加速氧化测试辣椒茎叶提取物对大豆油氧化稳定性的影响

2015-12-19 08:35李贵节任彦荣
中国粮油学报 2015年4期
关键词:共轭茴香大豆油

王 强 李贵节 王 睿 王 存 任彦荣

(重庆第二师范学院生物与化学工程系,重庆 400067)

加速氧化测试辣椒茎叶提取物对大豆油氧化稳定性的影响

王 强 李贵节 王 睿 王 存 任彦荣

(重庆第二师范学院生物与化学工程系,重庆 400067)

食用油氧化稳定性是产品的一个重要指标,影响产品的安全性和货架期。采用加速氧化测定法,通过测定过氧化值(PV)、β-茴香胺值(p-AV)、共轭二烯烃(CD)和共轭三烯烃(CT)等指标研究辣椒茎叶提取物(PLSE)对大豆油氧化稳定性的影响。结果显示,在加速氧化测定条件下空白对照组大豆油4个指标逐渐增加,抗氧化剂BHT、BHA、TBHQ和提取物PLSE对大豆油氧化具有不同程度的抑制作用;10、100、200 mg/kg剂量组 PLSE对大豆油4个氧化指标的抑制作用均小于 TBHQ(200 mg/kg),10、100、200 mg/kg剂量组PLSE对大豆油氧化指标PV和p-AV的抑制作用强于BHT(200 mg/kg)和BHA(200 mg/kg);而仅200 mg/kg剂量组PLSE对大豆油氧化指标CD和CT的抑制作用强于BHT和BHA。

辣椒茎叶提取物 大豆油 氧化稳定性 抗氧化活性

随着食品安全意识的普及,食用油在高温过程中的品质变化成为消费者极其关心的问题,也是国内外相关领域科研工作者研究的热点[1]。大豆油原料丰富、营养价值高,是我国主要的食用油。由于大豆油中不饱和脂肪酸含量较高,在加工、运输和烹调等过程中易受到温度等因素的影响,极易发生氧化变质,若长期摄入已变质的大豆油会导致身体细胞功能衰退,诱发心血管疾病等[2-3]。

通常采用添加抗氧化剂等方式来延缓大豆油的氧化变质,在人工合成抗氧化剂日益遭受质疑的今天,添加天然产物技术由于其高效、安全、经济、绿色,成为油脂储藏和加工技术的发展趋势[1-3]。辣椒(Capsicum frutescensL.)属于茄科辣椒属,是一种重要的蔬菜作物,对辣椒的研究和利用主要集中在辣椒的果实[4]但对大量辣椒茎叶利用率却非常低,仅少量用于食用和作为饲料[5-7];有研究发现辣椒茎叶中黄酮类和多酚含量丰富[6,8]。研究辣椒茎叶提取物(PLSE)生物活性成分,进行深加工,具有经济价值和现实意义。本研究主要采用油脂行业常用的抗氧化剂添加在食用油产品中,采用加速氧化法(accelerated oxidation test)测定样品在高温条件下PLSE和BHA、BHT及TBHQ对大豆油氧化稳定性指标过氧化值(PV)、β-茴香胺值(p-AV)、共轭二烯烃(CD)和共轭三烯烃(CT)的影响,以评判各种抗氧化剂的功效。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

辣椒茎叶:重庆石柱辣椒种植基地;丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、叔丁基氢醌(TBHQ):广东广益食品添加剂有限公司;一级大豆油:中储粮镇江粮油有限公司;所用试剂均为分析纯。

Rancimat743油脂氧化稳定性测定仪:瑞士万通有限公司。

1.2 方法

1.2.1 辣椒茎叶提取物的制备

辣椒茎叶洗净,40℃烘干,粉碎并过80目筛。取辣椒茎叶粉末10 g,用滤纸包好,放入索氏提取器,80℃水浴加热,加入30倍原料重的70%乙醇溶液抽提,6~7 h后抽提回流液基本无色;再重复浸提1次,合并提取液减压浓缩并挥发有机溶剂(40℃),最后用乙醇定容到100 mL,即为辣椒茎叶提取液。

1.2.2 总酚、总黄酮和黄酮醇测定

总酚含量的测定:准确吸取辣椒茎叶提取液20 μL于25 mL容量瓶中,加入3 mL福林试剂,再加入2 mL 200 g/L的碳酸钠水溶液,混匀后用蒸馏水定容至刻度,在70℃水浴15 min,室温冷却后,于760 nm波长处,测定吸光度。以没食子酸作标准曲线,结果以mg/g没食子酸表示。

总黄酮含量的测定:准确吸取辣椒茎叶提取液0.5 mL,再分别加入2%氯化铝水溶液0.5 mL,混匀后,室温静置1 h后,于420 nm波长处,测定吸光度。以芦丁作标准曲线,结果用mg/g芦丁表示[9]。

黄酮醇含量的测定:准确吸取2.0 mL辣椒茎叶提取液、2%氯化铝水溶液2.0 mL、50 g/L醋酸钠3.0 mL,混匀后,室温培养2.5 h后,于440 nm波长处,测定吸光度。以芦丁作标准曲线,结果用mg/g芦丁表示[10]。

1.2.3 β-胡萝卜素-亚油酸测试

250 mL旋转蒸发瓶中加入1.0 mL 0.2 mg/mL的β-胡萝卜素氯仿溶液,再依次加入25μL亚油酸和200 mg土温-40,混合均匀后,旋转蒸发氯仿,然后加入100 mL氧饱和蒸馏水,剧烈振荡即得反应液。取上述反应液2 400μL加入反应管中,加入不同浓度梯度的待测样品溶液100μL。在470 nm处测定起始吸光度,50℃温育2 h后再测定吸光度。以不加样品溶液的β-胡萝卜素-亚油酸体系作为空白对照[11]。用BHA、BHT及 TBHQ作为阳性对照,对过氧化抑制率按式(1)计算。

式中:Acontrol-0、Acontrol-120分别为空白样品起始和温育 2 h后的吸光度;Asample-0、Asample-120分别为待测样品起始和温育2 h后的吸光度。

1.2.4 油脂氧化稳定性指标过氧化值、茴香胺值、共轭烯烃测定

过氧化值(PV)按GB/T 5009.37—2003方法测定[12]。β-茴香胺值(p-AV)参照 GB/T 24304—2009测定[13]。共轭二烯烃(CD,λ232nm)和共轭三烯烃(CT,λ270nm)采用 IUPAC method II的紫外光谱测定方法[14]。

1.2.5 加速氧化测试油脂稳定性

采用Schall烘箱法加热加速氧化试验。首先将PLSE溶解于乙醇等溶剂中,然后再稀释至油中;分别取20 mL大豆油装入100 mL透明玻璃瓶,向其中分别加入 PLSE(10、50、100 mg/kg,基于提取物干重)和对照品抗氧化剂 BHT(200 mg/kg)、BHA(200 mg/kg)和 TBHQ(200 mg/kg),搅拌均匀后,40℃抽真空挥发有机溶剂,密封后避光放置于70℃恒温培养箱中加热加速氧化72 h,每隔4 h测定,所有样品测定3次。

1.2.6 数据统计分析

采用SPSS 15数据处理软件,各组数据结果均以平均值±SD(n=3)表示,并进行方差分析,LSD法多重比较,P<0.05为差异具有显著性。

2 结果与分析

2.1 辣椒茎叶提取物组成及其抗氧化能力分析

通过测定发现,辣椒茎叶提取物中总酚、总黄酮、黄酮醇含量分别为3.58 mg/g没食子酸、0.69 mg/g芦丁、0.29 mg/g芦丁。由图1可知,抗氧化剂和不同浓度辣椒茎叶提取物表现出强弱不一的抗脂质过氧化能力,在一定的浓度范围(10~200 mg/kg)呈现量效关系,但其抗脂质过氧化能力均小于阳性对照TBHQ,具有显著性差异(P<0.05);抗氧化剂和不同浓度辣椒茎叶提取物对β-胡萝卜素淬灭的抗脂质过氧化能力顺序为:TBHQ>PLSE>BHT>BHA。

图1 辣椒茎叶提取物(PLSE)和BHA、BHT及TBHQ在β-胡萝卜素-亚油酸测试体系中的抗氧化能力

2.2 辣椒茎叶提取物对大豆油的过氧化值和β-茴香胺值的影响

β-茴香胺值(p-AV)反应的是油脂氧化时二次氧化产物的含量[15]。图2a显示,各试样过氧化值均随时间延长而增大,但PV变化趋势有明显差异。0~72 h范围内,空白对照组试样PV随时间延长而显著增大,其中在32~60 h范围内,空白对照组试样PV随时间延长呈线性增加;PLSE和抗氧化剂BHA、BHT、TBHQ对PV有不同程度的抑制作用,其中抗氧化剂TBHQ效果最好;提取物体外抗油脂氧化能力顺序为:TBHQ>200 mg/kg PLSE>100 mg/kg PLSE>10 mg/kg PLSE>BHT>BHA。p-AV随着储存时间的变化规律如图2b所示,随着强行氧化时间的延长,各种样品的p-AV均呈增大趋势。与空白样品对比,添加提取物的样品对食用油脂有抗氧化作用,提取物添加量越大,相同氧化时间油脂的p-AV值就越小,说明PLSE添加量大时对油脂的抗氧化作用强;结果显示,在10~200 mg/kg范围内,PLSE体外抗油脂氧化能力大于BHA和BHT,而小于TBHQ。

图2 加速氧化测试条件下辣椒茎叶提取物和BHA、BHT及TBHQ对大豆油的过氧化值和茴香胺值的影响

2.3 辣椒茎叶提取物对大豆油氧化产物中共轭烯烃的影响

共轭烯烃主要是由于多不饱和脂肪酸的氧化而产生的化合物[16-17],常使用紫外吸收光谱测定在波长232和270 nm共轭烯烃的含量来确定食用油氧化程度。通过对共轭烯烃的测定,能从微观上更好地说明过氧化值的变化[1,18]。加速氧化测试条件下PLSE和抗氧化剂BHA、BHT及TBHQ对处理大豆油样品的CD和CT的影响如图3a和图3b所示,0~72 h范围内,空白对照组试样CD呈线性增加;添加量在10~100 mg/kg时,PLSE抑制油脂氧化产物CD和CT能力小于抗氧化剂BHA、BHT及TBHQ;200 mg/kg PLSE抑制油脂氧化产物CD和CT能力大于抗氧化剂BHA和BHT,而小于抗氧化剂TBHQ。试验对不同浓度PLSE进行对比,结果显示200 mg/kg PLSE对油脂的抗氧化性较强。

图3 加速氧化测试条件下辣椒茎叶提取物和BHA、BHT及TBHQ对处理大豆油样品的和的影响

3 结论

3.1 辣椒茎叶提取物中总多酚、总黄酮、黄酮醇分别为3.58 mg/g没食子酸、0.69 mg/g芦丁、0.29 mg/g芦丁;辣椒茎叶提取物和BHA、BHT及TBHQ在β-胡萝卜素-亚油酸测试体系中的抗氧化能力依次为:TBHQ>PLSE>BHT>BHA。

3.2 在加速氧化测定条件下空白对照组大豆油4个氧化指标逐渐增加,抗氧化剂BHT、BHA、TBHQ和PLSE对大豆油氧化具有不同程度的抑制作用;10、100、200 mg/kg剂量组PLSE对大豆油4个氧化指标的抑制作用均小于 TBHQ,10、100、200 mg/kg剂量组PLSE对大豆油氧化指标PV和p-AV的抑制作用强于BHT和BHA;而仅200 mg/kg剂量组 PLSE对大豆油氧化指标CD和CT的抑制作用强于BHT和BHA。

3.3 研究结果揭示了辣椒茎叶中活性成分的存在,同时也显示辣椒茎叶中含有抗氧化活性成分。因此,这项研究将为辣椒茎叶的开发和利用提供有利的参考。

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Oxidative Stability of Soybean Oil as Affected By Leaf and Stalk Extracts of Pepper During Accelerated Oxidative Storage

Wang Qiang Li Guijie Wang Rui Wang Cun Ren Yanrong

(Department of biological and Chemical Engineering,Chongqing University of Education,Chongqing 400067)

The oxidation stability of vegetable oil is a very important item,which not only affects the property of the product but also determines the shelf-life of vegetable oil.The influence of oxidative stability of soybean oil affected by leaf and stalk extracts of pepper(PLSE)during accelerated oxidative storage has been investigated.The measuring objects were peroxide value(PV),p-anisidine value(AV),conjugated dienes(CD)and conjugated trienes(CT).The results showed that the four oxidation indexes increased gradually and the antioxidant BHT,BHA,TBHQ and PLSE all expressed different inhibition effects on the oxidation stability of soybean oil.The results showed that the oxidation indexes of 10,100 and 200 mg/kg PLSE were lower than that of TBHQ(200 mg/kg).The PV andp-AV of 10,100 and 200 mg/kg PLSE were higher than those of BHT(200 mg/kg)and BHA(200 mg/kg).The CD and CT contents of 200 mg/kg PLSE were higher than those of BHT and BHA.

leaf and stalk extracts of pepper,soybean oil,oxidative stability,antioxidant activity

TS214.2

A

1003-0174(2015)04-0092-04

国家自然科学基金(31401559),重庆市应用开发计划(cstc2014yykfA80009),重庆市教委科学技术项目(KJ1401418),重庆第二师范学院创新团队计划(KYC-cxtd03-20141002)

2013-12-04

王强,男,1982年出生,副教授,油脂化学、抗氧化自然资源利用与生理生化

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