燕麦油抗氧化能力研究

陈 浩 邱 爽 郦金龙 朱巧梅 李再贵 殷丽君

（中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083）

燕麦油抗氧化能力研究

陈 浩 邱 爽 郦金龙 朱巧梅 李再贵 殷丽君

（中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083）

对燕麦油脂的抗氧化能力做了研究。以石油醚、正己烷、异丙醇、乙酸乙酯和乙醇5种溶剂分别提取燕麦油，粗油的酸价（6.90～9.22）和过氧化物（K232：2.61～2.72，K270：1.05～1.1）均很高。将0.2%和2%的油脂稀释液与0.02%的VC、特丁基对苯二酚（TBHQ）和水溶性VE（Trolox）进行抗氧化能力比较，发现燕麦油的DPPH·自由基清除能力低于几种典型抗氧化剂，但2%燕麦油的还原力（0.25～0.27）显著高于这几种抗氧化剂（0.036～0.061），对于ABTS+·清除能力而言，2%的燕麦油的清除能力和3种抗氧化剂接近（约为90%）。以燕麦油为油相的乳液仍然保持着较高的DPPH·自由基清除能力（石油醚、正己烷、异丙醇、乙酸乙酯、乙醇分别为73.21%、76.32%、75.42%、85.61%、89.24%）。燕麦中的极性物质有着较高的抗氧化能力（DPPH·自由基清除率：6.39%～83.22%；还原力：0.07～0.63；ABTS+·清除率：79.31%～97.53%）。

燕麦油 抗氧化能力 抗氧化剂 乳液 极性物质

燕麦（avena sativa L.）是一类比较抗旱、抗寒、耐瘠、喜阴凉的长日照、一年生作物，属禾本科早熟禾亚科燕麦属。一般分为带稃型和裸粒型。燕麦在世界上种植面积仅次于小麦、稻、玉米而居于粮食作物的第4位［1］。我国栽种的燕麦以裸粒型为主。根据中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所对食物成分的分析结果，裸燕麦中脂肪（8.8%）含量居谷类作物首位，其主要成分包括油酸、亚油酸等［2］。亚油酸不仅用来维持人体正常的新陈代谢，而且是合成前列腺素的必要成分。此外，燕麦中具有丰富的抗氧化物质，包括抗多酚、植酸、甾醇（酯）、燕麦蒽酰胺、VE等［3-4］。

由于燕麦中较低的油脂含量成为将其发展为油料作物的限制因素，传统意义上的油料作物，含油量需在 16%以上［5］，但随着 Frey［5］发现了含油量为18%的野生燕麦之后，人们对燕麦油脂又有了更多的期待，随着杂交技术及转基因技术的不断发展，将燕麦发展为新型油料作物更加指日可待。燕麦中的油脂90%以上都分布在燕麦麸皮和胚乳中［3］，以麸皮为原料提取燕麦油，不仅能降低生产成本，更能达到节约资源，保护环境的目的。由于合成抗氧化剂存在安全性及剂量限制等问题，发展天然抗氧化剂得到了越来越多的关注。

本试验将燕麦油与几种典型抗氧化剂做了抗氧化能力的比较，并研究了燕麦油乳液以及其中极性物质的抗氧化能力。

1 材料与设备

1.1 原料与试剂

燕麦，白燕2号：吉林省白城市农科院；大豆：市售。

1，1-二苯基 -2-苦基苯肼（DPPH·），2，2-联氮-二（3-乙基-苯并噻唑 -6-磺酸）二铵盐（ABTS）、Trolox：Sigma公司；抗坏血酸（VC）：北京奥博星生物技术有限责任公司；特丁基对苯二酚（TBHQ）：国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

RE-52-99型旋转蒸发仪：上海亚荣生化仪器厂；Model 550型酶标仪：BIO-RAD；Anke GL-20G-II型离心机：上海安亭科学仪器厂；MS-1震荡混匀器：SHIMADZU；MA150水分测定仪：SARTORIUS公司。

2 试验方法

2.1 燕麦籽粒理化性质测定

含水量：水分测定仪；灰分含量：参照 GB／T 17375—2008／ISO 6884：1985《动植物油脂 灰分测定》；总糖含量：硫酸苯酚法；蛋白质测定：凯氏定氮法；脂肪含量：参照 GB／T 5512—1985《粮食、油料检验粗脂肪测定法》索氏抽提法。

2.2 油脂提取

将大豆和燕麦粉碎，过40目筛，置于70℃烘箱中加热1h钝化脂肪酶［7］。精确称取5份钝化后的燕麦粉50 g，分别用石油醚、正己烷、异丙醇、乙酸乙酯和乙醇为提取溶剂提取。另称取50 g大豆粉，用正己烷提取。提取条件：溶剂250 mL，温度30℃，100 r／min恒温震荡24 h，静置48 h，避光。将过滤后的提取液，40℃减压蒸溶，回收提取溶剂，获得的油脂离心去杂（5 000 r／min，15 min）［8］。

2.3 燕麦油酸价和过氧化物测定

酸价测定：参照《动植物油脂 酸值和酸度测定》GB／T 5530—2005／ISO 660：1996。

K232和K270的测定：1%的燕麦环己烷溶液，在232 nm和270 nm下分别测定其吸光值（比色皿光径1 cm）［9］。

2.4 油脂与典型抗氧化剂的抗氧化能力比较

2.4.1 样品的稀释

取VC、TBHQ、Trolox各2mg，分别加入10mL无水乙醇，获得0.02%乙醇稀释液；取不同溶剂提取的燕麦油及大豆油各0.2 g，加入10mL无水乙醇，获得2%乙醇稀释液；取1 mL油脂的2%稀释液，加入9 mL无水乙醇，获得0.02%稀释液。将上述稀释液震荡混匀备用。

2.4.2 抗氧化能力评价方法

DPPH·清除能力：将DPPH·完全溶于无水乙醇溶液中，配成200μmol／L的溶液，在96孔板中，按表1加样，加样后放在暗处振荡20 min，取出后用酶标仪在520 nm波长下，测定吸光度，平行3次，取平均值［10-12］。

表1 DPPH·清除能力加样表／μL

还原力测定：取0.1 mL样品，加入2.5 mL磷酸盐缓冲液（0.2 mol／L pH 6.6）。然后加入2.5 mL浓度为1 g／mL的铁氰化钾溶液，混匀，置于50℃水浴锅中，保温20min，加入2.5mL浓度为10 g／mL的三氯乙酸，终止反应。取反应液2.5 mL陆续加入2.5 mL蒸馏水，0.5 mL 0.1 g／mL的氯化铁溶液，于700 nm下测定吸光值，吸光值越高，说明样品的还原力越强［13］。

ABTS+·清除能力：用去离子水配制ABTS-过硫酸钾混合液，使ABTS+·浓度为7 mmol／L，过硫酸钾终浓度为2.45 mmol／L。将所得溶液在室温下避光保存12～16 h得到ABTS+·溶液，将ABTS+·溶液用乙醇稀释，使得稀释液在734 nm波长下的吸光值在0.7～0.8之间。按表2加样，然后在室温下震荡反应20 min，在405 nm下测定吸光值［14］。

表2 ABTS+·清除能力加样表／μL

2.5 乳液的制备

取1g试验中提取得到的油脂加入9mL去离子水及0.1g Tween 20，室温下均质10 min（16 000 r／min）。获得10 g／mL O／W乳液，4℃保存备用［15-16］。

2.6 极性物质提取

1 g油脂用1 mL正己烷震荡溶解。用2 mL甲醇／水（80∶20 mL／mL）提取，充分混合后，5 000 r／min离心5 min，重复提取3次，合并甲醇提取液，测定抗氧化能力［17］。

3 结果与讨论

从表3中可以看到，试验中所用燕麦含脂肪8.21%，含量极少。蛋白质和总糖含量均很高，因此在试验提取的过程中，获得的油脂含有较多杂质。又因为燕麦油脂主要分布在麸皮中，考虑从燕麦麸皮中提取油脂是一个更好的途径。

K232和K270是用来评价过氧化物的2个指标，其值与过氧化值有很强的相关性，其值越大，表示过氧化物含量越多［18］。从表4中可以看到，燕麦粗油的酸价和过氧化物均很高，主要是由于燕麦中的脂肪氧化酶的作用，因此油脂提取前的灭酶非常重要。

表3 燕麦的基本物质含量（mean±SD%，n＝4）

表4 不同溶剂提取燕麦油的酸价和K 、K

3.1 燕麦油与典型抗氧化剂的抗氧化能力比较

目前，国内油脂中的抗氧化剂主要为叔丁基对苯二酚（TBHQ），作为人工合成抗氧化剂，其安全性一直备受质疑，根据研究发现［19］，TBHQ、BHA等合成抗氧化剂在极端条件下会不稳定，并可能有致癌等作用。前期的试验结果发现，燕麦油具有良好的抗氧化能力，由于目前市场上多种调和油的出现，考虑将燕麦油脂开发为新型的抗氧化剂。既能改善油脂的脂肪酸组成，又达到抗油脂氧化、酸败的效果。根据规定，TBHQ在油脂中的添加量不得高于0.02%，因此试验中，采用0.02%抗氧化剂的乙醇稀释液与0.2%、2%的油脂进行抗氧化能力的比较。

大部分自由基性质活泼，寿命非常短，但DPPH·和ABTS+·例外，是2种稳定的自由基。DPPH·乙醇溶液呈深紫色，在517nm处有一强吸收。若有单电子配对，则吸收消失，其褪色程度与接受的电子数成定量关系，因而可用分光光度法进行定量分析。而ABTS+·能被各种氧化剂生成蓝绿色的自由基阳离，而抗氧化剂的存在又可使ABTS+·还原，颜色褪去，根据特定吸收峰下的吸光值对其进行定量分析［20-21］。

还原力的测定，实质上是检验物质是否为良好的电子供应者的过程。还原力强的物质供应的电子除可以还原氧化性物质外，也可与自由基反应，使自由基成为稳定的物质。还原力测定以普鲁士蓝Fe4（Fe（CN）6）3生成量作为指标。将赤血盐 KFe（CN）6还原成黄血盐，再利用Fe2+形成普鲁士蓝。700 nm吸光值反映普鲁士蓝的生成量，吸光度值越大，样品还原力愈强，表示抗氧化效果愈佳［22］。

如图1所示，0.02%的 VC、TBHQ和 Trolox的DPPH·清除能力，优于燕麦油及大豆油（DDY），且清除率均在90%以上。但对于还原力这一评价指标而言，燕麦油要高于这几种抗氧化剂（图2）。从图3中可知，2%油脂稀释液的 ABTS+·清除能力和0.02%抗氧化剂相当。且在图1和图3中，随着提取溶剂极性的增强，自由基的清除能力也逐渐呈现上升趋势。因此，为进一步确定极性物质对抗氧化能力的影响，后续试验中，对极性物质进行提取，测定其抗氧化能力。

图1 油脂与典型抗氧化剂的DPPH·自由基清除能力比较

图2 油脂与典型抗氧化剂的还原力比较

图3 油脂与典型抗氧化剂的ABTS+·自由基清除能力比较

3.2 乳液的抗氧化能力

从图4可知，以燕麦油为油相的乳液，DPPH·清除率均在70%以上，保持了较高的抗氧化能力。且随着溶剂极性的增强，提取燕麦油所制得的乳液抗氧化能力也逐渐增强。

3.3 油脂中极性物质的抗氧化能力研究

油脂极性物质的DPPH·清除能力如图5所示，随着油脂提取溶剂极性的增强，所获得的极性物质的DPPH·清除能力也不断增强，且燕麦油极性物质的DPPH·清除能力要强于大豆油。图6中反映了不同油脂极性物质的还原力，其随着油脂提取溶剂极性的提高也大致呈现上升趋势。对于图7中，ABTS+·清除率呈现与其他2个指标相同的趋势。由此可知，燕麦油脂中的极性物质是燕麦油具有良好抗氧化能力的重要原因。

图4 10%O／W乳液DPPH·自由基清除能力的比较

图5 不同油脂提取的极性物质的DPPH·自由基清除率比较

图6 不同油脂提取的极性物质的还原力比较

图7 不同油脂提取的极性物质的ABTS+·自由基清除率比较

4 结论

4.1 燕麦油中由于不饱和脂肪酸含量很高，因此酸价和过氧化值均很高。

4.2 从安全性和抗氧化能力考虑，结合前期提取率试验，认为乙醇作为燕麦油的提取溶剂最为适宜。且通过还原力和ABTS+·清除率2个评价指标来看，燕麦油的抗氧化能力优于VC、TBHQ和Trolox。

4.3 以燕麦油为油相制作的乳液仍然具有很高的清除DPPH·自由基的活力，说明燕麦油作为抗氧化剂有着更广的适用范围。

4.4 燕麦油脂中的极性物质，对于保持燕麦油较高的抗氧化活力有重要作用。用极性较强溶剂提取燕麦油的弊端是，会增加磷脂、甾醇酯等极性脂质的含量，对后续的精炼提出了更高的要求。

［1］黄相国，葛菊梅.燕麦 （avena sativa L.）的营养成分与保健价值探讨［J］.麦类作物学报，2004，24（4）：147-149

［2］Zhou M，Robards K，Glennie-Holmes M，et al.Oat lipids［J］.Journal of the American Oil Chemists＇Society，1999，76（2）：159-169

［3］Peterson D M.Oat antioxidants［J］.Journal of Cereal Science，2001，33（2）：115-129

［4］梁敏.燕麦的功能性及保健食品的开发［J］.粮油加工与食品机械，2006（4）：67-69

［5］Frey K，Hammond E.Genetics，characteristics，and utilization of oil in caryopses of oat species［J］.Journal of the A-merican Oil Chemists＇Society，1975，52（9）：358-362

［6］Peterson D M，Wood D F.Composition and structure of high-oil oat［J］.Journal of Cereal Science，1997，26（1）：121-128

［7］魏决，郭玉蓉，金小培.不同溶剂提取燕麦油脂的抗氧化活性研究［J］.食品科技，2009，33（12）：148-150

［8］时东方，赵骥民，任长忠，等.燕麦中油脂类成分的提取分离及抗氧化活性研究［J］.广东农业科学，2009（11）：14-18

［9］Gutierrez F，Jimenez B，Ruiz A，et al.Effect of olive ripeness on the oxidative stability of virgin olive oilextracted from the varieties picual and hojiblanca and on the different components involved［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，1999，47（1）：121-127

［10］Brand-Williams W，Cuvelier M，Berset C.Use of a free radicalmethod to evaluate antioxidant activity［J］.LWTFood Science and Technology，1995，28（1）：25-30

［11］Fukumoto L，Mazza G.Assessing antioxidant and prooxidant activities of phenolic compounds［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，2000，48（8）：3597-3604

［12］何文兵，韩舜愈，祝霞，等.燕麦麸油及其混合脂肪酸的抗氧化性评价［J］.食品工业科技，2007，28（4）：97-99

［13］Atmani D，Chaher N，Berboucha M，et al.Antioxidant capacity and phenol content of selected algerian medicinal plants［J］.Food Chemistry，2009，112（2）：303-309

［14］Antioxidant activity applying an improved abts radical cation decolorization assay［J］.Free Radical Biology and Medicine，1999，26（9）：1231-1237

［15］Frankel E N，Huang S-W，Aeschbach R，et al.Antioxidant activity of a rosemary extract and its constituents，carnosic acid，carnosol，and rosmarinic acid，in bulk oil and oil-in-water emulsion［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，1996，44（1）：131-135

［16］Huang S-W，Frankel EN，German JB.Antioxidantactivity of.Alpha.-and.Gamma.-tocopherols in bulk oils and in oil-in-water emulsions［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，1994，42（10）：2108-2114

［17］McDonald S，Prenzler P D，Antolovich M，et al.Phenolic content and antioxidant activity of olive extracts［J］.Food Chemistry，2001，73（1）：73-84

［18］Krichene D，Allalout A，Mancebo-Campos V，et al.Stability of virgin olive oil and behaviour of its natural antioxidants under medium temperature accelerated storage conditions［J］.Food Chemistry，2010，121（1）：171-177

［19］Erkan N，Cetin H，Ayranci E.Antioxidant activities of sideritis congesta davis et huber-morath and sideritis arguta boiss et heldr：Identification of free flavonoids and cinnamic acid derivatives［J］.Food Research International，2011，44（1）：297-303

［20］Rathee JS，Hassarajani SA，Chattopadhyay S.Antioxidant activity ofmammea longifolia bud extracts［J］.Food Chemistry，2006，99（3）：436-443

［21］曾军，石国荣.天然产物抗氧化活性的测定方法和原理［J］.安徽农学通报，2008，14（22）：35-36

［22］Wang H，Zhao M，Yang B，et al.Identification of polyphenols in tobacco leaf and their antioxidant and antimicrobial activities［J］.Food Chemistry，2008，107（4）：1399-1406.

The Study on the Antioxidant Ability of Oat Oil

Chen Hao Qiu Shuang Li Jinlong Zhu Qiaomei Li Zaigui Yin Lijun
（College of Food Science and Nutritional Engineering，China Agricultural University，Beijing 100083）

For the further development and utilization of oat，antioxidant ability of oatswas studied.Oat oilwas extracted by petroleum ether，hexane，isopropanol，ethyl acetate and ethanol separately.The acid values（6.9～9.22）and peroxides（K232：2.61～2.72；K270：1.05～1.1）of crude oat oilwere high.Comparing DPPH· radical scavenging assay of 0.2%，2%oil diluents and 0.02%diluents of three typical antioxidants（ascorbic acid（VC），tertiary butyl hydroquinone（TBHQ），water-soluble vitamin-E（Trolox），it was found that DPPH· radical scavenging activity of oil solutionswas lower than those of several antioxidants，but reducing power of2%oatoil solutions（0.25～0.27）was higher than those of several antioxidants（0.036～0.061）.As for ABTS+· scavenging activity，therewereminor differences between 2%oat oil and the three antioxidants（about90%）.The emulsion which contained oat oil as oil phase had high DPPH· radical scavenging activity（petroleum ether：73.21%；n-hexane：76.32%；isopropanol：75.42%；ethyl acetate：85.61%；ethanol：89.24%）.In addition，the polar contents of oat oil had a good antioxidant activity（DPPH· radical scavenging activity：6.39～83.22%；reducing power：0.07～0.63；ABTS+·radical scavenging activity：79.31～97.53%）.

oat oil，antioxidant activity，antioxidants，emulsion，polarmaterial

TS225.1

A

1003-0174（2015）07-0048-05

农业产业技术体系项目（nycytx 07-14）

2014-02-06

陈浩，女，1988年出生，博士，食品科学

殷丽君，女，1971年出生，教授，食品科学