崔 宇 刘华巍 曹 千 孙 涛
(1 江阴中利生物技术有限公司 江苏 214400 2 上海海洋大学食品学院 上海 201306)
油脂氧化是食物变质的主要原因之一,它不仅降低食物的营养价值,还具有毒副作用,威胁到人类的健康[1]。传统的人工合成抗氧化剂如没食子酸丙酯(PG)、丁羟基茴香醚(BHA)以及二丁基羟基甲苯(BHT)等虽然作用效果显著,但存在着一些安全问题,摄入后对机体产生一定的毒性[2]与药物残留;而现有天然抗氧化剂如茶多酚、类黄酮、维生素E、番茄红素等,部分因为成本偏高而不能满足实际生产的需求,所以在某些领域的应用受到了一定的制约。因此需要开发安全、有效、成本低廉、易于生产的新型天然抗氧化剂[3]。
竹醋液是竹材及其加工剩余物干馏、炭化产生的烟气经冷凝、冷却,并分离气体和焦油后得到的具有烟熏(香)味,含有机酸、酚类、酮类、醛类、醇类等数百种有机成分的混合物。因其独特而复杂的成分,广泛应用于医药、化工、农业、环保等领域[4]。近年来,竹醋液作为抗氧化剂, 其清除氧自由基和油脂抗氧化功能已被证实[5,6]。
复合天然抗氧化剂组分间往往有协同增效作用,即在发挥抗氧化时,各组分可能发生一系列复杂的反应,表现出协同增效的作用,从而大大提高其抗氧化能力[7]。本文将竹醋液与茶多酚进行复配,通过检测酸价(AV)以及过氧化值(POV)值,考察两者之间的协同抗氧化能力,为竹醋液代替或部分代替现有抗氧化剂,降低天然抗氧化剂成本提供参考。
猪油,由市售新鲜猪板油熬制;竹醋液,食品级,江阴中炬生物技术有限公司提供;脂溶性茶多酚(TPS),浙江派诺生物技术有限公司提供。
氯化亚铁、邻苯三酚、无水乙醇、双氧水、三羟甲基氨基甲烷(Tris)、盐酸,无水乙醚,三氯甲烷,碘化钾,冰醋酸,可溶性淀粉,硫代硫酸钠,重铬酸钾,碳酸钠等,试剂均为分析纯,购自上海化学试剂公司;抗氧化测试所需溶液由二次蒸馏水配制。
1.2.1 抗氧化剂的配制与油脂的加速氧化
分别将竹醋液、茶多酚、2者复配液(1∶1、1∶4以及4∶1)加入新鲜熬制的猪油中,上述抗氧化剂的添加量为1 g/kg,置于(70±1)℃ 烘箱中加速氧化,定期测定猪油的酸价和过氧化值,以不加抗氧化剂的猪油为空白。
1.2.2 油脂酸价(AV)的测定
按GB/T 5009.37-2003标准,称取 3.00 ~5.00 g 混匀的油样,置于锥形瓶中,加入50 mL中性乙醚-乙醇(体积比2∶1)混合液,振摇使油溶解,必要时可置热水中,温热促其溶解。冷至室温,加入酚酞指示液2~3滴,以氢氧化钾标准滴定溶液(0.050 mol/L)滴定,至初现微红色,且以0.5 min内不褪色为终点。AV(mg/g)的计算公式为:
式中:
X—试样的酸价(以氢氧化钾计),mg/g;
V—试样消耗氢氧化钾标准溶液体积,mL;
C—氢氧化钾标准滴定的实际浓度,mol/L;
W—试样质量,g。
1.2.3 油脂过氧化值(POV)的测定
按GB/T5009.37-2003标准,称取油样2.00~3.00 g,置250 mL碘量瓶中,加三氯甲烷与冰醋酸(体积比2∶3)混合液30 mL,摇匀,再加入饱和碘化钾溶液1.0 mL,立即加塞,轻轻振荡0.5 min,然后暗处放置3 min。加入蒸馏水100 mL,摇匀。立即用0.002 mol/L的标准硫代硫酸钠溶液滴定,滴至淡黄色时加淀粉指示剂(10 g/L)l mL,继续滴定至蓝色消失,即达滴定终点。取相同量三氯甲烷水乙酸溶液、碘化钾溶液、水,按同一方法做试剂空白试验。POV(meq/kg)的计算公式为:
式中:
V1—样品的消耗硫代硫酸钠溶液体积,mL;
V2—试剂空白消耗硫代硫酸钠溶液体积,mL;
C—硫代硫酸钠标准滴定溶液浓度,mol/L;
W—样品质量,g。
酸价是指中和1 g油脂所含游离脂肪酸所需氢氧化钾的毫克数,食用油和饲料用油的酸价高,表明油脂水解而产生的游离脂肪酸多,可直接说明油脂的新鲜度和质量的优劣。GB/T 8937-2006要求食用猪油一级,酸价≤1.0 mg/g;食用猪油二级,酸价≤1.3 mg/g。猪油在70 ℃加速氧化条件下的AV值变化如图1所示。由图1可知,随着储存时间的增加,AV值呈现出上升的趋势。未添加任何抗氧化剂的空白油样,在70 ℃条件下存放到9天时,AV值就达到了1.1 mg/g;到12天时,空白油样的AV值为1.47 mg/g,已经超出了食用猪油二级的标准,而其余样品AV值仍然低于1.0 mg/g,符合食用猪油一级的标准。就添加单种抗氧化剂而言,竹醋液优于茶多酚;而3种复配抗氧化剂不同程度上优于单独的竹醋液或茶多酚;其中1∶1复配抗氧化剂效果最佳。
图1 猪油储存过程中AV值的变化
油脂中不饱和脂肪酸自动氧化产生过氧化物,过氧化值POV是判断油脂酸败程度的灵敏指标,随着油脂变败,POV值上升。猪油在70 ℃加速氧化条件下的POV值变化如图2所示。由图2可知,随着储存时间的增加,POV值呈现出上升的趋势。未添加任何抗氧化剂的空白油样,在70 ℃ 条件下存放到6天时,POV值就超出了135 meq/kg;存放到12天时,POV值就超出了300 meq/kg。而竹醋液、茶多酚及其复配液对猪油的POV值的上升有着很强的抑制作用,其中茶多酚优于竹醋液,2者复配后的效果更佳。存放到12 天时,3种复配液的POV值才略高于100 meq/kg。
图2 猪油储存过程中POV值的变化
竹醋液与茶多酚复配后,对猪油的AV以及POV的上升有协同的抑制作用,即复配后产生了一定的协同抗氧化作用,这为天然抗氧化剂的复配提供参考,但相关的机理还需要进一步研究。
[1]凌关庭.食品抗氧化剂及其进展(I)[J].粮食与油脂,2000(6):45-48.
[2]赵谋明,崔春,刘晓丽,等.余甘子提取物及其制备方法与应用:中国,200710027398[P/OL].
[3]凌关庭.食品抗氧化剂及其进展(五)[J].粮食与油脂,200l(2):46-48.
[4]崔宇,吴良如.我国竹醋液发展现状和展望[J].竹子研究汇刊,2010,29(1):11-16.
[5]钱华,王衍彬,张邦川,等.竹醋液及其提取物清除DPPH·自由基活性的研究[J].浙江林业科技,2007(6):24-28.
[6]王衍彬,钱华,许炯,等.竹醋液提取物对猪油抗氧化效果的比较研究[J].中国粮油学报,2008,23(5):112-114.
[7]陈琳,肖宗源.天然复合抗氧化剂对DHA抗氧化作用的研究[J].中国食品添加剂,2012(3):55-59,22.