月桂葉精油抗氧化活性及在食用調(diào)味油中的應(yīng)用

李浩麗

(南京財經(jīng)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院；江蘇省現(xiàn)代糧食流通與安全協(xié)同創(chuàng)新中心；江蘇高校糧油質(zhì)量安全控制及深加工重點實驗室，南京 210023)

調(diào)味油以辛香料和植物油脂為原材料，例如辣椒油、芥末油、生姜油等，有較強嗅感和味感。生產(chǎn)調(diào)味油的方法有兩種：一種是以植物油為溶劑，在特定條件下對食用辛香料進行提取，然后過濾除去固體殘渣，得到調(diào)味油[1]。另一種是先對天然香料進行萃取，得到辛香料的精油，然后再按一定的比例將所得的精油與植物色拉油進行調(diào)配，得到調(diào)味油[2]。調(diào)味油的抗氧化性和貯藏穩(wěn)定性是目前研究的熱點?？稻Ь3]從甜杏仁油的脂肪酸組成出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)代波普理論和傳統(tǒng)的理化分析手段探討了甜杏仁油風味與其脂肪酸組成的聯(lián)系、提取中不同參數(shù)的影響以及生產(chǎn)、后期存儲的變化規(guī)律。鄧妍君[4]研究了茶油中多酚類抗氧化成分的損耗，評估了不同精煉階段茶油氧化穩(wěn)定性與多酚含量間的關(guān)系，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，為生產(chǎn)高抗氧化活性的茶油提供依據(jù)。王延平等[5]評估了不同單體或復(fù)合抗氧化劑對油脂的抗氧化性，同時降低加工成本。Yang等[6]研究了辣椒粉與辣椒調(diào)味油混合后在65 ℃貯藏的化學(xué)穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)辣椒油在貯藏期間的游離不飽和脂肪酸和游離飽和脂肪酸的比例增加。

精油由于其優(yōu)異的抗氧化活性，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)加工中。薰衣草精油由于其抗菌，鎮(zhèn)靜和抗抑郁，并且對燒傷和蟲咬有效的作用，已經(jīng)在化妝品領(lǐng)域使用較久[7]。由以生姜精油原料制備的納米乳液已經(jīng)逐步成為了食品遞送體系的研究熱點[8]。月桂又稱月桂樹或香葉子，本身具有濃郁的香氣，月桂葉是傳統(tǒng)的香料原料，同時也可以用來提取精油[9]。近年來研究發(fā)現(xiàn)月桂葉精油具有良好的抗氧化性能。Saab等[10]發(fā)現(xiàn)月桂葉精油能夠有效清除DPPH，其半抑制質(zhì)量濃度為66.1 g/mL，同時還證明精油能有效阻止K562細胞增殖。Ozcan等[11]經(jīng)過β-胡蘿卜素/亞油酸和清除DPPH自由基實驗評估了月桂葉精油的抗氧化性能，證明月桂葉精油具有良好的抗氧化活性，同時推斷其抗氧化活性的來源可能是其中單萜類化合物和丁子香酚等化合物。李榮等[12]通過硫氰酸鐵法、結(jié)晶紫法和磷鉬絡(luò)合物法評價了月桂葉精油的抗氧化能力和清除自由基活性。結(jié)果顯示，在特定濃度內(nèi)，月桂葉精油去除羥自由基活性、抗氧化能力、清除DPPH自由基活性比BHT和PG強；去除超氧陰離子基團的活性不及PG；抑制亞油酸氧化能力與PG和BHT無差距，以上研究均顯示月桂精油具備優(yōu)良的抗氧化性能。

本實驗研究了月桂精油的抗氧化活性并與一般油脂抗氧化劑進行對比，同時將其與葵花籽油進行調(diào)配，再結(jié)合電子鼻對加速氧化的調(diào)味油進行儲藏穩(wěn)定性分析并利用統(tǒng)計質(zhì)量控制分析對油炸過程中的調(diào)味油進行品質(zhì)監(jiān)測，為月桂風味調(diào)味油的開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

月桂葉精油，本實驗室提取制備。鑒定出成分主要有醇類(32.18%)、酯類(28.49%)、烯烴類(19.88%)、酚類(2.58%)、醚類(3.93%)、酮類、烷烴類、醛類、芳香烴類等。多力葵花籽油質(zhì)量等級：成品壓榨一級。

所有試劑均為分析純，水為超純水。

1.2 儀器與設(shè)備

TP-214型電子天平，U-3900型紫外分光光度計，F(xiàn)ox 3000電子鼻。

1.3 方法

1.3.1 精油總氧化性能測定

采用磷鉬法(Prieto，1999)[13]測定。

用無水乙醇分別配制質(zhì)量濃度為0.05、0.1、0.2、0.3、0.4 mg/mL的精油、BHT、PG 、TBHQ以及BHA溶液各5 mL作為樣品液。

磷鉬試劑：配制4 mmol/L鉬酸銨、0.6 mol/L濃硫酸和28 mmol/L磷酸鈉的混合液。

在管中加入0.4 mL樣液和4 mL磷鉬試劑，95 ℃反應(yīng)90 min，在波長695 nm處測吸光值。測定3次，取平均值。

1.3.2 過氧化值的測定

過氧化值的測定參照GB/T5538—2005/ISO 3960:2001。

用葵花籽油調(diào)配精油質(zhì)量分數(shù)為0.05%、0.1%、0.3%、0.5%、0.8%的調(diào)味油以及含有0.02%BHA、0.02%BHT、0.02%TBHQ、0.01%PG抗氧化劑的葵花籽油。將其置于55 ℃培養(yǎng)箱中加速氧化，每隔5 d測1次過氧化值，持續(xù)35 d，繪制過氧化值曲線進行比較。

1.3.3 精油清除DPPH自由基能力測定

根據(jù)李慧卿等[14]的方法，對DPPH自由基的清除能力進行測定。稱取DPPH 0.004 g，用無水乙醇定容至100 mL，配制成0.04 mg/mL的DPPH溶液，使用時稀釋成不同梯度，分別測定吸光值，制作標曲。

用無水乙醇分別配制濃度為0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/mL的精油以及VC、VE溶液各5 mL作為樣品液。向比色皿中倒入樣品溶液和DPPH溶液各2 mL，混勻暗處反應(yīng)20 min。以無水乙醇為對照，516 nm處測吸光值A(chǔ)。同樣方法測定乙醇和樣品混合液的吸光值A(chǔ)0，最后測定DPPH和乙醇混合液的吸光值A(chǔ)1。

1.3.4 清除羥基自由基能力測定

結(jié)晶紫法測定步驟[15]：配制pH 4.0的磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖液；配制0.3 mL濃度為0.4 mmol/L的結(jié)晶紫溶液；配制1.2 mL濃度為1.0 mmol/L的FeSO4溶液；配制0.6 mL濃度為2.0 mmol/L的H2O2溶液；用無水乙醇配制1.0×10-3mg/mL的精油、PG、BHA和BHT溶液各5 mL。將結(jié)晶紫、FeSO4和H2O2溶液混合，用磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖液定容到10 mL并搖勻。放置30 min后，在580 nm處測定吸光度A1。將結(jié)晶紫溶液和硫酸亞鐵溶液混合，用磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖溶液定容到10 mL并搖勻。放置30 min后，在580 nm處測定吸光度A2。則羥基自由基的量可以用A0=A2-A1來表征。將FeSO4和結(jié)晶紫溶液混合，分別加入0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mL的樣品溶液，再加入0.6 mL H2O2溶液，用磷酸氫二鈉-檸檬酸緩溶液定容到10 mL。放置30 min后，在580 nm處測定吸光度A3。則抗羥基自由基氧化率可表示為：

1.3.5 月桂葉調(diào)味油品質(zhì)指標及儲藏穩(wěn)定性研究

不溶性雜質(zhì)的測定(GB/T 15688—2008)；水分及揮發(fā)物的測定(GB/T 5528—2008)；灰分的測定(GB 5009.4—2010)；碘值的測定(GB/T 5532—2008)；酸值的測定(GB/T 5530—2005)；皂化值的測定(GB/T 5534—2008)；不皂化物的測定(GB/T 5535.2—2008)。以65 ℃條件下不同儲藏時間的調(diào)味油為研究對象，用電子鼻每隔5 d檢測其氣味變化，共持續(xù)35 d。運用主成分分析評價調(diào)味油的新鮮程度。將油灌入3個330 mL瓶中，保證3個油樣溫度相同分別于柜子中避光保存、于實驗臺上自然光保存、于室內(nèi)窗臺陽面全日光保存，進行140 d實驗。

1.3.6 油炸過程中調(diào)味油的品質(zhì)變化

取700 g土豆洗凈切薄片，平均分成7份，放入熱水中浸泡1 h，晾干備用。將調(diào)味油到入鍋內(nèi)，待油溫至150 ℃，倒入1份土豆片，油炸3 min后取樣測試，重復(fù)7次。過程中油要多，不能因為土豆炸焦產(chǎn)生的物質(zhì)影響調(diào)味油本身的品質(zhì)[16]。每炸1次，將土豆片撈起取油樣。結(jié)合電子鼻統(tǒng)計質(zhì)量控制分析(SQC)技術(shù)，計算油樣氣味檢測值分布中95%的置信區(qū)間，同時對油樣計算置信度，若樣品在置信區(qū)間內(nèi)部，則為判定為合格。因此SQC在生產(chǎn)過程中常用于產(chǎn)品的質(zhì)量控制。

2 結(jié)果與討論

2.1 月桂葉精油總抗氧化性能測定

由圖1可知，當精油及單體抗氧化劑的濃度升高，吸光度逐漸升高，說明抗氧化性能越來越強。紅蔥頭精油0.25～2 mg/mL質(zhì)量濃度范圍，隨著質(zhì)量濃度的增加，清除·OH自由基的能力增強[17]。這可能是與精油本身性質(zhì)有關(guān)，月桂精油主要是由丁香子酚、肉桂醛，芳樟醇等組成[18]，而多酚也是一直被視為較好的抗氧化劑。當質(zhì)量濃度分別為1.0×10-2、1.5×10-2、2.0×10-2mg/mL時PG、BHA、TBHQ分別表現(xiàn)出最高的抗氧化性[19]。當質(zhì)量濃度為2.5×10-2、3.0×10-2mg/mL時，精油的總抗氧化性能要優(yōu)于其他單體抗氧化劑。

圖1 精油濃度和吸光值的變化關(guān)系

2.2 過氧化值的測定

圖2通過對比不同濃度精油對調(diào)味油抗氧化性的影響，可以看出，低濃度的精油不能較好的抑制脂肪氧化，隨著濃度的提高，調(diào)味油抗氧化性能逐漸提升，這可能是脂肪初級氧化速率較大，低濃度的無法顯示較好的抑制能力[20]。當添加量達到0.3%時，調(diào)味油的抗氧化性能明顯提升。在55 ℃的加速氧化過程中，第25天的POV值相比空白組的75.785 mmol/kg下降到32.567 mmol/kg。當繼續(xù)提高精油濃度，相同時間下測定的POV值繼續(xù)下降。

圖3比較了不同濃度的精油及不同單體抗氧劑對調(diào)味油抗氧化性能的提升效果。由曲線可以看出前10 d內(nèi)，由于處在自動氧化的誘導(dǎo)期，不同油樣表現(xiàn)出相當?shù)目寡趸?。超過10 d后，精油以及不同單體抗氧化劑對調(diào)味油的抗氧化性表現(xiàn)出不同程度的提升，這可能是是隨著貯藏的進行，精油中多酚等含量被消耗完，因此其抗氧化性越出現(xiàn)了降低現(xiàn)象[21]。其中0.3%精油效果最弱，在第35天時，葵花籽油POV值達68.123，而添加0.02%TBHQ油樣的POV值僅為25.784。由此可見TBHQ對于葵花籽油的抗氧化性提升最為明顯，其次是0.01%PG和0.8%精油。

圖2 不同濃度精油對調(diào)味油抗氧化能力的影響

圖3 不同濃度精油和不同抗氧化劑對調(diào)味油抗氧化能力的影響

2.3 精油清除DPPH自由基能力測定

由于DPPH自由基結(jié)構(gòu)簡單，反應(yīng)容易控制，已廣泛應(yīng)用于動植物提取物或者單一化合物的抗氧化特性評價[22]。DPPH濃度與液體在517 nm處的吸光值成正比關(guān)系，所以由吸光度可以直觀反映出精油、VC與VE清除DPPH的能力。由圖4可知，隨著樣品濃度的提高，DPPH清除率逐漸升高，再提升濃度，清除率保持平穩(wěn)。精油清除DPPH的能力介于VC和VE之間。當各自質(zhì)量濃度都達到1 mg/mL時，精油DPPH清除率為80.98%，VC為92.67%，VE為70.96%。

圖4 不同濃度精油和不同抗氧化劑對調(diào)味油DPPH清除能力的影響

2.4 清除羥基自由基能力測定

由圖5可知，濃度提高，樣品清除羥基自由基的性能逐漸提高。BHA和BHT的清除能力相當，PG效果最差，精油效果最好。當精油質(zhì)量濃度為5×10-3mg/mL時，清除率高達95.12%。

圖5 不同濃度精油和不同抗氧化劑對調(diào)味油羥基清除能力的影響

2.5 月桂葉調(diào)味油儲藏穩(wěn)定性研究結(jié)果

如圖6所示，利用主成分分析得到PC1為97.829，PC2為1.436，第一主成分跟第二主成分貢獻率總和為99.265，能夠全面反映出樣品的氣味信息[23]。同時，經(jīng)過不同時間加速氧化的油樣也表現(xiàn)出不同的氣味信息，且不同儲藏時間的油樣氣味沒有重疊部分，區(qū)分較好。沿PC1軸看，隨著儲藏時間變長，調(diào)味油氣味響應(yīng)值先增大后降低；沿PC2軸看，隨著儲藏時間變長，氣味響應(yīng)值先升高后降低。因此，第一、二主成分能夠較好地反應(yīng)加速氧化儲藏期間調(diào)味油品質(zhì)的變化[24]。

圖6 調(diào)味油不同貯藏期風味的主成分分析

圖7 光照對調(diào)味油抗氧化性的影響

光照的強度同樣影響著脂肪氧化的程度[25]。140 d光照實驗結(jié)果，光照對調(diào)味油抗氧化性的影響如圖7所示?？芍芄獗４媾c自然光保存對油脂自身氧化速度影響不大，全日光會加速氧化80 d全日光保存后，油脂過氧化值接近15 mmol/kg(GB/T 5538—2005)。避光保存與自然光保存對油脂自身氧化速度影響不大，而全日光會加速氧化，在80 d全日光保存后，油脂的過氧化值就接近15 mmol/kg的國家標準。

2.6 油炸過程中調(diào)味油的品質(zhì)變化

煎炸使食物外部酥脆、口感香爽、風味獨特，是常用的烹飪方式[26]。明確月桂油煎炸壽命，對于其作為抗氧化劑添加至煎炸食品應(yīng)用具有重要意義[27]。由SQC分析(圖8)可知，前3次煎炸后油的品質(zhì)與未經(jīng)使用的調(diào)味油質(zhì)量相差不大，說明月桂油具有較好的煎炸油品質(zhì)。但是從第4次煎炸開始，

圖8 調(diào)味油油炸過程的SQC分析

調(diào)味油的質(zhì)量開始出現(xiàn)明顯變化，說明多次高溫煎炸使調(diào)味油自身氧化或者降解，產(chǎn)生原本沒有的揮發(fā)性物質(zhì)。

3 結(jié)論

本研究從總抗氧化活性、過氧化值、清除DPPH能力、清除羥基自由基4個指標對比了月桂葉精油和常用油脂抗氧化劑的抗氧化能力，結(jié)果表明月桂葉精油可作為一種潛在的風味性抗氧化成分應(yīng)用于食用調(diào)味油中。同時通過對月桂風味調(diào)味油的儲存穩(wěn)定性及油炸過程中的品質(zhì)變化研究可知在避光及自然光條件下儲存對油脂自身氧化速度影響不大，但是從第4次煎炸開始，調(diào)味油的質(zhì)量開始出現(xiàn)明顯變化。