两种天然抗氧化剂对食用油脂抗氧化效果研究

吴晓霞，李建科

（陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西西安710062）

两种天然抗氧化剂对食用油脂抗氧化效果研究

吴晓霞，李建科*

（陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西西安710062）

研究天然抗氧化剂五倍子单宁和石榴皮多酚对常见食用油脂抗氧化稳定性的影响，采用Schaal烘箱法，测定食用油脂的过氧化值 POV（peroxide value）、酸价 AV（acid value）和碘价 IV（iodine value），研究石榴皮多酚、五倍子单宁、茶多酚和特丁基对苯二酚（butylhydroquinone，TBHQ）对常用食用油如猪油、豆油、菜籽油、芝麻油的抗氧化特性。结果表明天然抗氧化剂五倍子单宁和石榴皮多酚对食用油脂具有很强的抗氧化性，五倍子单宁、石榴皮多酚可以作为油脂的天然抗氧化剂应加以开发利用。

五倍子单宁；石榴皮多酚；食用油；天然抗氧化剂；抗氧化

一般情况下，油脂在空气中极易被空气氧化而酸败，特别是含有不饱和脂肪酸的油脂在室温条件下易发生自动氧化反应，并分解产生烃、醇、醛、酮、酸、酯及内酯和呋喃等物质，还有少量含有多基团的小分子如羟基醛、酮基醛、酮基羟基醛、酮基环氧基醛等物质，从而导致油脂过氧化值（peroxide value，POV）、酸价（acid value，AV）增大，甚至产生强烈刺激性气味（哈喇味），不适宜食用[1]。科学研究已证明，过氧化物在人体中很难代谢，会对肝脏造成损害等；而醛类化合物具有致癌、促使血压升高等毒副作用。因此，实际应用中常在油脂中加入抗氧化剂以防止其氧化，目前常用的抗氧化剂均为人工合成的抗氧化剂，如丁基羟基茴香醚（butyl hydroxy anisd，BHA）、二丁基羟基甲苯（butylated hydroxytoluene，BHT）、没食子酸丙酯（propyl gallate，PG）和特丁基对苯二酚（butylhydroquinone，TBHQ），动物试验证明化学合成的抗氧化剂对人体有一定得毒副作用，近年来上述化学合成抗氧化剂被发现有不同的累积致癌作用，目前BHT在美国和日本已被禁用，BHA在日本也已被禁止使用[2]。

目前，许多学者致力于油脂的天然抗氧化剂的开发研究，如白藜芦醇[3]、冬瓜皮[4]、诃子多酚[5]、酿酒葡萄皮多酚[6]、樟树叶多酚[7-8]、澳洲青苹多酚[9]等。茶多酚已经被用做油脂抗氧化剂加以利用，以天然抗氧化剂取代合成抗氧化剂是油脂抗氧化剂的发展趋势[10-11]。近年来，国内外大量的研究表明，石榴皮多酚具有较强的还原能力、自由基清除能力和抗脂质过氧化能力[12]。目前石榴皮多酚的研究主要集中在提取、组分分析等方面的研究，但作为油脂的抗氧化剂却少有报道。同样，五倍子单宁同样也具有较强的抗氧化能力，但是却较少的在实际中操作应用。因此，研究开发高效、安全、保健的天然抗氧化剂，成为油脂研究的热点。使其在食品行业的到广泛应用具有重要意义。本研究室前期研究了五倍子丹宁和石榴皮多酚对蚕蛹油的抗氧化作用[13]，本文研究了石榴皮多酚、五倍子单宁、茶多酚等不同抗氧化剂对常见食用油脂的抗氧化效果，旨在为天然油脂抗氧化剂开发利用及食用油脂的加工、贮存等方面提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

猪油：选取鲜榨的猪油；豆油、菜籽油：陕西地区当季的油料所榨取的油；芝麻油：华润万家鲜榨芝麻油；五倍子单宁：食品营养与安全实验室自制（纯度93.83%）；石榴皮多酚：食品营养与安全实验室自制（纯度87%）；特丁基对苯二酚（TBHQ）：广东省食品工业研究所（纯度≥99%）；茶多酚（纯度＞95%）：浙江派诺生物技术有限公司（纯度≥99%）；硫代硫酸钠（优等品/一等品）；基准重铬酸钾；碘；98%浓硫酸溶液；冰乙酸；氯仿；95%乙醇；淀粉等常规试剂均为分析纯。

1.2 主要设备及仪器

BS224S型电子分析天平（精度0.1 mg）：北京赛多利仪器系统有限责任公司；HHW-21CU-600电子恒温水浴锅：上海福玛实验设备有限公司；KQ3200B型超声波清洗器：昆山市超声仪器有限公司；GZX-9146MBE数显鼓风干燥箱：上海博迅实业有限公司医疗设备厂；DZF-1型真空干燥箱：上海福玛实验设备有限公司。

1.3 方法

1.3.1 添加抗氧化剂

分别称取芝麻油、豆油、菜籽油、猪油50 g，置于碘量瓶中，每种油脂重复3次，再在油脂中添加0.2‰的抗氧化剂（石榴皮多酚、茶多酚、五倍子单宁、TBHQ），同时做空白对照。

采用 Schaal烘箱法[14-16]，（63±1）℃恒温避光保存，加速油脂氧化，每2天测定油脂的酸价、碘值及POV值，研究不同抗氧化剂对不同油脂抗氧化稳定性的影响。

1.3.2 测定指标

酸价测定、碘值测定、过氧化值（POV）测定参考文献[14]。

2 结果与分析

2.1 不同抗氧化剂对食用油酸价的影响

在加速氧化过程中，含有不饱和脂肪酸丰富的油脂，不饱和脂肪酸易发生自动氧化和分解，营养价值降低，酸价是反映油脂酸败的主要指标，添加抗氧化剂可以有效抑制或减缓这一现象的发生。选择TBHQ、茶多酚、石榴皮多酚、五倍子单宁4种抗氧化剂在烘箱加速氧化酸败条件下，测定其对油脂酸价的影响，所有的抗氧化剂添加量均为0.2‰的最大加入量，同时做空白对照。

2.1.1 不同的抗氧化剂对猪油酸价的影响

不同的抗氧化剂对猪油酸价的影响见图1。

图1 不同抗氧化剂对猪油AV值的影响Fig.1 The influence of antioxidants on the AV value of lard oil

由图1可见，在加速氧化条件下，未添加抗氧化试剂的空白组猪油酸价随时间的延长而迅速升高，添加TBHQ、茶多酚、石榴皮多酚、五倍子单宁的猪油酸价均较空白组均显著降低，可见，抗氧化剂可以显著抑制猪油酸价的上升，同时在所有的抗氧化剂中五倍子单宁效果最好，对抑制猪油酸价升高效果最为明显。

2.1.2 不同的抗氧化剂对豆油酸价的影响

不同的抗氧化剂对豆油的酸价的影响见图2。

图2 不同抗氧化剂对豆油AV值的影响Fig.2 The influence of antioxidants on the AV value of soya-bean oil

由图2可知，空白组豆油的酸价在加速氧化过程中显著增大，抗氧化剂存在时酸价增加显著减缓，证明TBHQ、石榴皮多酚、五倍子单宁、茶多酚均可显著减缓豆油酸价的升高。在几种抗氧化剂中石榴皮多酚、茶多酚和TBHQ效果接近，石榴皮多酚对豆油酸价的抑制效果最为明显。

2.1.3 不同的抗氧化剂对菜籽油酸价的影响

不同的抗氧化剂对菜籽油的酸价的影响见图3。

图3 不同抗氧化剂对菜籽油AV值的影响Fig.3 The influence of antioxidants on the AV value of colleseed oil

由图3可知，未添加抗氧化剂的菜籽油的酸价在加速氧化酸败试验中随时间的延长而迅速增大，添加抗氧化剂可以延缓菜籽油酸价的提高，即可提高菜籽油的稳定性，并且随着所用抗氧化剂的不同而存在一定的差异性。石榴皮多酚、茶多酚、五倍子单宁、TBHQ对菜籽油均具有一定的防止酸败的效果，由图可见对于防止油脂酸败天然抗氧化剂五倍子丹宁效果最好，石榴皮多酚次之，效果比TBHQ和茶多酚的抗幼稚酸败的效果还要强一些。

2.1.4 不同的抗氧化剂对芝麻油酸价的影响

不同的抗氧化剂对芝麻油的酸价的影响见图4。

图4 不同抗氧化剂对芝麻油AV值的影响Fig.4 The influence of antioxidants on the AV value of sesame oil

由图4可知，在加速氧化试验中，随着芝麻油贮存时间的延长，芝麻油的酸价不断地增加，添加抗氧化剂在一定程度上可以延缓芝麻油酸价的增长，不同的抗氧化剂对芝麻油的酸价作用不同，其中五倍子单宁的效果最好，可以显延缓低芝麻油酸价的升高，石榴皮多酚次之，都比茶多酚和TBHQ效果要稍好一些。

2.2 不同的抗氧化剂对食用油碘值的影响

2.2.1 不同的抗氧化剂对猪油碘值的影响

不同的抗氧化剂对猪油的碘值的影响见图5。

由图5可知，在加速氧化试验中，随着贮藏时间的延长，空白组猪油的碘值显著降低。添加TNHQ、五倍子单宁、石榴皮多酚、茶多酚均可以延缓猪油碘值的下降，在几种抗氧化剂中，人工合成的抗氧化剂TBHQ效果最为显著，其次为五倍子单宁和石榴皮多酚。

图5 不同抗氧化剂对猪油碘值的影响Fig.5 The influence of antioxidants on the iodine of lard oil

2.2.2 不同的抗氧化剂对豆油碘值的影响

不同的抗氧化剂对豆油的碘值的影响见图6。

图6 不同抗氧化剂对豆油碘值的影响Fig.6 The influence of antioxidants on the iodine of soya-bean oil

由图6可知，在加速氧化试验中，豆油在贮存前十天内随着时间的延长碘值下降趋势较为平缓，之后碘值迅速下降，不饱和程度迅速降低，添加TBHQ、茶多酚、五倍子单宁能延缓碘值降低，其中TBHQ效果最好，其次是石榴皮多酚和五倍子单宁。

2.2.3 不同的抗氧化剂对菜籽油碘值的影响

不同的抗氧化剂对菜籽油的碘值的影响见图7。

图7 不同抗氧化剂对菜籽油碘价的影响Fig.7 The influence of antioxidants on the iodine of colleseed oil

由图7可知，在加速氧化试验中，未添加抗氧化剂的空白组菜籽油碘值急剧降低，添加TBHQ、茶多酚、石榴皮多酚、五倍子单宁的菜籽油碘值也有所降低，但是较空白组其碘值下降趋势明显减缓，其中TBHQ效果最好，其次是五倍子单宁和石榴皮多酚。

2.2.4 不同的抗氧化剂对芝麻油碘值的影响

不同的抗氧化剂对芝麻油的碘值的影响见图8。

由图8可知，在加速氧化试验中，空白组芝麻油的碘值随时间的延长而迅速降低，添加抗氧化剂可以在一定程度上延缓碘值的降低，不同的抗氧化剂对防止碘价降低的效果差异较大，其中TBHQ效果最好，其次是茶多酚。

图8 不同抗氧化剂对芝麻油碘价的影响Fig.8 The influence of antioxidants on the iodine of sesame oil

2.3 不同的抗氧化剂对食用油脂POV值的影响

2.3.1 不同的抗氧化剂对猪油POV值的影响

不同的抗氧化剂对猪油的POV值的影响见图9。

图9 不同抗氧化剂对猪油POV值的影响Fig.9 The influence of antioxidants on the POV value of lard oil

由图9可知，在加速氧化试验中，空白组猪油的POV值在贮藏过程中随着时间的延长而迅速增大，添加抗氧化剂可以显著延缓猪油POV值的升高，在所有的抗氧化剂中TBHQ、茶多酚和五倍子丹宁效果接近，石榴皮多酚次之。

2.3.2 不同的抗氧化剂对豆油POV值的影响

不同的抗氧化剂对豆油的POV值的影响见图10。

图10 不同抗氧化剂对豆油POV值的影响Fig.10 The influence of antioxidants on the POV value of soyabean oil

由图10可知，在加速氧化试验中，空白组豆油的POV值在贮藏过程中随着时间的延长而迅速增大，添加抗氧化剂可以显著延缓豆油POV值的升高。添加石榴皮多酚、五倍子单宁、TBHQ均可以显著减缓豆油POV值的升高，其中TBHQ、五倍子单宁和石榴皮多酚效果接近，茶多酚次之。

2.3.3 不同的抗氧化剂对菜籽油POV值的影响

不同的抗氧化剂对菜籽油的POV值的影响见图11。

图11 不同抗氧化剂对菜籽油POV值的影响Fig.11 The influence of antioxidants on the POV value of colleseed oil

由图11可知，在加速氧化试验中，空白组菜籽油的POV值在贮藏过程中随着时间的延长而迅速增大，添加抗氧化剂可以显著延缓菜籽油POV值的升高。添加石榴皮多酚、五倍子单宁、TBHQ均可以显著减缓菜籽油POV值的升高，其中石榴皮多酚、五倍子单宁和TBHQ三者的抗氧化效果最好，且效果接近，茶多酚次之。

2.3.4 不同的抗氧化剂对芝麻油POV值的影响

不同的抗氧化剂对芝麻油的POV值的影响见图12。

图12 不同抗氧化剂对芝麻油POV值的影响Fig.12 The influence of antioxidants on the POV value of sesame oil

由图12可知，空白组芝麻油的POV值在加速氧化试验中随时间的延长而迅速增大，添加抗氧化剂可以显著降低芝麻油POV值的升高，添加石榴皮多酚、五倍子单宁、TBHQ均可以显著减缓菜籽油POV值的升高，其中石榴皮多酚、五倍子单宁和TBHQ三者的抗氧化效果最好，且效果接近。

3 结论

天然抗氧化剂五倍子单宁、石榴皮多酚对常用食用油脂猪油、豆油、芝麻油、菜籽油均具有良好的抗氧化效果，可以显著延缓碘值的降低、延缓酸价及POV值的升高，有效防止其氧化，可以作为天然抗氧化剂在食用油中加以利用。

根据Arrhenius经验公式，烘箱1 d相当于实际储存1个月，所试验4种物质在常见食用油储存1年内具有较好的抗氧化性能，均可达到国标要求（POV值≤10 meq/kg），可以将食用油的保质期由6个月增加到12个月。

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Research on Two Natural Antioxidants for Anti-oxidation Stability of Edible Oils

WU Xiao-xia，LI Jian-ke*
（College of Food Engineering and Nutritional Science，Shaanxi Normal University，Xi'an 710062，Shaanxi，China）

The oxidation stability of natural antioxidant，from gallnut tannins and pomegranate peel polyphenols，on the edible oil were studied.Schaal oven method was used to study the the antioxidation stability of edible oils.The peroxide value（POV），acid value（AV），iodine value（IV）of edible oils were measured.Studied the polyphenol from pomegranate peel，TBHQ，tea polyphenols，Chinese gall tannic on edible oils：lard，soybean oil，rapeseed oil，sesame oil antioxidant properties.The results showed that the natural antioxidants pomegranate peel gall tannins and polyphenols on edible oil had a very strong antioxidant activity.

Chinesegalltannic；polyphenolfrompomegranatepeel；edibleoil；naturalantioxidants；antioxidant

2016-11-29

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.18.005

陕西师范大学中央高校博士自由探索项目（GK201304007）

吴晓霞（1982—），女（汉），实验师，博士，研究方向：食品营养与安全。

*通信作者：李建科，男，教授，博士生导师，博士，研究方向：食品营养与安全及天然产物提取分离。