葡萄籽油的添加對(duì)山核桃油抗氧化能力改善的研究

石 磊，沈凡櫻，賈有青，代 嵐

沈陽(yáng)師范大學(xué) 糧食學(xué)院 (沈陽(yáng) 110034)

山核桃油是通過(guò)物理或化學(xué)方法提取的核桃中的油脂，它保留了核桃中原有的營(yíng)養(yǎng)成分，含有多種脂肪酸，其中不飽和脂肪酸成分含量超過(guò)90%,還富含多酚類(lèi)、甾醇、維生素E和角鯊烯類(lèi)物質(zhì)，對(duì)人體尤其是大腦有保健作用；同時(shí)具備很好的預(yù)防心腦血管疾病的作用，避免動(dòng)脈硬化的產(chǎn)生。山核桃油的缺點(diǎn)是貨架保質(zhì)期較短，給商家的生產(chǎn)及保質(zhì)帶來(lái)一定的局限性，孫小芹等采用高壓差示掃描量熱儀(PDSC)法測(cè)定了山核桃油在不同的壓力、氧氣濃度和溫度條件下的氧化穩(wěn)定性，結(jié)果表明在常壓、常氧、20 ℃的條件下，山核桃油的貨架期是24 d。因此山核桃油若保持良好品質(zhì)，應(yīng)選擇低溫、密封保存，防止高壓處理的條件[1]。由于液壓法、螺旋壓榨法、有機(jī)溶劑提取法、水酶法四種不同制油工藝制取的山核桃油的脂肪酸構(gòu)成和含量并無(wú)明顯差異，本研究選擇物理方法榨取的山核桃油為對(duì)象，探討溫度光照等環(huán)境條件對(duì)其OSI指標(biāo)的影響，還分別添加BHT、VE、VC、葡萄籽油，比較它們對(duì)山核桃油的OSI指標(biāo)的影響，以期求得更好延長(zhǎng)山核桃油保質(zhì)期的措施[2-7]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

核桃仁，遼寧省撫順新賓利核林場(chǎng)；葡萄籽，烏魯木齊市廣泰峰糖酒有限公司；正己烷，南京東方之珠工貿(mào)有限公司；超純水，實(shí)驗(yàn)室自制；氫氧化鉀，分析純，沈陽(yáng)金泰爾化工有限公司；酚酞，分析純，沈陽(yáng)罡潤(rùn)潔有限公司；鄰苯二甲酸氫鉀(基準(zhǔn)試劑)，廣東科密歐科技發(fā)展有限公司； BHT，分析純，廣州蘇喏化工有限公司；VE，分析純，上海上海佰曄生物科技有限公司；VC，分析純，無(wú)錫市亞泰聯(lián)合化工有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

ZYJ908 型螺旋榨油機(jī)，江門(mén)市貝爾斯敦電器有限公司；DSY-9002型高速多功能粉碎機(jī)，鶴壁市冶金機(jī)械設(shè)備有限公司；Jouan MR23i型臺(tái)式冷凍離心機(jī)，法國(guó)Jouan公司； RV10型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，馭璟(上海)科學(xué)儀器有限公司；UV-5100B 型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，上海析譜儀器有限公司；OSI-24型油脂氧化穩(wěn)定性測(cè)定儀，北京金工鴻泰科技有限公司；SU8030型超高分辨場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)，日本日立公司。

1.3 方法

1.3.1山核桃油的提取

山核桃油經(jīng)脫殼篩選后置于組織搗碎機(jī)破碎研磨5 min，在螺旋榨油機(jī)內(nèi)壓榨，取油并稱(chēng)重，油餅用正己烷超聲提取，對(duì)超聲溫度、超聲時(shí)間和料液比進(jìn)行單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，參考王順民等的方法，溫度為50 ℃，時(shí)間為40 min，料液比為1∶10，將得到山核桃油置于冷凍離心機(jī)內(nèi)并于 4 ℃條件下 8 000 r/min 離心 40 min，靜置后收集最上層乳狀物[8-11]。將壓榨油與溶劑浸提油混合混合物，作為油脂氧化性實(shí)驗(yàn)的研究油樣。

1.3.2油脂的氧化穩(wěn)定性指數(shù)(OSI)測(cè)定方法

山核桃油氧化穩(wěn)定性測(cè)試參照GB/T 21121—2007,采用快速氧化法來(lái)測(cè)定，即用OSI油脂氧化穩(wěn)定性測(cè)定儀來(lái)加速氧化測(cè)定油脂的OSI值，進(jìn)而推測(cè)出在一定條件下山核桃油的貨架保存期。此方法通過(guò)控制溫度、通入空氣的流量等方式來(lái)加速處理樣品的氧化過(guò)程。因?yàn)闃悠分杏椭闹舅岱肿友趸?，氧化的初?jí)產(chǎn)物和次級(jí)產(chǎn)物的生成，產(chǎn)生包括易揮發(fā)的小分子有機(jī)酸，如乙酸和甲酸等，這些反應(yīng)物被轉(zhuǎn)移到含有超純水的測(cè)量杯中，會(huì)引起水溶液的電導(dǎo)率升高。出現(xiàn)次級(jí)氧化反應(yīng)產(chǎn)物所消耗的時(shí)間為誘導(dǎo)時(shí)間，即油脂的氧化穩(wěn)定性指數(shù)(OSI)(Oxidative Stability Index)。誘導(dǎo)時(shí)間越長(zhǎng)，則樣品的抗氧化活性就越強(qiáng)[12-15]。

1.3.3山核桃油氧化穩(wěn)定性的研究

1.3.3.1 溫度對(duì)山核桃油的OSI值的影響

取四支油脂氧化配用的大試管，每支試管放入(5.00±0.02) g亞麻籽油樣品，置于油脂氧化儀內(nèi)，啟動(dòng)油脂氧化穩(wěn)定性測(cè)定儀，分別設(shè)定溫度110 ℃、120 ℃、130 ℃、140 ℃，測(cè)定4支試管內(nèi)山核桃油OSI值的變化情況[16-18]。

1.3.2.2 光照持續(xù)時(shí)間對(duì)山核桃油氧化穩(wěn)定性的影響

取10支潔凈的大試管，分別標(biāo)記1～10編號(hào)，各裝入山核桃油樣品(5.00±0.02) g，其中第1、2支試管分別裝入避光和光照10 d的油樣，第3、4支試管分別裝入避光和光照20 d的油樣，第5、6支試管分別裝入避光和光照30 d的油樣，第7、8支試管分別裝入避光和光照40 d的油樣，第9、10支試管分別裝入避光和光照50 d的油樣。將其放置于油脂氧化穩(wěn)定性測(cè)定儀中，啟動(dòng)油脂氧化測(cè)定儀，將溫度設(shè)置為110 ℃，空氣通量為2.0 MPa下測(cè)定10支試管中山核桃油OSI值變化情況[19-22]。

1.3.3.3 空氣通量對(duì)山核桃油氧化穩(wěn)定性的影響

取5支潔凈的大試管，分別標(biāo)記1～5號(hào)，各裝入山核桃油樣品(5.00±0.02) g，分別以1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 MPa的恒定壓強(qiáng)下通入空氣將其置于油脂氧化儀測(cè)定槽內(nèi)，將溫度設(shè)置成110 ℃，啟動(dòng)油脂氧化儀，在避光條件下記錄山核桃油的OSI值的變化情況。

1.3.3.4 BHT抗氧化劑及復(fù)配抗氧化劑對(duì)山核桃油的OSI值的影響

取4支潔凈的大試管，每支試管放入(5.00±0.02) g山核桃油樣品，第1支試管不添加抗氧化劑，第2支試管設(shè)置加入量為0.02%的BHT，第3支試管內(nèi)設(shè)置加入量為0.02%的BHT和0.02%的VE，第4支試管內(nèi)加入量為0.02%的BHT、0.02%的VE和0.02%的VC，將加入抗氧化劑的待測(cè)油樣置于油脂氧化儀內(nèi)，按照要求連接好油脂氧化穩(wěn)定性測(cè)定儀，設(shè)定溫度為110 ℃，避光及空氣通量為2.0 MPa下記錄山核桃油OSI值的變化情況，找出在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)抗氧化劑的適宜添加量[23-25]。

1.3.3.5 葡萄籽油對(duì)山核桃油OSI值的影響

取8支潔凈的大試管，分別標(biāo)記1～8編號(hào)，各裝入(5.00±0.02) g山核桃油樣品，再在1～8支試管內(nèi)分別加入1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%、6.0%、7.0%、8.0%比例的葡萄籽油，然后內(nèi)置于油脂氧化儀內(nèi)，按照說(shuō)明書(shū)連接好油脂氧化穩(wěn)定性測(cè)定儀，為了防止溫度對(duì)油脂氧化的影響，溫度都設(shè)置為110 ℃，避光及空氣通量為2.0 MPa下測(cè)定葡萄籽-山核桃的OSI值的變化情況，對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較分析，找出較佳的葡萄籽油添加量[26-30]。

2 結(jié)果與討論

2.1 山核桃油OSI值影響條件的確定

2.1.1不同氧化溫度對(duì)山核桃油的OSI值的影響

將制備好的山核桃油樣品置于OSI氧化穩(wěn)定儀中，將氧化溫度分別調(diào)至110 ℃、120 ℃、130 ℃、140 ℃、150 ℃溫度下進(jìn)行測(cè)定油樣的OSI值，結(jié)果如圖1。

圖1 不同的氧化溫度對(duì)山核桃油OSI值的影響

由圖1可知，在升高山核桃油的氧化溫度時(shí)， OSI值呈下降趨勢(shì)，表明山核桃油氧化穩(wěn)定性隨著氧化溫度的升高而降低。

2.1.2不同光照條件對(duì)山核桃油OSI值的影響

將山核桃油樣品標(biāo)號(hào)并置于OSI氧化穩(wěn)定性測(cè)定儀中，在氧化溫度110 ℃時(shí)，空氣通量為2.0 MPa下測(cè)定不同光照時(shí)間，山核桃油油樣的OSI值的情況，結(jié)果如圖2。

由圖2可知，隨著光照時(shí)間的增加，山核桃油的OSI值降低，即光照時(shí)間越長(zhǎng)，山核桃油氧化穩(wěn)定性越差，保存難度越大。因此，山核桃油應(yīng)盡可能避光保存。

圖2 不同光照時(shí)間對(duì)山核桃油OSI值的影響

2.1.3不同空氣通量對(duì)山核桃油OSI值的影響

將山核桃油油樣置于OSI氧化儀中測(cè)試槽內(nèi)，控制在氧化溫度110 ℃，避光條件下保存，研究空氣通量對(duì)測(cè)定山核桃油油樣OSI值的影響，結(jié)果如圖3。

圖3 不同空氣通量對(duì)山核桃油OSI值的影響

由圖3可知，隨著空氣通量的增加，山核桃油的OSI值降低，即空氣通量越大，山核桃油的氧化穩(wěn)定性越差，保存難度越大，這也是本實(shí)驗(yàn)采用的加大空氣通量快速氧化法研究山核桃油的OSI值的變化，基本在2.0 MP下山核桃油的OSI變化趨于改變不大，其它研究的加速氧化控制在2.0 MPa下。

2.2 不同化學(xué)抗氧化劑及天然葡萄籽油對(duì)山核桃油OSI值的影響

2.2.1不同化學(xué)抗氧化劑對(duì)山核桃油的OSI值的影響

在制備好的山核桃油樣添加不同抗氧化劑，在OSI氧化測(cè)定儀上測(cè)定山核桃油樣品的OSI值，設(shè)置溫度為110 ℃，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 不同抗氧化劑對(duì)山核桃油OSI值的影響

由表1可知，不同的化學(xué)抗氧化劑添加到山核桃油中后，山核桃油的OSI值會(huì)有不同程度的增大，說(shuō)明BHT、VC、VE使山核桃油的抗氧化性有著一定程度的提高，其中VE對(duì)山核桃油的抗氧化性提升最大，BHT次之，VC對(duì)山核桃油的抗氧化性提升最小。OSI值的提高代表山核桃油的抗氧化性有所增強(qiáng)，對(duì)延長(zhǎng)山核桃油的保質(zhì)期有明顯的改善作用，但是添加物畢竟是化學(xué)添加物，對(duì)人體是有危害的，國(guó)標(biāo)是也有限制的。

2.2.2不同天然葡萄籽油對(duì)山核桃油的OSI值的影響

將制備好的山核桃油試樣，置于OSI油脂氧化穩(wěn)定性測(cè)定儀，將溫度設(shè)定為110 ℃，測(cè)定添加了不同比例的葡萄籽油對(duì)山核桃油的OSI值的影響，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 不同葡萄籽油添加量對(duì)山核桃油OSI值的影響

由表2可知,在葡萄籽油添加到山核桃油后，核桃油的OSI值會(huì)升高，說(shuō)明了葡萄籽油添加對(duì)于山核桃油的氧化穩(wěn)定性有一定程度增強(qiáng)的作用，減緩油脂的氧化速度，它的貨架保質(zhì)期也會(huì)相應(yīng)變長(zhǎng)。根據(jù)上述的圖表可知，隨著葡萄籽油的添加，山核桃油穩(wěn)定性會(huì)增強(qiáng)，但到了比例為6.0%時(shí)，OSI值基本趨于穩(wěn)定，再添加葡萄籽油，對(duì)于山核桃油的氧化穩(wěn)定性沒(méi)有什么明顯的改變，反而會(huì)造成葡萄籽油的浪費(fèi)，這樣會(huì)使成本增加。因此，葡萄籽油的較適合的添加量為6.0%，綜合斟酌來(lái)看，是較為適合的添加量。葡萄籽油是純天然物質(zhì)，對(duì)人體無(wú)害且可與山核桃油的營(yíng)養(yǎng)互補(bǔ)。

2.3 掃描電鏡

圖4a, 圖4b分別代表新鮮山核桃油脂粉末掃描電鏡原圖和放大圖像，油脂顆粒比較飽滿，聚集油滴較多；圖4c, 圖4d分別代表放置30 d葡萄籽-山核桃油脂粉末掃描電鏡原圖和放大圖像，油脂顆粒仍有聚集，聚集油滴質(zhì)量通過(guò)放大圖來(lái)看比較完好。進(jìn)而表明葡萄籽的添加是可以改善山核桃油保質(zhì)期限的良好措施。

圖4 掃描電鏡圖

3 結(jié)論

山核桃油的氧化穩(wěn)定性研究表明，它的氧化穩(wěn)定性受溫度、光照時(shí)間和空氣通量的影響；抗氧化劑BHT、VE和VC能顯著的提高了山核桃油的氧化穩(wěn)定性，天然葡萄籽油對(duì)山核桃油的氧化穩(wěn)定性有顯著影響，當(dāng)葡萄籽油的添加量為6%時(shí)，油脂的OSI值最大，氧化穩(wěn)定性最好。相比較0.02%VC、0.02%VE及0.02%BHT的抗氧化劑添加對(duì)山核桃油抗氧化性影響要大，電鏡掃描油脂粉末結(jié)果進(jìn)一步論證了葡萄籽油的添加對(duì)山核桃油的氧化穩(wěn)定性的改善。