不同抗氧化剂对米糠毛油氧化稳定性的影响

江苏省农业科学院畜牧研究所 阮剑均 宦海琳 闫俊书 杜银峰 周维仁＊

江苏立华牧业有限公司 田光洪 贾代汉 薛永峰

油脂作为一种重要饲料原料，可为动物的生长发育提供能源、必需脂肪酸，平衡日粮营养水平，但油脂在储藏、加工和使用过程中容易发生氧化酸败，尤其在高温高湿的环境中。植物油脂由于分子中含有大量双键，比动物油脂更容易酸败。米糠毛油是采用压榨法或溶剂浸出法从米糠中得到的，含2%～3%游离脂肪酸、2%～3%蜡和大约4%不可皂化物（欧阳建勋，2011）。脂肪酸组成中，饱和脂肪酸约占20%，不饱和脂肪酸约占80%。由于米糠毛油富含谷维素、维生素E及角鲨烯等天然抗氧化物质，因此米糠油比一般植物油具有更高的抗氧化性（李嘉等，2005；赵贵兴，2003）。本试验以米糠毛油为研究对象，采用目前市面常用的抗氧化剂：乙氧基喹啉、叔丁基羟基茴香醚（BHA）、二叔丁基羟基甲苯（BHT），模拟生产环境中高热贮存环境，研究不同抗氧化剂和抗氧化剂组合对米糠毛油酸价（AV）、过氧化值（POV）及丙二醛（MDA）含量的影响，以期为米糠毛油在饲料生产中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 试验用米糠毛油，由安徽凤阳海纳饲料厂提供；抗氧化剂：乙氧基喹啉、叔丁基羟基茴香醚（BHA）、二叔丁基羟基甲苯（BHT），均从市场购得；主要试剂包括乙醇、氢氧化钠、酚酞指示剂、三氯甲烷、甲醇、氯化亚铁、硫氰酸钾、还原铁粉等；主要仪器设备为数显电热恒温干燥箱、电子分析天平等。

1.2 试验设计 试验分为8组，每组4个重复，各组米糠毛油按以下方法进行处理：Ⅰ组：空白对照组，不添加抗氧化剂；Ⅱ组：添加0.03%乙氧基喹啉；Ⅲ组：添加0.03%BHA；Ⅳ组：添加 0.03%BHT；Ⅴ组：添加0.015%乙氧基喹啉+0.015%BHA；Ⅵ组：添加0.015%乙氧基喹啉+0.015%BHT；Ⅶ组：添加0.015%BHA+0.015%BHT；Ⅷ组：添加0.01%乙氧基喹啉+0.01%BHA+0.01%BHT。在250 mL广口玻璃瓶中分别加入100 g经以上方法处理过的新鲜米糠毛油，并在超声波中混合5 min使之均匀，盖上瓶塞后置于37℃烘箱中， 分别于第 0、3、6、9、12、15、19、23、27、31、36、43天测定POV、AV及MDA含量。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 酸值的测定 取适量油脂置于锥形瓶中，加入含有0.5 mL酚酞指示剂（10 g/L）的50 mL乙醇（浓度 ＞95%）溶液，加热至沸腾，当乙醇的温度高于70℃时，用0.1 mol/L的氢氧化钠标准溶液滴定至溶液变色，并保持溶液15 s不褪色，即为终点。酸值按下式计算：

式中，V为所用氢氧化钠标准溶液的体积，mL；c为所用氢氧化钾标准溶液的准确浓度，mol/L；m为试样质量，g；56.1为氢氧化钾摩尔质量，g/mol。

1.3.2 过氧化值的测定

1.3.2.1 试剂的配制 氯化亚铁溶液 （3.5 g/L）：准确称取 0.35 g氯化亚铁（FeCl2·4H2O）于 100 mL棕色容量瓶中，加水溶解后，加2 mL盐酸溶液（10 mol/L），用水稀释至刻度。

硫氰酸钾溶液 （300 g/L）：称取30 g硫氰酸钾，加水溶解至100 mL。

铁标准储备溶液（1.0 g/L）：称取0.1000 g还原铁粉于100 mL烧杯中，加10 mL盐酸（10 mol/L），0.5～1 mL过氧化氢（30%）溶解后，于电炉上煮沸5 min以除去过量的过氧化氢，冷却至室温后移入100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，此溶液每毫升相当于1.0 mg铁。

铁标准使用溶液 （0.01 g/L）：用移液管移取1.0 mL铁标准储备溶液（1.0 mg/mL）于100 mL容量瓶中，加三氯甲烷-甲醇（7∶3，V/V）混合溶剂稀释至刻度，混匀，此溶液每毫升相当于10.0 μg铁。

1.3.2.2 标准曲线绘制 分别精密吸取铁标准使用溶液 0、0.2、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0 mL （铁含量分别 相当于 0、2.0、5.0、10.0、20.0、30.0、40.0 μg）于干燥的10 mL比色管中，用三氯甲烷-甲醇（7∶3，V/V）混合溶剂稀释至刻度，混匀。加1滴（约0.05 mL）硫氰酸钾溶液（300 g/L），混匀，室温（10.0 ～35.0℃）下准确放置5 min后，移入1 cm比色皿中，以三氯甲烷-甲醇（7∶3，V/V）混合溶剂为参比，于500 nm波长处测定吸光度，以各标准点吸光度减去零管吸光度后绘制标准曲线或计算直线回归方程。试验所测得标准曲线：

1.3.2.3 样品测定 精密称取约0.01～1.0 g试样（精确至0.0001 g）于10 mL容量瓶内，加三氯甲烷-甲醇（7∶3，V/V）混合溶剂溶解并稀释至刻度混匀。精密吸取1.0 mL试样溶液于干燥的10 mL比色管内，加 1 滴（约 0.05 mL）氯化亚铁（3.5 g/L）溶液，用三氯甲烷-甲醇（7∶3，V/V）混合溶剂稀释至刻度，混匀。并参照1.3.2.2加1滴硫氰酸钾溶液，混匀，室温下准确放置5 min后，移入1 cm比色皿中比色，并将试样吸光度减去零管吸光度后代人回归方程求得铁含量，试样过氧化值按下式计算。

式中，X为试样过氧化值，mEq/kg；c为由标准曲线上查得的试样中的铁的质量，μg；c0为由标准曲线上查得的零管铁的质量，μg；V1为试样稀释总体积，mL；V2为测定时取样体积，mL；m 为试样质量，g；55.84为Fe的原子量。

1.3.3 丙二醛的测定 油脂MDA的测定按硫代巴比妥酸（TBA）法进行测定，采用商业化试剂盒（南京建成生物工程研究所提供），按试剂盒说明书进行测定。

2 结果与分析

2.1 不同抗氧化剂对米糠毛油酸值的影响 由图1可见，添加不同抗氧化剂组合后，各组米糠毛油AV值随着氧化时间的延长有所提高，但是变化不明显，均保持在25 mgKOH/g以下，在第43天各 组 AV 值 分 别 为 24.01、23.34、23.72、23.79、23.11、23.25、22.77、23.79 mg KOH/g （P ＞ 0.05），在各个时间点测定的油脂AV值各试验组间均无显著差异（P ＞ 0.05）。

图1 不同抗氧化剂对米糠毛油酸值的影响

2.2 不同抗氧化剂对米糠毛油过氧化值的影响由图2可见，试验19 d前各组POV无明显变化，当贮存时间超过19 d，对照组POV开始快速增长，明显高于各试验组，到第43天各组POV值分别为7.20、6.36、6.15、6.38、3.67、3.96、4.22、5.85 mEq/kg（P＜0.01）。结果提示，试验结束时各试验组POV均比对照组低，可见添加抗氧化剂可起到降低米糠毛油POV的作用，其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组比Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ组高，复合抗氧化剂中以Ⅴ组和Ⅵ组POV值较低，单一抗氧化剂中，各组POV值无显著差异。

图2 不同抗氧化剂对米糠毛油过氧化值的影响

2.3 不同抗氧化剂对米糠毛油丙二醛含量的影响从图3可见，各组米糠毛油在试验19 d前均处于氧化稳定期，MDA生成量无明显变化，抗氧化剂添加组与对照组相比无显著差异。19 d后各组MDA沉积量开始增加，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组MDA含量逐渐高于Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ组，1个月后各组MDA含量开始快速增加，第43天测得各组MDA含量分别为204.5、189.5、181.7、196.7、149.3、147.8、151.0、164.0 nmol/mL（P=0.012）。在抗氧化剂组合中，Ⅴ组在试验后期各时间点测得的MDA含量均较其他组低，单一抗氧化剂中，各组间MDA含量无显著变化。

3 讨论

图3 不同抗氧化剂对米糠毛油丙二醛含量的影响

3.1 不同抗氧化剂对米糠毛油酸值的影响 油脂酸败包括水解酸败和氧化酸败，未经过精炼及含杂质较多的油脂容易发生水解酸败。氧化酸败是指油脂经氧气、光、热、湿及催化剂等作用发生氧化，生成自由基、过氧化物、醛、酮等化合物，降低油脂的营养价值（杨春燕等，2010）。大米脱糠过程中解脂酶会被释放出来，与米糠中油脂接触迅速发生反应，短时间内可使部分脂肪水解成游离脂肪酸。赵勇等（2011）报道，在24 h内不同时间制得的米糠油酸值从3.6 mgKOH/g上升到20.0 mgKOH/g，在第7天制备的米糠油酸值高达45.0 mgKOH/g。油脂酸值增高是部分甘油酯被脂肪水解酶水解产生游离脂肪酸所致，酸值越大，表明该油脂的新鲜程度越差（井长勤等，2007）。本试验所用新鲜米糠毛油酸值达21 mgKOH/g，可能因为米糠未经过稳定化预处理，导致米糠在制油前已开始酸败，使米糠中游离脂肪酸含量升高（Nasirullah等，1990）。本试验中各试验组的酸值均未随时间的延长而发生明显变化，其原因可能是米糠毛油在加工过程中大部分解脂酶被钝化或去除，水解反应生成的游离脂肪酸含量得以抑制（张利军和袁榕，2010）；同时米糠毛油富含维生素E、植物甾醇、谷维素等几十种天然活性成分，比一般油脂具有更强的自身抗氧化能力（吴素萍，2007）。严梅荣等（2005）研究发现，米糠油的提取物对共轭酸的抗氧化效果均优于BHT，证明米糠油中的天然活性成分具有较好的抗氧化效果。本试验中随时间延长，油脂中天然活性成分逐步消耗，氧化反应呈现先缓慢后快速的趋势。陈振林等（2008）在（63±1）℃加速氧化条件下，研究不同抗氧化剂对精制米糠油贮存稳定性的影响，发现各样品的酸值均随时间的延长而增大，但前期变化比较缓慢，这与本试验结果相一致。

3.2 不同抗氧化剂对米糠毛油过氧化值的影响油脂氧化生成的过氧化物是油脂氧化的初期产物，POV是通过检测氢过氧化物分子中的氧的含量来反映油脂的氧化程度。本试验中，不同抗氧化剂均对米糠毛油POV有较好的抑制作用，在19 d前各组油脂的POV无明显变化；在23 d之后单一抗氧化剂组与复合抗氧化剂组相比开始有明显区别。王延平等（1999）研究不同抗氧化剂对猪油抗氧化性能时也发现，对照样品在12 d之后氧化速度才开始骤变，19 d之后单一抗氧化剂与复合抗氧化剂才有明显区别，这与本试验的结论相似。因为油脂氧化反应机理分为引发、传递和终止三个阶段。引发期主要产生自由基，作用缓慢；传递阶段进行较快；终止阶段自由基之间互相结合产生稳定的化合物，大多发生在油脂酸败后 （裴振东和许喜林，2004）。米糠毛油因富含天然活性成分，油脂自由基氧化的引发期相对较长。19 d之后，自由基发生链式反应，对照组过氧化值开始快速提高，但加入抗氧化剂抑制了油脂的氧化。本试验结果显示，试验结果时，复合抗氧化剂组POV普遍低于单一抗氧化剂组，单一抗氧化剂组间POV无明显差异，第43天时各复合抗氧化剂组中以三种抗氧化剂复合使用组POV值最大。马涛和马哲（2011）研究三种抗氧化剂单独作用对米糠油抗氧化性影响时得出，经过24 d强制氧化BHT效果优于没食子酸丙酯（PG）、特丁基对苯二酚（TBHQ），不同抗氧化剂组合间也无显著差异。本试验中不同抗氧化剂组合使用优于单一抗氧化剂可能是因为抗氧化剂组合使用时，产生的游离基生成了新的酚类化合物，进一步与过氧化自由基结合而成为相对稳定的物质，继续发挥抗氧化作用，使其抗氧化性能得以增强（李嘉等，2005）。麻成金等（2006）以 POV 为指标，研究BHT、PG、及TBHQ对杜仲籽油的抗氧化效果时发现，TBHQ抗氧化效果最好。本试验条件下单一抗氧化剂或复合抗氧化剂之间对POV增长的抑制无显著性差异，可能与氧化条件、氧化时间及油脂的特性有关，尚需进一步研究。

3.3 不同抗氧化剂对米糠毛油丙二醛含量的影响 油脂在氧化过程中形成的产物复杂，除醛、醇和酮外，还有烃类、酯类及多聚体等物质。MDA是氧自由基攻击多不饱和脂肪酸，引发脂质过氧化作用而形成的一种脂质过氧化物，测定MDA的量常常可反映脂质过氧化的程度。本试验研究得出，各组米糠毛油中MDA含量随时间延长而升高，在19 d之前，各组MDA含量变化缓慢，19 d之后各组油脂中MDA生成量开始增加，在30 d后进入快速增长阶段，其中以对照组增幅最大，与POV的变化趋势相一致。经过19 d的引发期后，油脂进入传递期，对照组油脂中的氧化产物不断增加，MDA的含量不断升高，速度逐渐增加。添加抗氧化剂后米糠毛油含量的增长速度明显下降，且复合抗氧化剂组的MDA生成量均比单一抗氧化剂组低。而添加单一抗氧化剂后MDA的生成量较对照组有所降低，但无明显效果。贾修宇和曾岩（2011）研究表明，添加了BHT的样品在5周的时间内整体氧化速度较慢，第2周以后，室温下保存的米糠油MDA生成量持续增加，而添加BHT的样品MDA生成量只是略有升高，第3周时抗氧化作用已经表现明显。因此，添加抗氧化剂可以有效抑制米糠毛油氧化产物MDA的生成量，两种或两种以上的抗氧化剂复配使用时，抗氧化效果明显优于单独一种抗氧化剂。

4 小结

在（37±1）℃下的氧化试验结果表明，米糠毛油本身具有较好的抗氧化作用，在19 d之前均处于氧化稳定期。试验后期添加不同抗氧化剂的各试验组油脂AV值较对照组无显著变化，但米糠毛油的POV值和MDA含量低于未加抗氧化剂的对照组，其中复合抗氧化剂的抗氧化效果优于单一抗氧化剂。

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