黑果枸杞籽油的氧化稳定性研究

王 亮，谷盼盼，王芳梅，张 鑫，许若男，张修珂，希力阿扎提·阿不力米提，王英美

(新疆大学 生命科学与技术学院，乌鲁木齐 830046)

黑果枸杞(LyciumruthenicumMurray)属于茄科(Solanaceae)、枸杞属(Lycium) 的多年生落叶灌木，别名苏枸杞，有“软黄金”之称。黑果枸杞自古以来就是滋补佳品，也是典型的食药两用资源。藏药经典《四部医典》《晶珠本草》中均记载其有治疗心热病、心脏病、月经不调、停经等效果。现代研究表明[1-2]，黑果枸杞中含有大量的原花青素、花青素、多糖等活性成分及氨基酸、维生素、脂肪酸等多种营养成分，具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、清除自由基等多种生理活性。目前关于黑果枸杞的体外抗氧化性研究主要集中于黑果枸杞的原花青素、花色苷及多糖类组分，黑果枸杞籽油的研究则集中于其脂肪酸组成。而有关黑果枸杞籽油在储藏过程中的氧化稳定性以及其体外抗氧化和功能性未见报道。

王琴等[3]研究表明，黑果枸杞籽油中不饱和脂肪酸含量为90.0%，其中油酸含量为17.9%、亚油酸含量为67.6%、亚麻酸含量为4%。不饱和脂肪酸含量高的油脂易发生氧化酸败，油脂氧化酸败会产生一些小分子有害物质，影响油脂的营养价值[4-5]。邓鹏等[6]研究发现，食用油过氧化值(POV)大于 400 mmol/kg时，食用油会进入深度氧化，此时油脂的色香味已发生异变并具有毒性。Saguy等[7]对油脂氧化过程的研究发现，油脂氧化产生的自由基会加快人体衰老，产生的反式脂肪酸会增加人体患心血管疾病的风险。油脂酸败不仅会降低油脂的经济价值，食用酸败的油脂也会严重危害健康。

本研究采用超声波辅助法提取黑果枸杞籽油，探究水、空气、温度、光照、金属离子与抗氧化剂等对黑果枸杞籽油储藏过程中POV的变化，以期为黑果枸杞籽油的安全储藏提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

黑果枸杞，购于新疆乌鲁木齐月明楼市场。氯化镁(分析纯)、冰乙酸、结晶氯化铝(分析纯)，天津永晟精细化工有限公司；氯化铁(分析纯)，天津市福晨化学试剂厂；无水氯化钙(分析纯)、氯化锌(分析纯)、可溶性淀粉、氯化钠 (分析纯)、碘化钾(分析纯)、硫酸锰(分析纯)、硫酸钾(分析纯)，天津市盛奥化学试剂有限公司；维生素E、4-叔丁基茴香醚(BHA)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)，上海源叶生物科技有限公司；氯仿、石油醚(60～90℃)，天津市富宇精细化工有限公司。

电子天平，上海越平科学仪器制造有限公司；SB-3200DTD超声波清洗机，宁波新芝生物科技股份有限公司；SHB-III循环水式多用真空泵,上海科恒实业发展有限公司;101型电热鼓风干燥箱,北京市永光明医疗仪器有限公司;RE-52A旋转蒸发器,上海亚荣生化仪器厂;RHP-1000A型高速多功能粉碎机,郑州九工机械设备有限公司;电子万用炉,北京市永光明医疗仪器有限公司；标准分样筛(80目)，浙江省虞市道墟纱筛厂。

1.2 实验方法

1.2.1 黑果枸杞籽油的提取[8]

取一定量的黑果枸杞，置于50℃恒温干燥箱干燥至恒重，取出待温度降到室温后，用高速粉粹机粉碎，用80目筛筛分去果肉，取筛上物黑果枸杞籽。将黑果枸杞籽再次粉碎，得到黑果枸杞籽粉。取20 g黑果枸杞籽粉于250 mL锥形瓶中，加入160 mL石油醚，置于超声波清洗机中(设置超声提取温度40℃，频率40 kHz，功率210 W)，超声提取35 min后，静置，用布氏漏斗进行抽滤，滤液转入旋转蒸发器中，40℃下蒸除溶剂，再置于干燥箱干燥至恒重，黑果枸杞籽油移入棕色瓶避光冷藏备用。

1.2.2 黑果枸杞籽油氧化稳定性测试

1.2.2.1 水的影响

取4个50 mL锥形瓶，分别加入30 g黑果枸杞籽油，再分别添加0.05%、0.1%、0.2%、0.5%的去离子水，密封后置于(100±1)℃的烘箱中，每隔12 h取样2 g测定POV。

1.2.2.2 空气的影响

取2个50 mL锥形瓶，分别加入30 g黑果枸杞籽油，一个锥形瓶密封，另一个锥形瓶敞口，均置于(100±1)℃的烘箱中，每隔12 h取样2 g测定POV。

1.2.2.3 温度的影响

取4个50 mL锥形瓶，分别加入30 g黑果枸杞籽油，密封后分别置于(40±1)℃、(60±1)℃、(80±1)℃及(100±1)℃的烘箱中，每隔12 h取样2 g测定POV。

1.2.2.4 光照的影响

取2个50 mL锥形瓶，分别加入30 g黑果枸杞籽油，密封后一个置于暗处，另一个置于自然光照下，均放入(100±1)℃的烘箱中，每隔12 h取样2 g测定POV。

1.2.2.5 金属离子的影响

取9个50 mL锥形瓶，分别加入30 g黑果枸杞籽油，再向其中分别添加氯化钙(CaCl2)、氯化铝(AlCl3)、氯化镁(MgCl2)、氯化铁(FeCl3)、氯化锌(ZnCl2)、氯化钠(NaCl)、硫酸锰(MnSO4)、硫酸钾(K2SO4)、硫酸铜(CuSO4)，添加量均为0.1%。密封后均置于(100±1)℃的烘箱中，每隔12 h取样2 g测定POV。

1.2.2.6 抗氧化剂的影响

取6个50 mL锥形瓶，分别加入30 g黑果枸杞籽油，再向其中分别添加0.02%VE、0.02%TBHQ、0.02%BHA、0.02%TBHQ+VE(质量比1∶1)、0.02%TBHQ+BHA(质量比1∶1)、0.02%BHA+VE(质量比1∶1)。密封后均置于(100±1)℃的烘箱中，每隔12 h取样2 g测定POV。

1.2.3 POV的测定

按GB 5009.227—2016测定油样POV。

2 结果与分析

2.1 水对黑果枸杞籽油氧化稳定性的影响

陈新民[9]在报道自动氧化的机理中发现，含有少量的水分有利于维持油脂的氧化稳定性，其原因主要是水能够水化金属离子，降低其催化活性。本文研究了水对黑果枸杞籽油氧化稳定性的影响，结果如图1所示。

图1 水对黑果枸杞籽油氧化稳定性的影响

由图1可见，与对照组相比，在黑果枸杞籽油中添加少量水(0.05%、0.1%、0.2%和0.5%)均降低了黑果枸杞籽油的POV。在储藏初期，添加少量水的黑果枸杞籽油的POV均呈梯度上升趋势，108 h后POV出现了激增。这可能是通过前期氧化的积累水分对金属离子的抑制效果不再明显造成的。不同水分含量的黑果枸杞籽油POV的大小为0.05%>0.2%>0.5%>0.1%。在实验储藏期内，添加水的黑果枸杞籽油的POV均低于对照组。黑果枸杞籽油中适宜的水分含量有助于其氧化稳定性的保持。

2.2 空气对黑果枸杞籽油氧化稳定性的影响

在室温或高温状态下，油脂与氧气接触会发生自氧化反应，直到氧气耗尽或者自由基稳定，反应才会终止，因此氧气是油脂氧化反应的必要条件，且与浓度和含量有重要关系。本文研究了空气对黑果枸杞籽油氧化稳定性的影响，结果如图2所示。

图2 空气对黑果枸杞籽油氧化稳定性的影响

由图2可见，通入空气促进了黑果枸杞籽油POV的增加。在实验过程中，黑果枸杞籽油的POV一直随着储藏时间的延长而增加，且通入空气的黑果枸杞籽油的POV始终高于未通入空气的，这是由于氧气参与了黑果枸杞籽油的氧化过程，使得黑果枸杞籽油的氧化速度加快，POV升高。因此，在黑果枸杞籽油储藏时，宜采用密封保存。

2.3 温度对黑果枸杞籽油氧化稳定性的影响

油脂氧化反应进行需要一定能量，因为在氧化过程中有旧的化学键断裂和新的化学键生成，而较高的温度可以满足断裂化学键的能量需求。本文研究了温度对黑果枸杞籽油氧化稳定性的影响，结果如图3所示。

图3 温度对黑果枸杞籽油氧化稳定性的影响

由图3可见，100℃时黑果枸杞籽油的POV增长最快，最终的POV也最高，不同温度的黑果枸杞籽油的POV表现为100℃>80℃>60℃>40℃。因此，较低的温度有利于黑果枸杞籽油的保存。

2.4 光照对黑果枸杞籽油氧化稳定性的影响

刘晓庚[10]在光氧化对食品安全影响的研究中认为，光照不仅能诱导游离基的产生，而且还能促进光氧化的发生。因为光照诱导产生游离自由基可吸收周围环境中的氧气，从而促使脂肪酸自氧化。周胜强[11]在研究光照对油脂酸败的影响中认为，光照不仅会促使油脂氧化分解，而且光氧化产生的游离自由基会直接诱发与参与自动氧化的自由基链反应。本文研究了光照对黑果枸杞籽油氧化稳定性的影响，结果如图4所示。

图4 光照对黑果枸杞籽油氧化稳定性的影响

由图4可见，避光储藏的黑果枸杞籽油的POV呈梯度上升趋势，96 h后 POV增加梯度明显增大，但在整个实验周期中避光储藏的黑果枸杞籽油的POV均低于自然光照下的黑果枸杞籽油。因此，黑果枸杞籽油应避光保存。

2.5 金属离子对黑果枸杞籽油氧化稳定性的影响

食用油脂通常含有微量的金属离子，可催化油脂氧化反应的进行，加快油脂氧化速度[12]。在实际过程中，超过一半的油脂在储藏过程中的自动氧化反应是在金属催化下诱发的。金属和金属盐的卟啉环络合物浓度为 10-8mol/L 时，则可产生强氧化效应，且在金属离子存在下，抗氧化剂对油脂的抗氧化性能也会大大降低。如2 mg/kg Fe3+使酚类和醌类抗氧化剂的抗氧化活性几乎完全丧失[13-16]。本文研究了金属离子对黑果枸杞籽油氧化稳定性的影响，结果如图5所示。

图5 金属离子对黑果枸杞籽油氧化稳定性的影响

由图5可见，加入FeCl3的黑果枸杞籽油的POV增高最快，最终的POV也最高，加入ZnCl2的黑果枸杞籽油的POV增长最慢，最终的POV也最低。在(100±1)℃储藏132 h，添加0.1%铁、铜、锰和钾金属盐的黑果枸杞籽油的POV均高于对照组，添加0.1%钠和镁金属盐的黑果枸杞籽油的POV基本与对照组持平，而添加0.1%钙、铝和锌金属盐的黑果枸杞籽油的POV稍低于对照组。这表明位于主族的金属元素对黑果枸杞籽油的氧化物促进作用不明显，副族的过渡态金属离子——铁、铜、锰对黑果枸杞籽油的氧化有促进作用，但是位于过渡态的锌在对黑果枸杞籽油氧化的促进上不遵循此规律。黑果枸杞籽油在储藏过程中应避免接触过渡态金属，在后期的功能性食品开发时不宜与补铁剂进行复配。

2.6 抗氧化剂对黑果枸杞籽油氧化稳定性的影响

添加抗氧化剂是抑制油脂氧化最好的方式，根据抗氧化剂作用机理可以分为自由基吸收剂、金属离子螯合剂、氧清除剂、单线态氧淬灭剂、氢过氧化物分解剂、紫外线吸收剂以及酶抗氧化剂等[17-19]。本文以TBHQ、BHA、VE为抗氧化剂，探究单一抗氧化剂和复配抗氧化剂对黑果枸杞籽油POV的影响，结果如图6所示。

由图6可见，添加不同种类抗氧化剂对黑果枸杞籽油氧化稳定性均有一定维持作用，且维持黑果枸杞籽油的氧化稳定性的能力远高于添加少量的水。添加单一抗氧化剂时，TBHQ对黑果枸杞籽油的氧化稳定性保持的能力最强，其次为BHA，VE维持黑果枸杞籽油氧化稳定性的能力最弱，且是唯一一个在96 h后出现POV激增的组别。对于复合抗氧化剂，维持黑果枸杞籽油氧化稳定性的能力顺序依次为TBHQ+BHA>TBHQ+VE>BHA+VE。总体的抗氧化能力强弱依次为TBHQ+BHA>TBHQ+VE> TBHQ > BHA >BHA+VE> VE。因此，合成抗氧化剂的抗氧化效果优于天然的抗氧化剂，合成抗氧化剂TBHQ的抗氧化效果又高于BHA。因此，在黑果枸杞籽油的储藏中BHA不如TBHQ适用。

图6 抗氧化剂对黑果枸杞籽油氧化稳定性的影响

3 结 论

以黑果枸杞籽油为原料，在添加不同量(0.05%、0.1%、0.2%、0.5%)的水、不同种类的金属离子(FeCl3、MnSO4、K2SO4、CuSO4、NaCl、MgCl2、AlCl3、CaCl2、ZnCl2)与抗氧化剂(TBHQ、BHA、VE)，以及不同的光照、温度和通气情况下，研究黑果枸杞籽油的氧化稳定性。结果表明：不同添加量(0.05%、0.1%、0.2%、0.5%)的水均能降低黑果枸杞籽油的POV，延长黑果枸杞籽油的货架期；不同金属离子对黑果枸杞籽油POV的影响不同，添加0.1%AlCl3、CaCl2、ZnCl2的黑果枸杞籽油的POV均低于对照组，添加0.1%CuSO4、FeCl3、MnSO4、K2SO4的黑果枸杞籽油的POV均高于对照组，其中以FeCl3对黑果枸杞籽油POV增高的影响最为明显；添加不同抗氧化剂的黑果枸杞籽油的POV均低于对照组，其中添加TBHQ+BHA对黑果枸杞籽油POV降低的效果最为明显；避光、密封以及较低温度有利于黑果枸杞籽油的保存。