葡萄籽油的添加对山核桃油抗氧化能力改善的研究

石 磊，沈凡樱，贾有青，代 岚

沈阳师范大学 粮食学院 (沈阳 110034)

山核桃油是通过物理或化学方法提取的核桃中的油脂，它保留了核桃中原有的营养成分，含有多种脂肪酸，其中不饱和脂肪酸成分含量超过90%,还富含多酚类、甾醇、维生素E和角鲨烯类物质，对人体尤其是大脑有保健作用；同时具备很好的预防心脑血管疾病的作用，避免动脉硬化的产生。山核桃油的缺点是货架保质期较短，给商家的生产及保质带来一定的局限性，孙小芹等采用高压差示扫描量热仪(PDSC)法测定了山核桃油在不同的压力、氧气浓度和温度条件下的氧化稳定性，结果表明在常压、常氧、20 ℃的条件下，山核桃油的货架期是24 d。因此山核桃油若保持良好品质，应选择低温、密封保存，防止高压处理的条件[1]。由于液压法、螺旋压榨法、有机溶剂提取法、水酶法四种不同制油工艺制取的山核桃油的脂肪酸构成和含量并无明显差异，本研究选择物理方法榨取的山核桃油为对象，探讨温度光照等环境条件对其OSI指标的影响，还分别添加BHT、VE、VC、葡萄籽油，比较它们对山核桃油的OSI指标的影响，以期求得更好延长山核桃油保质期的措施[2-7]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

核桃仁，辽宁省抚顺新宾利核林场；葡萄籽，乌鲁木齐市广泰峰糖酒有限公司；正己烷，南京东方之珠工贸有限公司；超纯水，实验室自制；氢氧化钾，分析纯，沈阳金泰尔化工有限公司；酚酞，分析纯，沈阳罡润洁有限公司；邻苯二甲酸氢钾(基准试剂)，广东科密欧科技发展有限公司； BHT，分析纯，广州苏喏化工有限公司；VE，分析纯，上海上海佰晔生物科技有限公司；VC，分析纯，无锡市亚泰联合化工有限公司。

1.2 仪器与设备

ZYJ908 型螺旋榨油机，江门市贝尔斯敦电器有限公司；DSY-9002型高速多功能粉碎机，鹤壁市冶金机械设备有限公司；Jouan MR23i型台式冷冻离心机，法国Jouan公司； RV10型旋转蒸发仪，驭璟(上海)科学仪器有限公司；UV-5100B 型紫外可见分光光度计，上海析谱仪器有限公司；OSI-24型油脂氧化稳定性测定仪，北京金工鸿泰科技有限公司；SU8030型超高分辨场发射扫描电子显微镜(SEM)，日本日立公司。

1.3 方法

1.3.1山核桃油的提取

山核桃油经脱壳筛选后置于组织捣碎机破碎研磨5 min，在螺旋榨油机内压榨，取油并称重，油饼用正己烷超声提取，对超声温度、超声时间和料液比进行单因素试验和正交试验，参考王顺民等的方法，温度为50 ℃，时间为40 min，料液比为1∶10，将得到山核桃油置于冷冻离心机内并于 4 ℃条件下 8 000 r/min 离心 40 min，静置后收集最上层乳状物[8-11]。将压榨油与溶剂浸提油混合混合物，作为油脂氧化性实验的研究油样。

1.3.2油脂的氧化稳定性指数(OSI)测定方法

山核桃油氧化稳定性测试参照GB/T 21121—2007,采用快速氧化法来测定，即用OSI油脂氧化稳定性测定仪来加速氧化测定油脂的OSI值，进而推测出在一定条件下山核桃油的货架保存期。此方法通过控制温度、通入空气的流量等方式来加速处理样品的氧化过程。因为样品中油脂的脂肪酸分子氧化，氧化的初级产物和次级产物的生成，产生包括易挥发的小分子有机酸，如乙酸和甲酸等，这些反应物被转移到含有超纯水的测量杯中，会引起水溶液的电导率升高。出现次级氧化反应产物所消耗的时间为诱导时间，即油脂的氧化稳定性指数(OSI)(Oxidative Stability Index)。诱导时间越长，则样品的抗氧化活性就越强[12-15]。

1.3.3山核桃油氧化稳定性的研究

1.3.3.1 温度对山核桃油的OSI值的影响

取四支油脂氧化配用的大试管，每支试管放入(5.00±0.02) g亚麻籽油样品，置于油脂氧化仪内，启动油脂氧化稳定性测定仪，分别设定温度110 ℃、120 ℃、130 ℃、140 ℃，测定4支试管内山核桃油OSI值的变化情况[16-18]。

1.3.2.2 光照持续时间对山核桃油氧化稳定性的影响

取10支洁净的大试管，分别标记1～10编号，各装入山核桃油样品(5.00±0.02) g，其中第1、2支试管分别装入避光和光照10 d的油样，第3、4支试管分别装入避光和光照20 d的油样，第5、6支试管分别装入避光和光照30 d的油样，第7、8支试管分别装入避光和光照40 d的油样，第9、10支试管分别装入避光和光照50 d的油样。将其放置于油脂氧化稳定性测定仪中，启动油脂氧化测定仪，将温度设置为110 ℃，空气通量为2.0 MPa下测定10支试管中山核桃油OSI值变化情况[19-22]。

1.3.3.3 空气通量对山核桃油氧化稳定性的影响

取5支洁净的大试管，分别标记1～5号，各装入山核桃油样品(5.00±0.02) g，分别以1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 MPa的恒定压强下通入空气将其置于油脂氧化仪测定槽内，将温度设置成110 ℃，启动油脂氧化仪，在避光条件下记录山核桃油的OSI值的变化情况。

1.3.3.4 BHT抗氧化剂及复配抗氧化剂对山核桃油的OSI值的影响

取4支洁净的大试管，每支试管放入(5.00±0.02) g山核桃油样品，第1支试管不添加抗氧化剂，第2支试管设置加入量为0.02%的BHT，第3支试管内设置加入量为0.02%的BHT和0.02%的VE，第4支试管内加入量为0.02%的BHT、0.02%的VE和0.02%的VC，将加入抗氧化剂的待测油样置于油脂氧化仪内，按照要求连接好油脂氧化稳定性测定仪，设定温度为110 ℃，避光及空气通量为2.0 MPa下记录山核桃油OSI值的变化情况，找出在国家标准范围内抗氧化剂的适宜添加量[23-25]。

1.3.3.5 葡萄籽油对山核桃油OSI值的影响

取8支洁净的大试管，分别标记1～8编号，各装入(5.00±0.02) g山核桃油样品，再在1～8支试管内分别加入1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%、6.0%、7.0%、8.0%比例的葡萄籽油，然后内置于油脂氧化仪内，按照说明书连接好油脂氧化稳定性测定仪，为了防止温度对油脂氧化的影响，温度都设置为110 ℃，避光及空气通量为2.0 MPa下测定葡萄籽-山核桃的OSI值的变化情况，对结果进行比较分析，找出较佳的葡萄籽油添加量[26-30]。

2 结果与讨论

2.1 山核桃油OSI值影响条件的确定

2.1.1不同氧化温度对山核桃油的OSI值的影响

将制备好的山核桃油样品置于OSI氧化稳定仪中，将氧化温度分别调至110 ℃、120 ℃、130 ℃、140 ℃、150 ℃温度下进行测定油样的OSI值，结果如图1。

图1 不同的氧化温度对山核桃油OSI值的影响

由图1可知，在升高山核桃油的氧化温度时， OSI值呈下降趋势，表明山核桃油氧化稳定性随着氧化温度的升高而降低。

2.1.2不同光照条件对山核桃油OSI值的影响

将山核桃油样品标号并置于OSI氧化稳定性测定仪中，在氧化温度110 ℃时，空气通量为2.0 MPa下测定不同光照时间，山核桃油油样的OSI值的情况，结果如图2。

由图2可知，随着光照时间的增加，山核桃油的OSI值降低，即光照时间越长，山核桃油氧化稳定性越差，保存难度越大。因此，山核桃油应尽可能避光保存。

图2 不同光照时间对山核桃油OSI值的影响

2.1.3不同空气通量对山核桃油OSI值的影响

将山核桃油油样置于OSI氧化仪中测试槽内，控制在氧化温度110 ℃，避光条件下保存，研究空气通量对测定山核桃油油样OSI值的影响，结果如图3。

图3 不同空气通量对山核桃油OSI值的影响

由图3可知，随着空气通量的增加，山核桃油的OSI值降低，即空气通量越大，山核桃油的氧化稳定性越差，保存难度越大，这也是本实验采用的加大空气通量快速氧化法研究山核桃油的OSI值的变化，基本在2.0 MP下山核桃油的OSI变化趋于改变不大，其它研究的加速氧化控制在2.0 MPa下。

2.2 不同化学抗氧化剂及天然葡萄籽油对山核桃油OSI值的影响

2.2.1不同化学抗氧化剂对山核桃油的OSI值的影响

在制备好的山核桃油样添加不同抗氧化剂，在OSI氧化测定仪上测定山核桃油样品的OSI值，设置温度为110 ℃，结果见表1。

表1 不同抗氧化剂对山核桃油OSI值的影响

由表1可知，不同的化学抗氧化剂添加到山核桃油中后，山核桃油的OSI值会有不同程度的增大，说明BHT、VC、VE使山核桃油的抗氧化性有着一定程度的提高，其中VE对山核桃油的抗氧化性提升最大，BHT次之，VC对山核桃油的抗氧化性提升最小。OSI值的提高代表山核桃油的抗氧化性有所增强，对延长山核桃油的保质期有明显的改善作用，但是添加物毕竟是化学添加物，对人体是有危害的，国标是也有限制的。

2.2.2不同天然葡萄籽油对山核桃油的OSI值的影响

将制备好的山核桃油试样，置于OSI油脂氧化稳定性测定仪，将温度设定为110 ℃，测定添加了不同比例的葡萄籽油对山核桃油的OSI值的影响，结果见表2。

表2 不同葡萄籽油添加量对山核桃油OSI值的影响

由表2可知,在葡萄籽油添加到山核桃油后，核桃油的OSI值会升高，说明了葡萄籽油添加对于山核桃油的氧化稳定性有一定程度增强的作用，减缓油脂的氧化速度，它的货架保质期也会相应变长。根据上述的图表可知，随着葡萄籽油的添加，山核桃油稳定性会增强，但到了比例为6.0%时，OSI值基本趋于稳定，再添加葡萄籽油，对于山核桃油的氧化稳定性没有什么明显的改变，反而会造成葡萄籽油的浪费，这样会使成本增加。因此，葡萄籽油的较适合的添加量为6.0%，综合斟酌来看，是较为适合的添加量。葡萄籽油是纯天然物质，对人体无害且可与山核桃油的营养互补。

2.3 扫描电镜

图4a, 图4b分别代表新鲜山核桃油脂粉末扫描电镜原图和放大图像，油脂颗粒比较饱满，聚集油滴较多；图4c, 图4d分别代表放置30 d葡萄籽-山核桃油脂粉末扫描电镜原图和放大图像，油脂颗粒仍有聚集，聚集油滴质量通过放大图来看比较完好。进而表明葡萄籽的添加是可以改善山核桃油保质期限的良好措施。

图4 扫描电镜图

3 结论

山核桃油的氧化稳定性研究表明，它的氧化稳定性受温度、光照时间和空气通量的影响；抗氧化剂BHT、VE和VC能显著的提高了山核桃油的氧化稳定性，天然葡萄籽油对山核桃油的氧化稳定性有显著影响，当葡萄籽油的添加量为6%时，油脂的OSI值最大，氧化稳定性最好。相比较0.02%VC、0.02%VE及0.02%BHT的抗氧化剂添加对山核桃油抗氧化性影响要大，电镜扫描油脂粉末结果进一步论证了葡萄籽油的添加对山核桃油的氧化稳定性的改善。