鱼油氧化稳定性研究—感官及理化参数评价

田 芳，徐 昕，关 岩

(雅培贸易(上海)有限公司，上海 200233)

如何更加有效地监控鱼油的氧化状态也一直是食品行业关注的焦点[1-4]。油脂氧化产物分为一级氧化产物和二级氧化产物[5-7]。关于油脂中一级及二级氧化产物的分析，国内外已开发出多种检测方法，包括过氧化值及硫代巴比妥酸反应产物(TBARS)的分析，以及各种色谱、化学发光、荧光发射、拉曼光谱、红外光谱及核磁共振等方法[8]。目前，国内主要是通过检测原料油脂的过氧化值及游离脂肪酸的含量来监控油脂的质量。油脂中过氧化物的含量并不能完全反映其氧化程度。低过氧化物水平也可能存在于高氧化程度的油脂样品中，由于大部分的过氧化物已经降解为二级氧化产物。而游离脂肪酸的含量同样不能很好地反映油脂的氧化程度。油脂中游离脂肪酸主要来源于油脂精炼过程，其含量的高低可以用来评价油脂加工过程的质量[9]。游离脂肪酸是促进油脂氧化的因素之一，但其含量的高低与油脂储藏过程中氧化程度的相关性还需作进一步的评价[10]。感官评价是公认的评价油脂氧化程度的最灵敏有效的方法，但此方法需要经过良好培训的专业感官评价人员，并不是所有的检测单位都具备做感官评价的能力。挥发性二级氧化产物是油脂氧化不愉快气味的主要贡献者，是与感官评价结果联系最紧密的指标[11]。近年来，关于油脂二级氧化产物的研究国内外已有很多报道。杨湄等[9]研究了不同的制油方式对菜籽油中的二级氧化产物含量的影响。Fereidoon[12]使用静态顶空分析法分析了油脂中挥发性醛类小分子化合物。Kulas等[13]研究了不同的抗氧化剂对鱼油储藏过程中挥发性二级氧化产物形成的影响。Frankel[14]及Chaiyasit等[15]研究发现，己醛为ω-6脂肪酸的一种主要的挥发性二级氧化产物，而丙醛为ω-3脂肪酸的标志性二级氧化产物。关于二级氧化产物与一级氧化产物(过氧化值)的关系[15-17]、二级氧化产物与感官参数的关系，国内外也已有研究报道[18-19]。

本研究以商业用途的鱼油样品 ARA及DHA为研究对象做加速储藏实验，通过监测储藏实验中鱼油样品的过氧化值、游离脂肪酸及挥发性二级氧化产物的变化，研究3种评价参数与相应的感官评价指标之间的相关性，以寻找更加有效可行的油脂氧化程度评价指标，以更好地控制油脂质量。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鱼油样品ARA(约40%，含生育酚及抗坏血酸棕榈酸酯)及DHA(约40%，含生育酚及抗坏血酸棕榈酸酯)，帝斯曼公司；冰乙酸、异辛烷、碘化钾、可溶性淀粉、水杨酸、吐温60、乙醚、无水乙醇及酚酞，国药集团化学试剂有限公司；硫代硫酸钠(0.1 mol/L)，默克化工技术(上海)有限公司；氢氧化钠(1 mol/L)、丙醛及己醛，Sigma-Aldrich；丙醛-2，2，3，3，3-D5内标及己醛-D12内标，CDN Isotopes (Quebec，Canada)。

1.2 仪器与设备

气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)，安捷伦 5977A，配有7890B气相色谱系统、电子轰击(EI)离子源、MassHunter数据处理系统及Perkin Elmer TurboMatrix 40 带捕集阱顶空进样器；烘箱，ThermoFisher Scientific；漩涡振荡器，Fisher Scientific；分析天平(精确至0.1 mg)，Mettler Toledo MS 304S；微量滴定管，德国Brand。

1.3 方法

1.3.1鱼油储藏实验 鱼油ARA及DHA样品分装于螺纹玻璃瓶中，每瓶约100 g。分装样品避光储存于40℃1个月进行油脂氧化加速储藏实验。每天取出3瓶油脂样品，冷却至室温后，放于4℃冰箱内平衡过夜。样品从冰箱中拿出，立刻称取约1 g的样品于透明顶空瓶中 (22 mL，CLEAR CRIMP VIAL，Perkin Elmer)，封闭顶空瓶，用于挥发性氧化产物的检测。剩余样品则用于游离脂肪酸、过氧化值的检测及感官评价。

1.3.2感官评价 感官评价利用了雅培中国研发中心一批专业的感官评价小组成员来对ARA及DHA样品的香气进行定量描述检验(参考ISO 13299标准)[20]。小组成员一共10人(均为女性，年龄33～50岁)，在进行样品评价前经过了为期1个月左右针对ARA和DHA感官香气属性的集中培训。正式评价时，称取10 g左右的避光保存样品置于100 mL一次性无味品尝杯中，让评价员顺时针轻微晃动杯子进行3次短暂的嗅闻，写下闻到的香气属性，每个样品间进行充分地休息。代表ARA及DHA样品新鲜和氧化的7个感官香气属性和它们的参考物(表1)被用来作为培训材料。评价员对这些参考物的感官属性及其强度进行反复熟悉，并重复测试它们的定量描述检验结果，最终达到一致性结果。

1.3.3游离脂肪酸(酸价)的测定 使用GB/T 5530-2005/ISO 660：1996对各油脂储藏样品中的游离脂肪酸进行测定[21]。

1.3.4过氧化值的测定 使用GB/T 5538-2005/ISO 3960：2001对各油脂储藏样品中的过氧化值进行测定[22]。

1.3.5挥发性氧化产物的测定(GC-MS) 油脂样品中挥发性氧化产物己醛和丙醛的测定方法根据美国环境保护局(EPA)方法8260C稍做修改[23]。于称有1 g样品的封闭透明顶空瓶中，使用进样针加入100 μL 含有己醛-D12及丙醛-2，2，3，3，3-D5 的内标溶液(约1 000 μg/mL于甲醇中)。进样前，将顶空瓶于60℃平衡20 min，使挥发性化合物充分溶出。液上气体被从密闭的顶空瓶中吸取，在捕集阱中进行预浓缩并传输至气相色谱系统中进行分离。

表1 ARA及DHA样品新鲜和氧化的感官特征属性及其参考物和制备方法

色谱条件：毛细管色谱柱为安捷伦DB-5MS (30m×0.25 mm×0.25 μm)；升温程序为初始温度为35℃，保持 5min；以4℃/min升至120℃；再以50℃/min升至240℃，保持1.35 min；载气为高纯氦气(99.999%)；载气流速为1 mL/min。

质谱条件：离子源温度为230℃；接口温度为150℃；电离电压为70 eV；使用选择离子监测(SIM)模式对数据进行采集，己醛的定量离子为m/z48，定性离子为m/z64及80，其D12氘代内标的定量离子为m/z55，定性离子为m/z69。丙醛的定量离子及定性离子为m/z58.0 及 57.0，其D5氘代内标的定量及定性离子分别为m/z63.0及62.0。

定量分析：根据样品中己醛及丙醛的含量，配制一系列的含有相同浓度内标的标准工作溶液。将各标准工作溶液(100 μL)分别加入称为1g可可油的顶空瓶中，加盖后上机分析。以各标准溶液中己醛及丙醛的浓度为横坐标，它们与其各自内标的峰面积比值为纵坐标绘制标准曲线，计算各样品溶液中己醛及丙醛的浓度。

1.4 统计分析

本研究使用IBM SPSS Statistics 22进行One-way ANOVA统计分析，显著水平为0.05。

2 结果与分析

2.1 感官评价

对 ARA 及 DHA 样品进行为期 30 d的感官香气属性评价，雅培内部的原料放行感官标准(基于ISO 13299 标准制订)被作为参考文件来判断样品是否出现了不符合标准的感官属性，以此来判断样品的氧化程度(表2)。经过30d的感官香气评价，ARA样品始终维持在弱的蛋腥味，感官属性没有变化(图1)。DHA样品从第15d开始，呈现了很弱的腐败鱼腥味，感官属性发生变化，出现氧化现象。从第23d开始，腐败鱼腥味变重，氧化现象更严重。青草味在30d中始终处于很弱或弱的强度，均符合标准(图2)。

表2 ARA及DHA主要香气属性及评分接受标准

图1 ARA样品40℃避光储藏30d过程中感官香气属性的变化

图2 DHA样品40℃避光储藏30d过程中感官香气属性的变化

2.2 游离脂肪酸的测定

ARA及DHA油脂样品中的游离脂肪酸含量在储藏过程中均没有明显变化(图3及图4)，说明游离脂肪酸的含量不是一个能够灵敏反映油脂氧化状态的理化指标。油脂中游离脂肪酸主要来自于油脂的精炼过程，可以反映油脂加工过程的质量。工业界对游离脂肪酸含量的控制的一个重要原因是它是一种促氧化剂，能促使促氧化金属离子(铁、铜等)在油水界面的富集，从而加速金属离子催化的油脂氧化反应的进行[24]。游离脂肪酸同时也是油脂氧化产物的一种，但通常情况下，当其含量因油脂氧化而发生明显变化时，油脂的氧化程度已非常严重。

图3 ARA样品40℃避光储藏30d过程中游离脂肪酸含量的变化

图4 DHA样品40℃避光储藏30d过程中游离脂肪酸含量的变化

2.3 过氧化值的测定

由图5、图6可知，脂质过氧化物的含量在2种油脂储藏过程中均整体呈现出缓慢上升的趋势，说明一级氧化产物在储藏过程中逐渐累积。脂质过氧化物在ARA样品储藏过程中的含量范围为0.51～6.68 mmol/kg，稍高于其在DHA样品中的含量范围(0.21～4.95 mmol/kg)。但感官评价结果显示，ARA样品在整个储藏过程中均符合感官标准，而DHA样品从第15d开始，香气开始不符合感官标准，出现氧化现象，从第23d开始氧化现象更为显著。这种现象可能是因为脂质过氧化物在DHA中已降解为二级氧化产物。过氧化值的测定结果表明，此理化指标一定程度上可以反映油脂氧化的初期状态，但不能反映最终影响油脂质量的感官性状。

图5 ARA样品40℃避光储藏30d过程中过氧化物含量的变化

图6 DHA样品40℃避光储藏30d过程中过氧化物含量的变化

2.4 挥发性氧化产物的测定

图7、图8显示，ARA样品在30d的储藏过程中基本无挥发性二级氧化产物产生，与感官评价的结果一致(图1)。DHA样品中丙醛的含量从第22d开始有显著升高(P< 0.05)，与其感官评价结果相一致(图2，第23d腐败鱼腥味显著加重)。挥发性二级氧化产物的含量能够更有效地反映鱼油样品的氧化状态。ELISIA等[25]的研究也表明，己醛是反映母乳中油脂氧化状态的一个有效指标。

图7 RA样品40℃避光储藏30d过程中挥发性二级氧化产物己醛含量的变化

图8 DHA样品40℃避光储藏30d过程中挥发性二级氧化产物丙醛含量的变化

3 结论

本实验研究了2种商业用鱼油样品ARA和DHA在加速储藏过程中的感官属性及3种理化指标游离脂肪酸含量、过氧化值及挥发性二级氧化产物己醛/丙醛的变化。结果表明，脂肪酸含量的变化不能灵敏有效地反映油脂样品的氧化状态。过氧化值一定程度上可以反映油脂氧化的初期状态，但不能有效地反映油脂样品的感官性状。挥发性二级氧化产物(ω-6脂肪酸监测己醛、ω-3脂肪酸监测丙醛)的含量变化与油脂的感官评价结果相一致，可以相对有效地反映油脂样品的氧化状态。同时监测鱼油样品的过氧化值及丙醛/己醛的含量可以更全面地评价油脂的氧化状态，以更有效地控制鱼油在储藏过程中的质量。◇