辣椒素對(duì)雞油抗氧化能力的研究

薛淼 ，于政紅 ，何新益 ，通信作者，王雅芳

（1.天津農(nóng)學(xué)院 食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，天津 300392；2.天津農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)工程中心，天津 300392）

油脂在儲(chǔ)藏過(guò)程中易受環(huán)境及本身脂肪酸組成等條件的影響，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生異味，引起質(zhì)變。因此，有關(guān)油脂儲(chǔ)藏方面的研究都從降低油脂氧化酸敗速率這一方向出發(fā)，通過(guò)添加抗氧化劑抑制氧化來(lái)延長(zhǎng)油脂保質(zhì)期[1-2]。目前，在抗油脂氧化中發(fā)揮重要作用的都是人工合成的抗氧化劑，例如，特丁基對(duì)苯二酚（TBHQ）、丁基羥基茴香醚（BHA）、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚（BHT）等，但有些人工合成的抗氧化劑存在一定的毒性和致癌性[3-4]。因此，類(lèi)黃酮化合物、維生素、多酚類(lèi)化合物等天然抗氧化劑的開(kāi)發(fā)越來(lái)越受到重視。許多學(xué)者對(duì)迷迭香、茶多酚、中草藥等抗氧化能力進(jìn)行了研究。劉耀華等[5]研究發(fā)現(xiàn)，添加迷迭香提取物的油茶籽油具有較高的抗氧化性。李曉麗[6]研究了中草藥對(duì)食用油脂的抗氧化作用。

辣椒是人類(lèi)生活中不可或缺的食物和調(diào)味品，富含辣椒素類(lèi)物質(zhì)[7]。有研究發(fā)現(xiàn)，辣椒提取物對(duì)大豆油、菜籽油、油茶籽油、豬油均有一定的抗氧化效果。有學(xué)者采用碘量法研究得出辣椒提取物對(duì)大豆油、菜籽油的氧化有明顯的抑制作用[8-9]。沈文嬌等[10]對(duì)辣椒籽在豬油中的抗氧化作用進(jìn)行了研究，當(dāng)辣椒籽粒添加量為7%、辣椒籽粉添加量為11%、辣椒籽乙醇提取物添加量為0.12%時(shí)，對(duì)豬油的抗氧化效果最佳。李宇等[11]研究了辣椒素對(duì)油茶籽油的抗氧化性能，通過(guò)測(cè)定樣品的過(guò)氧化值來(lái)反映樣品的貯藏穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)辣椒素對(duì)抑制油脂氧化方面有明顯的作用。

目前，關(guān)于辣椒素類(lèi)物質(zhì)對(duì)雞油抗氧化性的研究較少。薛淼等[12]通過(guò)研究料液比、浸泡時(shí)間和溫度等對(duì)調(diào)味辣椒雞油的影響，得出了制備調(diào)味辣椒雞油的最佳工藝，制備出的調(diào)味辣椒雞油色紅油亮、黏稠，與植物油脂煎炸的辣椒油相比，具有明顯的動(dòng)物油脂的特殊香氣和煎炸香氣，辣味醇厚。本研究就不同添加量辣椒素、不同種類(lèi)抗氧化劑對(duì)雞油抗氧化效果的比較，對(duì)調(diào)味辣椒雞油產(chǎn)品的抗氧化效果進(jìn)行研究，通過(guò)對(duì)雞油和調(diào)味辣椒雞油產(chǎn)品過(guò)氧化值的測(cè)定，比較不同添加量辣椒素類(lèi)物質(zhì)、不同種類(lèi)抗氧化劑對(duì)雞油的抗氧化效果，以此證明辣椒素作為一種天然的抗氧化劑，可以增加雞油的穩(wěn)定性，以期對(duì)企業(yè)生產(chǎn)有指導(dǎo)意義，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)辣椒油加工產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

雞油：由天津市伊興清真食品有限公司提供；調(diào)味辣椒雞油：由天津農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)工程中心提供。

磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、氯化鐵、濃鹽酸、硫代硫酸鈉、碘化鉀、三氯甲烷、冰乙酸、無(wú)水乙醇、可溶性淀粉，均為分析純；乙腈、甲醇、四氫吠喃，均為色譜級(jí)；辣椒素、二氫辣椒素，阿拉丁試劑；DPPH，索萊寶生物科技有限公司；VE，中糧天科生物工程（天津）有限公司；TBHQ（含量＞99%）、TBA（含量＞99%），鄭州指南針生物科技有限公司；總抗氧化能力（T-AOC）測(cè)定試劑盒，南京建成生物工程研究所。

1.2 儀器與設(shè)備

UV-1200型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，上海美譜達(dá)儀器有限公司；pH酸度計(jì)，奧豪斯儀器有限公司；HZ-K500C電子天平，上海佑科儀器儀表有限公司；DH-101型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，天津市中環(huán)實(shí)驗(yàn)電爐有限公司；HWS24型電熱恒溫水浴鍋，上海一恒科技有限公司；ST40R型冷凍離心機(jī)，賽默飛世爾科技有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 辣椒素對(duì)雞油抗氧化效果的研究

1.3.1.1 不同辣椒素添加量對(duì)雞油抗氧化效果的研究

取等量雞油100 mL于6個(gè)100 mL的絲口瓶中，分別配制辣椒素質(zhì)量濃度為0、2、4、6、8、10 μg/mL的雞油樣品，置于（70±1）℃的烘箱內(nèi)，測(cè)定其過(guò)氧化值的變化。每隔24 h交換6種處理樣品在烘箱內(nèi)的位置，測(cè)定樣品在0、5、10、15、20、25、30 d的過(guò)氧化值。

1.3.1.2 不同抗氧化劑對(duì)雞油抗氧化效果的研究

取等量雞油100 mL于4個(gè)100 mL的絲口瓶中，分別配制質(zhì)量濃度為10 μg/mL的TBHQ、BHT、VE和辣椒素，充分混勻，將樣品置于（70±1）℃烘箱內(nèi)，按1.3.1.1中的方法測(cè)定樣品過(guò)氧化值的變化。

1.3.1.3 辣椒素與VE協(xié)同作用對(duì)雞油抗氧化效果的研究

取等量雞油100 mL于5個(gè)100 mL的絲口瓶中，分別配制辣椒素質(zhì)量濃度為8 μg/mL和VE濃度為20、50、100、200、400 mg/100g的雞油樣品，充分混勻，并將樣品置于（70±1）℃的烘箱內(nèi)，按1.3.1.1中的方法測(cè)定樣品過(guò)氧化值的變化。

1.3.2 調(diào)味辣椒雞油的體外抗氧化研究

1.3.2.1 辣椒素類(lèi)物質(zhì)對(duì)雞油的體外抗氧化研究

取0.5 mL添加2、4、6、8、10 μg/mL辣椒素與二氫辣椒素的調(diào)味辣椒雞油樣品，與4.5 mL濃度為60 μmol/L的DPPH乙醇溶液充分混勻，靜置0.5 h，注意避光，用乙醇調(diào)零，測(cè)定樣品在波長(zhǎng)517 nm下的吸光度值。建立回歸方程來(lái)反映辣椒素和二氫辣椒素對(duì)雞油的DPPH自由基的清除能力。

1.3.2.2 反復(fù)熬煮過(guò)程中調(diào)味辣椒雞油的體外抗氧化研究

稱(chēng)取適量調(diào)味辣椒雞油，放入不銹鋼容器內(nèi)，按調(diào)味辣椒雞油與水1∶3的比例加入純凈水，在電磁爐上加熱熬煮24 h，熬煮過(guò)程中適時(shí)適量添加調(diào)味辣椒雞油和水，保持比例相對(duì)穩(wěn)定，每2 h取樣測(cè)定過(guò)氧化值。

1.3.2.3 貯藏過(guò)程中調(diào)味辣椒雞油的體外抗氧化研究

取等量調(diào)味辣椒雞油100 mL于絲口瓶中，置于（70±1）℃的烘箱內(nèi)，分別測(cè)定調(diào)味辣椒雞油在0、5、10、15、20、25、30 d對(duì)DPPH自由基清除能力。

1.3.3 DPPH自由基清除能力測(cè)定方法

參照刁文睿[13]測(cè)定公丁香油脂的體外抗氧化、抑菌活性及抑菌機(jī)理的研究方法，略微改動(dòng)。取0.5 mL樣品和4.5 mL 60 μmol/L DPPH乙醇溶液充分混勻，靜置0.5 h，注意避光，用乙醇調(diào)零，測(cè)定樣品在517 nm波長(zhǎng)下的吸光度值。

DPPH自由基清除率（%）＝100×[1-（OD2-OD1）/OD0]

式中：OD0為0.5 mL乙醇和4.5 mL DPPH溶液的吸光度值；OD1為0.5 mL 樣品和4.5 mL乙醇的吸光度值；OD2為0.5 mL樣品和4.5 mL DPPH溶液的吸光度值。

1.3.4 總還原能力測(cè)定方法

根據(jù)刁文睿[13]測(cè)定公丁香油脂的體外抗氧化、抑菌活性及抑菌機(jī)理的研究方法，略微改動(dòng)。取0.5 mL樣品于試管中，將0.2 mol/L磷酸鹽緩沖液（pH 6.6）2.5 mL、1%鐵氰化鉀1 mL依次加入，充分混勻，50 ℃反應(yīng)20 min，快速冷卻，再加入2.5 mL10%的TCA搖勻，3 500 r/min離心10 min。將2.5 mL上清液轉(zhuǎn)移至試管中，與2.5 mL雙蒸水和0.45 mL 0.1% FeCl3充分混合，靜置10 min，測(cè)定樣品在700 nm波長(zhǎng)下的吸光值。

1.3.5 總抗氧化能力測(cè)定方法

1.3.5.1 試劑盒的組成及配制

試劑一：無(wú)色液體60 mL，2～8 ℃保存；試劑二：白色晶體，2～8 ℃保存，每支粉劑加120 mL充分溶解；試劑三：黃色儲(chǔ)備液3 mL，2～8 ℃避光保存；稀釋液，30 mL，2～8 ℃保存，使用前取儲(chǔ)備液用稀釋液以 1∶19稀釋?zhuān)F(xiàn)用現(xiàn)配；試劑四：無(wú)色黏稠液體12 mL，室溫保存；試劑五：無(wú)色透明液體12 mL，室溫保存，使用前37 ℃水浴溶解直至澄清透亮方可使用。

1.3.5.2 測(cè)定方法

取2只試管分別標(biāo)記為測(cè)定管和對(duì)照管，測(cè)定管中加入1 mL試劑一、0.1 mL樣品、2 mL試劑二應(yīng)用液和0.5 mL試劑三應(yīng)用液。對(duì)照管中加入1 mL試劑一、2 mL試劑二應(yīng)用液和0.5 mL試劑三應(yīng)用液。將測(cè)定管和對(duì)照管用旋渦混勻器充分混勻，37 ℃水浴30 min，測(cè)定管中加入0.1 mL試劑四，對(duì)照管中加入0.1 mL試劑四和0.1 mL樣品，充分混勻，放置10 min，設(shè)定波長(zhǎng)520 nm，1 cm光徑，雙蒸水調(diào)零，測(cè)定各管樣品的吸光值。

1.3.6 過(guò)氧化值的測(cè)定

按照食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB 5009.227—2016《食品中過(guò)氧化值的測(cè)定》執(zhí)行。

1.3.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

數(shù)據(jù)趨勢(shì)圖采用Excel 2010制作，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采用SPSS17.0進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 辣椒素對(duì)雞油抗氧化效果的研究

2.1.1 辣椒素添加量對(duì)雞油抗氧化效果的影響

不同辣椒素添加量對(duì)雞油抗氧化效果的影響如圖1所示。由圖1可知，不同辣椒素添加量的雞油樣品的過(guò)氧化值在0～10 d內(nèi)的變化趨勢(shì)一致，10～20 d時(shí)，各樣品的過(guò)氧化值變化幅度相對(duì)較小，從第20天開(kāi)始，過(guò)氧化值的變化發(fā)生明顯差異（P＜0.05）。第25天時(shí)，辣椒素添加量為0、2、6、10 μg/mL的雞油樣品的過(guò)氧化值已經(jīng)超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限量（7.5 mmol/kg）。添加量為 4、6、8、10 μg/mL樣品的抗氧化效果差異較小，質(zhì)量濃度越大，雞油在后期過(guò)氧化值升高的越緩慢，但最終的抗氧化值與其他質(zhì)量濃度的差異較?。≒＞0.05）。辣椒素添加量為4 μg/mL時(shí)，樣品的過(guò)氧化值在第20天時(shí)就已經(jīng)接近國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。綜合抗氧化效果、品質(zhì)安全以及企業(yè)成本，在實(shí)際生產(chǎn)中辣椒素添加量宜采用 8 μg/mL。

圖1 不同辣椒素添加量對(duì)雞油抗氧化效果的影響

2.1.2 不同抗氧化劑對(duì)雞油抗氧化效果的影響

比較4種抗氧化劑對(duì)雞油的抗氧化效果，結(jié)果如圖2所示。

圖2 不同抗氧化劑對(duì)雞油抗氧化效果的影響

由圖2可知，添加辣椒素的雞油樣品從第20天開(kāi)始過(guò)氧化值增長(zhǎng)速度加快，在20～25 d之間達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限量，第30天達(dá)到15.6 mmol/kg；添加VE的雞油樣品從第15天開(kāi)始過(guò)氧化值增加明顯加快，在12～20 d之間達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限量，在第30天達(dá)到13.3 mmol/kg；添加TBHQ的雞油樣品到第 25天仍未達(dá)到國(guó)家限量，過(guò)氧化值為 7.9 mmol/kg；添加BHT的雞油樣品在第30天剛剛達(dá)到國(guó)家限量，過(guò)氧化值為7.9 mmol/kg。不同抗氧化劑抗氧化效果從大到小的排列順序?yàn)椋築HT＞TBHQ＞VE＞辣椒素，但在20 d內(nèi)，辣椒素和TBHQ、BHT的過(guò)氧化值均未超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限量，抗氧化效果沒(méi)有明顯差異（P＞0.05）。綜上可知，4種抗氧化劑對(duì)雞油抗氧化效果大小依次為：BHT＞TBHQ＞VE＞辣椒素。

2.1.3 辣椒素與 VE協(xié)同作用對(duì)雞油抗氧化效果的影響

由圖3可知，VE含量為400 mg/100g的雞油樣品的過(guò)氧化值在第10天時(shí)接近國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限量，而VE含量為50 mg/100g的雞油樣品在第25天過(guò)氧化值仍未達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限量，可能是由于在對(duì)應(yīng)的濃度組合下，其中個(gè)別抗氧化劑的活性表現(xiàn)較高所致[14]。其他濃度的雞油樣品的過(guò)氧化值在第25天均超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限量。因此可知，添加量為50 mg/100g的VE與辣椒素協(xié)同作用，可提高抗氧化效果，延長(zhǎng)雞油保存期限。本試驗(yàn)結(jié)果與0.01%迷迭香提取物、0.02%VE、0.01%茶多酚復(fù)合添加可使雞油成品獲得10個(gè)月的貨架期相似[15]。復(fù)合添加抗氧化劑具有協(xié)同增效作用，其抗氧化活性?xún)?yōu)于單一成分的抗氧化活性。

2.2 調(diào)味辣椒雞油的體外抗氧化研究

2.2.1 辣椒素類(lèi)物質(zhì)對(duì)雞油的體外抗氧化研究

辣椒素和二氫辣椒素對(duì)雞油的DPPH自由基清除能力結(jié)果見(jiàn)表1，總還原能力結(jié)果見(jiàn)圖4，總抗氧化能力結(jié)果見(jiàn)圖5。

表1 辣椒素類(lèi)物質(zhì)對(duì)雞油的DPPH自由基清除能力

圖4 辣椒素類(lèi)物質(zhì)對(duì)雞油的總還原能力的影響

圖5 辣椒素類(lèi)物質(zhì)對(duì)雞油的總抗氧化能力的影響

由表1可知，在試驗(yàn)所測(cè)得的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，辣椒素對(duì)雞油的DPPH自由基清除能力提高了55.5%，二氫辣椒素對(duì)雞油的DPPH自由基清除能力提高了64%，辣椒素對(duì)DPPH自由基清除能力高于二氫辣椒素。由圖4可知，辣椒素和二氫辣椒素的總還原能力均隨質(zhì)量濃度的升高而增強(qiáng)，在試驗(yàn)所測(cè)定的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，辣椒素和二氫辣椒素在 700 nm下的吸光度值分別增加了0.066和 0.071，二氫辣椒素的增長(zhǎng)幅度大于辣椒素。在質(zhì)量濃度小于4 μg/mL時(shí)，辣椒素的總還原能力高于二氫辣椒素，但質(zhì)量濃度大于 6 μg/mL時(shí)，二氫辣椒素的總還原能力高于辣椒素。由圖5可知，辣椒素和二氫辣椒素的總抗氧化能力隨著質(zhì)量濃度的升高而增強(qiáng)，在試驗(yàn)所測(cè)定的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，辣椒素和二氫辣椒素的總抗氧化能力分別增加了9.32 U/mg和5.56 U/ mg，辣椒素的增長(zhǎng)幅度大于二氫辣椒素，在相同質(zhì)量濃度下，辣椒素的總抗氧化能力明顯高于二氫辣椒素。與ZEWDIE[16]研究得出的辣椒素對(duì)DPPH自由基清除能力高于二氫辣椒素的結(jié)論一致。

2.2.2 反復(fù)熬煮過(guò)程中調(diào)味辣椒雞油的體外抗氧化研究

反復(fù)熬煮過(guò)程中調(diào)味辣椒雞油的DPPH自由基清除能力的變化結(jié)果見(jiàn)圖6，總還原能力的變化結(jié)果見(jiàn)圖7，總抗氧化能力的變化結(jié)果見(jiàn)圖8。

圖6 反復(fù)熬煮過(guò)程中對(duì)DPPH自由基清除能力變化

圖7 反復(fù)熬煮過(guò)程中總還原能力變化

圖8 反復(fù)熬煮過(guò)程中總抗氧化能力變化

由圖6可知，調(diào)味辣椒雞油的DPPH自由基清除能力隨著熬煮時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，熬煮24 h后，對(duì)DPPH自由基清除能力降低了76.49%。由圖7可知，調(diào)味辣椒雞油的總還原能力隨著熬煮時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，熬煮24 h后，調(diào)味辣椒雞油在700 nm下的吸光度值降低了0.56。0～10 h內(nèi)調(diào)味辣椒雞油在700 nm下的吸光度值降速較快，10 h之后，吸光度值的降低速率減慢。由圖8可知，調(diào)味辣椒雞油的總抗氧化能力隨著熬煮時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，熬煮24 h后，調(diào)味辣椒雞油的總抗氧化能力降低了69.67 U/mg，在1 h內(nèi)總抗氧化能力降低速率較為緩慢，在1 h之后，總抗氧化能力急速下降。

2.2.3 貯藏過(guò)程中調(diào)味辣椒雞油的體外抗氧化研究

貯藏過(guò)程中調(diào)味辣椒雞油DPPH自由基清除能力變化結(jié)果如圖9，總還原能力的變化結(jié)果如圖10，總抗氧化能力的變化結(jié)果如圖11。

圖9 貯藏過(guò)程中對(duì)DPPH自由基清除能力變化

圖10 貯藏過(guò)程中總還原能力變化

圖11 貯藏過(guò)程中總抗氧化能力變化

由圖9可知，調(diào)味辣椒雞油的DPPH自由基清除能力隨貯藏時(shí)間的增加而降低，貯藏30 d后，對(duì) DPPH自由基清除能力降低了 45%。10～30 d對(duì)DPPH自由基清除能力的降低速率高于0～10 d，說(shuō)明0～10 d內(nèi)調(diào)味辣椒雞油的DPPH自由基清除能力較強(qiáng)。由圖10可知，調(diào)味辣椒雞油的總還原能力隨著貯藏時(shí)間的增加而降低，貯藏30 d后，調(diào)味辣椒雞油在700 nm下的吸光度值降低了0.167，0～15 d內(nèi)調(diào)味辣椒雞油在700 nm下的吸光度值降低速度較快，在15 d之后，吸光度值的降低速率減慢。由圖11可知，調(diào)味辣椒雞油的總抗氧化能力隨著貯藏時(shí)間的增加而降低，貯藏30 d后，總抗氧化能力降低了55.05 U/mg。在10 d內(nèi)總抗氧化能力下降趨勢(shì)明顯，在10～30 d內(nèi)，總抗氧化能力緩慢下降。

3 討論與結(jié)論

辣椒素添加量為8 μg/mL時(shí)，抗氧化效果好、成本較低，相同添加量下，人工合成抗氧化劑抗氧化效果為 BHT＞TBHQ＞VE＞辣椒素；當(dāng)辣椒素類(lèi)物質(zhì)質(zhì)量濃度不變時(shí)，添加量為50 mg/100g的VE可與8 μg/mL辣椒素協(xié)同作用，提高抗氧化效果。相同質(zhì)量濃度下，辣椒素和二氫辣椒素的體外抗氧化能力、對(duì)DPPH自由基清除能力均隨質(zhì)量濃度的增大而增高，辣椒素的DPPH自由基清除能力高于二氫辣椒素；在相同質(zhì)量濃度下，質(zhì)量濃度越高，二氫辣椒素的總還原能力越高于辣椒素；辣椒素的總抗氧化能力遠(yuǎn)高于二氫辣椒素。

反復(fù)熬煮過(guò)程中調(diào)味辣椒雞油的DPPH自由基清除能力隨著熬煮時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，總還原能力、總抗氧化能力隨著熬煮時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，因?yàn)樵趌 h內(nèi)，抗氧化物質(zhì)沒(méi)有發(fā)生明顯減少，抗氧化作用較強(qiáng)，1 h后，抗氧化物質(zhì)快速減少。70 ℃高溫貯藏過(guò)程中調(diào)味辣椒雞油的DPPH自由基清除能力、總還原能力和總抗氧化能力均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而減弱。辣椒中含有維生素B、胡蘿卜、辣椒素類(lèi)物質(zhì)以及礦物質(zhì)等豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在辣椒雞油的制備過(guò)程中，辣椒中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)融入油脂中，為油脂提供了天然的抗氧化劑，使得雞油的穩(wěn)定性增加。