华山松籽油的氧化稳定性

郭剑霞，蒋汉明，李书启，王昌禄，吴志建

（1.天津天狮学院生物工程学院，天津 301700；2.天津科技大学食品工程与物技术学院，食品营养与安全教育部重点实验室，天津 300457；3.河北联合大学附属医院，河北唐山 063000）

华山松是我国的特有树种，华山松籽仁既是美味食物，又是食疗佳品，倍受医学家、营养学家推崇。在中国，食用松籽的历史已有3000 多年，早在唐朝以前，我国劳动人民就已将松籽仁作为养身佳品，认为常吃松籽仁能延年益寿[1-3]。华山松籽经清理、剥壳制成料胚后采用超临界二氧化碳萃取或压榨等方法制取油脂。

华山松籽油中含量最高的是亚油酸，占63 %，油酸占26%。华山松籽油具有防止动脉粥样硬化，降低胆固醇及预防心血管病的发病率的功能作用[3]。据流行病学的调查发现，膳食中的不饱和脂肪酸与冠心病的死亡率之间呈明显的负相关。但不饱和脂肪酸在光照、有氧、高温下极易自动氧化或发生过氧化反应，脂质过氧化产物是使人衰老的因素之一，大量过氧化脂质的产生，会对DNA 产生直接或间接损伤，最终影响基因表达，从而导致肿瘤的发生[4-5]。华山松籽油脂肪酸组成以不饱和脂肪酸为主，极易被空气中氧所氧化产生一些对人体有害的物质。

国内外有关植物油储藏技术多有报道，主要采用避光、真空、低温、充惰性气体及添加抗氧化剂等方法防止植物油氧化酸败[5-6]。有关华山松籽油储藏稳定性研究报道极少。本研究通过分析储藏期间华山松籽油过氧化值变化，探索最佳的储藏条件，以期为华山松籽油的加工和贮存提供一定的依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料、仪器

华山松籽仁：购自吉林省松宝公司。碘化钾、硫代硫酸钠、冰乙酸、三氯甲烷、可溶性淀粉、叔丁基对苯二酚（TBHQ）、海藻酸钠、柠檬酸等均为国产分析纯。

电热鼓风干燥箱、电热恒温水浴锅：天津天宇实验仪器有限公司；HA 221-50-06 型超临界萃取装置：江苏南通华安超临界萃取有限公司；AW220 型万分之一电子天平：日本岛津公司。

1.2 方法

1.2.1 华山松籽油的提取

华山松籽仁粉碎后过20 目筛，用超临界CO2萃取装置进行萃取。经试验得最佳萃取条件为：萃取压力35 MPa，萃取温度45 ℃，CO2流量30 L/h，萃取时间120 min。收集得到澄清的浅黄色华山松籽油。

1.2.2 华山松籽油氧化稳定性的测定

在不同贮存条件下的华山松籽油，由于其自动氧化作用，在放置一段时间后，其过氧化物的含量将不断增加，按照GB/T 5009.37-2003《食用植物油卫生标准的分析方法》[7]，定期测定其过氧化值（POV），以此来表示华山松籽油的氧化速度，每个样品重复3 次，取平均值（以下相同）。

1.2.3 烘箱法耐热实验

在用超临界CO2萃取制得的华山松籽油中分别添加质量分数为0.1%、0.15%（按VE∶PUFA 计）的天然VE，然后将空白和样品分别放在烘箱内60 ℃条件下储存，并定期于0、2、4、6、8、10 d 时测定其过氧化值。

1.2.4 贮藏温度对华山松籽油稳定性实验

各取25 g 华山松籽油于4 个具塞锥形瓶中，1 个置于室内自然温度（大约25 ℃）条件下，另外3 个分别置于37、55、65 ℃恒温培养箱中，并定期于0、2、4、6、8、10 d 时测定其过氧化值。以此得到不同温度下松籽油的过氧化值变化趋势图。

1.2.5 光照对华山松籽油的稳定性实验

称取两份相同质量的松籽油各25 g，将一份置于无色的玻璃瓶中，另一份置于棕色的玻璃瓶中，以烘箱加速氧化法，均置于60 ℃的数显恒温干燥箱中，并定期于0、2、4、6、8、10 d 时测定其过氧化值。

1.2.6 微胶囊化对华山松籽油氧化稳定性的影响

采用浓度为2.5%的海藻酸钠作为主要壁材对松籽油进行包埋，同时添加一些抗氧化剂制成微胶囊颗粒。将制备的微胶囊置于室温条件下，定期于0、5、10、15、20、25、30 d 时测定其过氧化值。将微胶囊化油脂的过氧化值随时间的变化趋势作图。

1.2.7 抗氧化剂与增效剂的协同作用对华山松籽油氧化稳定性的影响

称取5 份相同质量的华山松籽油25 g，置于室温条件下，选用TBHQ 和VE作为松籽油的抗氧化剂，并考查增效剂柠檬酸对二者抗氧化效果的影响。定期于0、5、10、15、20、25、30 d 时测定其过氧化值。

1.2.8 Cu2+、Fe3+对华山松籽油稳定性的影响

称取3 份25 g 华山松籽油，向华山松籽油中加入0.5 mol/ L 的CuSO4、Fe（2S04）3溶液各1 mL，对照样品中加入1 mL 蒸馏水，放置于60℃的恒温箱中加速氧化，定期于0、2、4、6、8、10 d 时测定其过氧化值。

2 结果与讨论

2.1 烘箱法耐热实验

在用超临界CO2萃取制得的华山松籽油中分别添加质量分数为0.1%、0.15%（按VE∶PUFA 计）的天然VE，然后将空白和样品分别放在烘箱内60 ℃条件下储存，于0、2、4、6、8、10 d 时测定其过氧化值。研究华山松籽油添加不同质量分数的天然VE在烘箱内60 ℃条件下储存时过氧化值随时间的变化，其结果如图1 所示。

图1 不同添加量的VE对华山松籽油氧化稳定性的影响Fig.1 THe effect of different vitamin E content on stabilization of PAFO

植物油在高温诱导并添加不同浓度的抗氧化剂时，其氧化稳定性存在很大差异。由图1 可见，随时间延长，添加不同天然VE量的各样品其过氧化值均呈上升趋势，在测试前各个样品过氧化值相同仅为1.2 meq/kg，10 d 后添加0.15%的天然VE的过氧化值变化幅度最大，达78.3 meq/kg，不添加VE的对照样品的过氧化值为58.1 meq/kg，而添加0.10%的天然VE样品的过氧化值则只有32 meq/kg。在华山松籽油中添加质量分数为0.10%的天然VE时，VE所起的抗氧化效果较好，而VE添加量大于0.10%时，其过氧化值反而升高，抗氧化效果不好。因此，并不是VE添加量越多越好。这可能是由于VE添加量多时VE氧化变成生育酚，从而降低了VE的抗氧化效果。

2.2 贮藏温度对华山松籽油稳定性的影响

贮藏温度对华山松籽油稳定性的影响见图2所示。

图2 不同温度下华山松籽油的过氧化值变化趋势Fig.2 The variety of POV of PAFO under different temprature

从图2 可见，保藏温度越低，华山松籽油越稳定，其过氧化值增长缓慢。反之，随着温度的升高，华山松籽油的过氧化值也呈大幅度上升趋势。该油脂在25℃时保藏10 d 后，其过氧化值仅为5.7 meq/kg；而在65 ℃加速氧化的条件下，只需3 d 其过氧化值就达到14.7 meq/kg，已超过标准。可见，温度对华山松籽油的过氧化有着明显的促进作用。

2.3 光照对华山松籽油稳定性的影响

光照条件对华山松籽油氧化稳定性的影响如图3所示。

图3 光照对过氧化值的影响Fig.3 The effect of the ray on POV

从图3 可以看出，不避光条件保存的华山松籽油的稳定性要比避光条件下保存松籽油的稳定性差。这是因为在油脂的自动氧化初期，光氧化是关键的诱因。其基本过程是：基态氧分子在光敏剂以及紫外光的共同作用下，生成激发态的氧，激发态氧直接与基态的含烯物的双键作用，生成氢过氧化物[8-9]。从上图中我们还可以看出，光照条件下保存的松籽油，过氧化值基本是迅速上升，而避光条件下保存的松籽油在保存6 d 后过氧化值仅为10.5 meq/kg，其过氧化值速度上升很缓慢，存在较长的一个稳定期。

2.4 制备微胶囊对华山松籽油氧化稳定性的影响

采用浓度为2.5%的海藻酸钠作为主要壁材对华山松籽油进行包埋，同时添加一些抗氧化剂制成微胶囊颗粒，研究微胶囊化油脂的过氧化值随时间的变化趋势，其结果如图4 所示。

图4 微胶囊化对松籽油的过氧化的影响Fig.4 The POV of PAFO changed by microencapsulation

植物油在被微胶囊化后可抑制内容物的氧化。图4 是以海藻酸钠作为主要壁材，同时添加一些抗氧化剂制成微胶囊粉末。由图4 可见，未经包埋的松籽油在常温下的保质期只有15 d，在空气中自然光及氧气的作用下，15 d 后，其过氧化值即超出食用标准。包埋在微胶囊中的油脂，保存至一个月后过氧化值仍未超标。而在包埋时加入适量的抗氧化剂，可以有效控制华山松籽油的过氧化，保藏一个月后，该样品过氧化值无明显升高。

2.5 抗氧化剂与增效剂对华山松籽油氧化稳定性的协同作用

将柠檬酸、VE与TBHQ 进行协同效应试验，考察增效剂柠檬酸对抗氧化剂TBHQ 与VE抗氧化效果的影响，其结果如图5 所示。

图5 增效剂对抗氧化剂的协同作用Fig.5 The effect of synergistic agent on antioxidants

从图5 可以看出，与对照相比，添加抗氧化剂能够有效延缓华山松籽油的过氧化，且TBHQ 的抗氧化效果明显优于天然VE。添加天然VE可以在一定程度上延缓华山松籽油的过氧化，但同时添加增效剂柠檬酸时，华山松籽油的过氧化值反而较单独添加VE时有所升高。添加TBHQ 的华山松籽油其过氧化值在一个月内无明显升高，而同时添加增效剂柠檬酸和TBHQ 的松籽油，其过氧化值则更低，在一个月后仍无明显变化。可见，柠檬酸虽不宜作为天然VE的抗氧化增效剂，但能够有效促进TBHQ 的抗氧化作用。

2.6 Cu2+、Fe3+对华山松籽油氧化稳定性的影响

向华山松籽油中添加Cu2+、Fe3+两种金属离子，研究Cu2+、Fe3+对华山松籽油稳定性的影响，其结果如图6 所示。

图6 金属离子对华山松籽油氧化稳定性的影响Fig.6 The effect of metallic ion on stabilization of PAFO

由图6 可以看出，在60 ℃条件下，不添加金属离子的样品随着时间的延长过氧化值上升缓慢，10 d 后的过氧化值为58 meq/kg。而添加Cu2+、Fe3+两种金属离子的华山松籽油的过氧化值随着处理时间的延长明显升高，10 d 后的过氧化值分别达到103.4 meq/kg 和88.7 meq/kg。Cu2+对过氧化值的影响要高于Fe3+。说明金属离子促进华山松籽油的氧化，且Cu2+的影响更大，在华山松籽油的保存中应避免与Cu2+、Fe3+接触。

3 结论

1）添加适量的VE能够延缓华山松籽油的过氧化，但添加量超过一定范围后，反而促进其氧化。

2）温度的升高对华山松籽油的过氧化有着明显的促进作用，保藏温度越低，华山松籽油越稳定。

3）不避光条件保存的华山松籽油的稳定性要比避光条件下保存的稳定性差。在避光条件下保存的华山松籽油，其过氧化值速度上升很缓慢，存在较长的一个稳定期。

4）以海藻酸钠为主要壁材对华山松籽油进行包埋制备微胶囊，可以有效防止华山松籽油的过氧化。而在包埋时加入适量的抗氧化剂，可以有效控制其过氧化，保藏一个月后，该样品过氧化值仍无明显升高。

5）添加抗氧化剂能够有效延缓华山松籽油的过氧化，且TBHQ 的抗氧化效果明显优于天然维生素E。柠檬酸虽不宜作为天然维生素E 的抗氧化增效剂，但能够有效促进TBHQ 的抗氧化作用。

6）向华山松籽油中添加Cu2+、Fe3+两种金属离子，过氧化值明显升高，且Cu2+的影响更大。

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