)菜籽油都有一定程度的抗氧化作用，無(wú)水乙醇提取物的抗氧化作用大于丙酮提取物，抗氧化作用最弱的是無(wú)水乙醚提取物。在前3 d，天然抗氧化劑的抗氧化效果與人工合成抗氧化劑BHT和TBHQ相當(dāng)，這是由于油脂的氧化存在一個(gè)誘導(dǎo)期，此時(shí)對(duì)氧氣具有較強(qiáng)的抵制作用[10]，過(guò)氧化值變化緩慢，最終無(wú)水乙醇提取物的抗氧化性能要優(yōu)于BHT而弱于TBHQ。由圖2可知，龍牙百合花中不同極性的提取物對(duì)菜籽油都有一定程度的抗氧化作用，其中無(wú)水乙醇提取物效果較好，但效果不如無(wú)水乙醇甜茶提取物和人工合成抗氧劑TBHQ和BHT。

2.1.2 提取物的添加量對(duì)食用油抗氧化作用

從2.1.1不同溶劑提取物對(duì)植物油抗氧化作用的結(jié)果得出，無(wú)水乙醇甜茶提取物和無(wú)水乙醇龍牙百合花提取物的抗氧化效果最好，所以進(jìn)一步研究其添加量對(duì)食用油抗氧化作用。分別按0.1、0.2、0.3、0.5 mg/g的添加量將無(wú)水乙醇甜茶提取物和無(wú)水乙醇龍牙百合花提取物分別加入到菜籽油中進(jìn)行Schaal烘箱法加速氧化實(shí)驗(yàn)，考察提取物添加量對(duì)食用油抗氧化作用的影響，結(jié)果如圖3和圖4所示。

圖3無(wú)水乙醇甜茶提取物的添加量對(duì)食用油抗氧化作用

圖4無(wú)水乙醇龍牙百合花提取物的添加量對(duì)食用油抗氧化作用

由圖3和圖4可知，無(wú)水乙醇甜茶提取物的添加量對(duì)菜籽油的抗氧化作用影響明顯，隨著添加量的增加，無(wú)水乙醇甜茶提取物的抗氧化性能也逐漸增強(qiáng)；無(wú)水乙醇龍牙百合花提取物隨著添加量的增加，抗氧化性能增加效果相對(duì)無(wú)水乙醇甜茶提取物的差。因此，后續(xù)以無(wú)水乙醇甜茶提取物為研究對(duì)象。

2.1.3 提取物對(duì)不同食用油抗氧化作用

按0.2 mg/g的添加量將無(wú)水乙醇甜茶提取物分別添加到大豆油、豬油、稻米油、菜籽油中進(jìn)行Schaal烘箱法加速氧化實(shí)驗(yàn)，研究其對(duì)不同食用油的抗氧化作用，結(jié)果如表1所示。

表1 無(wú)水乙醇甜茶提取物對(duì)不同食用油抗氧化作用

注：*表示添加了無(wú)水乙醇甜茶提取物，無(wú)*為空白對(duì)照。

由表1可知，無(wú)水乙醇甜茶提取物在添加量為0.2 mg/g時(shí)，對(duì)豬油、菜籽油、大豆油和稻米油都有良好的抗氧化作用，對(duì)豬油抗氧化作用最為突出，在放置7 d時(shí)添加無(wú)水乙醇甜茶提取物的豬油過(guò)氧化值僅占對(duì)照品的37.83%；稻米油采購(gòu)時(shí)為二級(jí)油，自身含有維生素E、谷維素、甾醇等天然抗氧化劑，所以對(duì)照品過(guò)氧化值增加不是很大，也反映出無(wú)水乙醇甜茶提取物與維生素E、谷維素、甾醇有良好的協(xié)同抗氧化效果。

2.2 提取物對(duì)食用油煎炸性能研究

食用油的過(guò)氧化值、酸值、碘值和茴香胺值都是評(píng)價(jià)食用油質(zhì)量的指標(biāo)，食用油在高溫下發(fā)生熱分解、水解、氧化及縮合等反應(yīng)，其理化指標(biāo)發(fā)生了很大變化，如酸值上升、碘值下降、黏度上升等。

2.2.1 煎炸油的茴香胺值(見(jiàn)表2)

表2 煎炸處理過(guò)的菜籽油茴香胺值

茴香胺值一般表示食用油在氧化劣變過(guò)程中產(chǎn)生的醛類(lèi)化合物的含量，其數(shù)值越大，油脂的劣變程度越嚴(yán)重[11]。新鮮的精煉油茴香胺值很低，反復(fù)煎炸的食用油、包裝打開(kāi)后放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的食用油，茴香胺值都會(huì)顯著上升。由表2可知，菜籽油初始茴香胺值為9.63，煎炸2 d后對(duì)照菜籽油茴香胺值上升到58.06，添加BHT、TBHQ和無(wú)水乙醇甜茶提取物都可以有效抑制茴香胺值的上升，且無(wú)水乙醇甜茶提取物抑制效果最好，2 d后的茴香胺值為39.27，僅上升了29.64，且遠(yuǎn)低于添加BHT和TBHQ菜籽油的茴香胺值56.44和50.79，這可能是在煎炸過(guò)程中，由于高溫BHT和TBHQ容易揮發(fā)出來(lái)，造成抑制油脂分解的效果降低[8]。

2.2.2 煎炸油的碘值(見(jiàn)表3)

表3 煎炸處理過(guò)的菜籽油碘值

碘值是100 g油脂吸收碘的克數(shù)，是衡量油脂中雙鍵數(shù)的指標(biāo)，碘值下降表明食用油中雙鍵數(shù)減少，油脂被氧化，油品質(zhì)下降[12]。由表3可知，菜籽油初始碘值(I)為126.6 g/100 g，煎炸2 d菜籽油碘值(I)下降到109.8 g/100 g，添加BHT、TBHQ和無(wú)水乙醇甜茶提取物在煎炸1 d時(shí)都可以顯著阻止菜籽油碘值下降。

2.2.3 煎炸油的酸值和過(guò)氧化值(見(jiàn)表4、表5)

食用油的酸值是指中和1 g油脂中的游離脂肪酸所需要的氫氧化鉀的毫克數(shù)，是衡量油脂中游離脂肪酸含量的指標(biāo)。油脂發(fā)生氧化酸敗分解反應(yīng)，游離脂肪酸含量增加，酸值高，油品質(zhì)量差，新鮮度下降[13]。由表4可知，菜籽油初始酸值(KOH)0.45 mg/g，煎炸2 d菜籽油酸值(KOH)上升到2.15 mg/g，添加TBHQ和無(wú)水乙醇甜茶提取物都能有效抑制油脂氧化酸敗，添加無(wú)水乙醇甜茶提取物的菜籽油在2 d后酸值(KOH)為1.21 mg/g，而B(niǎo)HT可能由其相對(duì)分子質(zhì)量小，在煎炸過(guò)程中，由于受熱，使其從菜籽油中揮發(fā)出來(lái)，所以效果不明顯[14]。由表5可知，在煎炸過(guò)程中，添加BHT、TBHQ 和無(wú)水乙醇甜茶提取物都能有效抑制過(guò)氧化值上升。煎炸后，添加無(wú)水乙醇甜茶提取物的菜籽油過(guò)氧化值小于添加BHT和TBHQ菜籽油的過(guò)氧化值。

表4 煎炸處理過(guò)的菜籽油酸值

表5 煎炸處理過(guò)的菜籽油過(guò)氧化值

從煎炸實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以看出，無(wú)水乙醇甜茶提取物無(wú)論從茴香胺值、碘值、酸值還是過(guò)氧化值都優(yōu)于人工合成抗氧化劑TBHQ和BHT，能有效抑制在高溫過(guò)程中食用油的氧化反應(yīng)，延緩食用油的熱分解反應(yīng)，提升食用油煎炸性能和品質(zhì)。

3 結(jié) 論

采用無(wú)水乙醇、丙酮、無(wú)水乙醚從龍牙百合花和甜茶超聲浸提得到不同的提取物，通過(guò)Schaal烘箱法，得出無(wú)水乙醇甜茶提取物對(duì)食用油的抗氧化作用最好，優(yōu)于人工合成抗氧化劑BHT；后續(xù)以無(wú)水乙醇甜茶提取物為研究對(duì)象，研究了將其添加到食用油中對(duì)煎炸性能的影響，得出添加無(wú)水乙醇甜茶提取物的煎炸油茴香胺值、酸值、碘值、過(guò)氧化值優(yōu)于添加人工合成抗氧化劑BHT和TBHQ的。結(jié)合目前的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展下一步將研究無(wú)水乙醇甜茶提取物的具體組成，將其添加到食用油中對(duì)油脂的感官評(píng)價(jià)有何影響，以及煎炸過(guò)程中是否產(chǎn)生有毒物質(zhì)。

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