天然复配抗氧化剂对青刺果油的抗氧化增效作用研究

吕俊梅，和丽媛，王 玲

（丽江师范高等专科学校应用技术学院，云南 丽江 674199）

青刺果（Prinsepia utilis Royle）为蔷薇科（Rosaceae）扁核木属（Prinsepia Royle）多年生落叶灌木，生长在海拔1 800～3 600 m 的山坡、荒地、路边及背阴灌木丛中，别名青刺尖、打油果，广泛分布于我国云南、西藏、贵州、四川及印度部分地区，而云南以丽江及其周边地区为主要产地[1]。青刺果中油脂含量约35%[2]，可食用也可用于护肤等[3]，其油脂组成以不饱和脂肪酸为主，其中油酸含量38.82%、亚油酸含量37.15%[4]。有资料表明：青刺果油具有调节血脂、抗氧化、增强机体免疫力等功效[5-6]，但由于青刺果油中不饱和脂肪酸含量高，容易发生自动氧化而产生过氧化物，导致油脂劣变失去食用价值，并危害人体健康[7]。目前，国内外对青刺果油的研究主要集中在提取工艺[8]、营养成分分析[9-10]、生理功能[11]及药理作用[12-13]等方面，对青刺果油氧化稳定性方面的研究较少[14]。在延长油脂货架期的研究中，添加抗氧化剂为其主要方法，常用的特丁基对苯二酚（TBHQ）、二丁基羟基甲苯（BHT）、丁基羟基茴香醚（BHA）、没食子酸丙酯（PG）等化学合成抗氧化剂因自身存在一定的潜在毒性而不受消费者认可[15-16]，一些天然抗氧化剂除了具有延缓油脂氧化的作用，还对人体有抗菌消炎、预防心血管疾病等特殊生理功效[17-19]。

本文选取了茶多酚、甘草抗氧化物、白藜芦醇、大豆卵磷脂4 种天然抗氧化剂对青刺果油进行处理。其中，茶多酚、甘草抗氧化物为油脂抗氧化中常用的天然抗氧化剂，白藜芦醇、大豆卵磷脂目前也被用于茶油、菜籽油、DHA 藻油等植物油的抗氧化研究中，并取得较好的抗氧化效果[20-21]。本试验首先对4 种单一抗氧化剂在青刺果油中的抗氧化效果进行研究，从中筛选出两种较优的抗氧化剂，然后与增效剂柠檬酸通过L9(34)正交试验进行复配，以期筛选出更为有效安全的青刺果油抗氧化剂，为青刺果油的储藏提供更多的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

青刺果油（冷榨）：市售，购于丽江本地农贸市场。

茶多酚、甘草抗氧化物、大豆卵磷脂：浙江一诺生物科技有限公司；白藜芦醇（虎杖提取物）：胜达生物科技有限公司，食品级。

硫代硫酸钠、95%乙醇、冰乙酸、异辛烷：上海展云化工有限公司；碘化钾、酚酞：天津市北辰方正试剂厂；可溶性淀粉、无水碳酸钠：天津市大茂化学试剂厂。

1.1.2 仪器与设备

DHG-924OA 型电热鼓风干燥箱：上海一恒科学仪器有限公司；CP214 型电子天平：奥豪斯仪器（上海）有限公司；HT-200BQ 型超声波清洗机：济宁恒通超声电子设备有限公司；电子万用炉：浙江省上虞市通州实验仪器厂；AKSW-V-24 型艾柯实验室超纯水机：成都艾柯水处理设备有限公司。

1.2 方法

1.2.1 青刺果油的氧化稳定性试验

称取若干份200 g 青刺果油于500 mL 碘量瓶中，按试验设计要求添加一定量的抗氧化剂后摇匀，并在30 ℃条件下超声处理15 min，辅助抗氧化剂溶解[22]。然后，采用Schaal 烘箱法，将所有样品敞口置于65 ℃电热鼓风干燥箱中，每隔1 d 振荡1 次，振荡时间约10 s，并调整各油样在干燥箱中的位置[23]，每3 d测定过氧化值，同时做空白对照（CK）试验。

1.2.2 单一抗氧化剂添加量的筛选

根据GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》[24]，茶多酚、甘草抗氧化物在油脂中的最大使用量分别为0.4 g/kg 和0.2 g/kg，白藜芦醇、大豆卵磷脂的添加量参考产品使用说明限量添加。因此，试验设计各抗氧化剂在青刺果油中的添加量如表1 所示。

表1 4 种抗氧化剂的添加量Table 1 The adding amount of four kinds of antioxidants单位：g/kg

1.2.3 复配抗氧化剂的筛选

根据各单一抗氧化剂对青刺果油的抗氧化效果，选出其中两种较优的抗氧化剂与柠檬酸进行L9（34）正交试验，从中筛选出较优复配方案。其中，柠檬酸作为抗氧化增效剂在食用油脂中的添加量一般为0.05～2 g/kg[25]，有相关研究资料表明柠檬酸在添加量0.1～0.2 g/kg 时便能起到较好的抗氧化协同增效作用[26-27]。因此，正交试验设计中柠檬酸的添加量水平分别设定为0.10、0.15、0.20 g/kg。正交试验因素水平见表2。

表2 正交试验因素水平表Table 2 Factors and levels of orthogonal experiment单位：g/kg

1.2.4 过氧化值的测定

参照GB 5009.227—2016《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》[28]测定。

1.2.5 数据处理

采用Excel 软件进行平均值和标准差的计算并作图，采用正交设计助手Ⅱ3.1 软件进行正交试验数据分析。

2 结果与分析

2.1 单一抗氧化剂对青刺果油过氧化值的影响

2.1.1 茶多酚对青刺果油过氧化值的影响

由图1 可知，随着储藏时间的延长，青刺果油过氧化值不断上升，但同时期添加茶多酚组的过氧化值均低于对照组。此外，茶多酚的抗氧化效果与其添加量呈正相关关系，在添加量为0.4 g/kg 时抗氧化效果最好。添加0.4 g/kg 茶多酚的青刺果油在加速氧化的第15 天时，过氧化值为0.18 g/100 g，而对照组为0.41 g/100 g，茶多酚有效延缓了青刺果油过氧化值的上升。在此单因素试验中，茶多酚添加量为0.2、0.3、0.4 g/kg 时能更好地抑制青刺果油过氧化值的上升，且茶多酚作为抗氧化剂在油脂中的最大使用量为0.4 g/kg，因此选择茶多酚添加量0.2、0.3、0.4 g/kg 进行后续正交试验。

图1 茶多酚对青刺果油过氧化值的影响Fig.1 Effects of tea polyphenols on peroxide value of Prinsepia utilis Royle oil

2.1.2 甘草抗氧化物对青刺果油过氧化值的影响

图2 甘草抗氧化物对青刺果油过氧化值的影响Fig.2 Effects of antioxidants from licorice on peroxide value of Prinsepia utilis Royle oil

由图2 可知，添加甘草抗氧化物的青刺果油试验组的过氧化值上升速度高于对照组，说明甘草抗氧化物对青刺果油未起到抗氧化的作用，反而促进了青刺果油的氧化，且添加量越大，促进氧化的现象越明显，这可能与青刺果油本身含有一定的黄酮相关。甘草抗氧化物为黄酮类抗氧化物，詹素琼等[29]研究测得青刺果粗品中总黄酮含量为7.20%～7.30%，表明青刺果中黄酮含量较高，而相关资料表明一些黄酮类抗氧化剂添加量超过一定浓度时，会起到一定的促氧化作用[30]，具体原因有待进一步研究。

2.1.3 白藜芦醇对青刺果油过氧化值的影响

由图3 可知，随着储藏时间的延长，青刺果油过氧化值不断上升，同时期添加白藜芦醇试验组过氧化值均低于对照组，说明白藜芦醇对青刺果油具有一定的抗氧化效果，且其抗氧化效果与添加量呈正相关关系。添加0.5 g/kg 白藜芦醇的青刺果油在加速氧化的第15 天，过氧化值为0.26 g/100 g，青刺果油过氧化值上升速度最慢。在此单因素试验中，白藜芦醇添加量为0.3、0.4、0.5 g/kg 时能更好地抑制青刺果油过氧化值的上升，因此选择白藜芦醇添加量0.3、0.4、0.5 g/kg 进行后续正交试验。

图3 白藜芦醇对青刺果油过氧化值的影响Fig.3 Effects of resveratrol on peroxide value of Prinsepia utilis Royle oil

2.1.4 大豆卵磷脂对青刺果油过氧化值的影响

如图4 所示，随着储藏时间的延长，青刺果油过氧化值不断上升。大豆卵磷脂添加量低于0.4 g/kg时，其抗氧化效果与添加量呈正相关关系，而大豆卵磷脂添加量为0.5 g/kg 时，抗氧化效果有所降低。朱启思等[31]在研究天然抗氧化剂对花生油氧化稳定性的影响中也发现大豆卵磷脂添加量与抗氧化效果不呈线性关系，本文研究结果与其一致。添加0.4 g/kg大豆卵磷脂的青刺果油在加速氧化的第15 天，其过氧化值为0.35 g/100 g。总体来说，大豆卵磷脂对青刺果油具有一定的抗氧化效果，但性能较弱。

2.2 复配抗氧化剂对青刺果油过氧化值的影响

图4 大豆卵磷脂对青刺果油过氧化值的影响Fig.4 Effects of soybean lecithin on peroxide value of Prinsepia utilis Royle oil

根据单因素试验结果，选取茶多酚、白藜芦醇两种较优的抗氧化剂，结合增效剂柠檬酸进行L9(34)正交试验，并按“1.2.1”所述进行氧化稳定性试验，在加速氧化的第15 天测定各试验组的过氧化值，结果如表3 所示。

表3 正交试验结果Table 3 Results of orthogonal experiment

由表3 可知，青刺果油复配抗氧化剂最佳组合方案为A2B1C3，即0.3 g/kg 茶多酚+0.3 g/kg 白藜芦醇+0.2 g/kg 柠檬酸，且由极差分析结果可知，各因素对复配抗氧化剂抗氧化效果影响的主次顺序为：A 茶多酚＞C 柠檬酸＞B 白藜芦醇。

试验将复配抗氧化剂（0.3 g/kg 茶多酚+0.3 g/kg白藜芦醇+0.2 g/kg 柠檬酸）、0.4 g/kg 茶多酚、0.5 g/kg白藜芦醇分别添加到青刺果油中，按“1.2.1”所述进行氧化稳定性试验，每3 d 测定过氧化值，对3 者的抗氧化性能进行对比，同时做空白试验。其过氧化值的变化如图5 所示。

图5 复配抗氧化剂对青刺果油过氧化值的影响Fig.5 Effects of compound antioxidants on peroxide value of Prinsepia utilis Royle oil

由图5 可知，复配抗氧化剂（0.3 g/kg 茶多酚+0.3 g/kg 白藜芦醇+0.2 g/kg 柠檬酸）对青刺果油的抗氧化效果明显优于单一抗氧化剂茶多酚和白藜芦醇，而复配抗氧化剂在同时期的过氧化值显著低于对照组（P＜0.05），有效地延缓了青刺果油的氧化。在加速氧化的第15 天，复配组青刺果油过氧化值仅为0.093 g/100 g，该复配方案对青刺果油起到了较为理想的抗氧化效果。

3 结论

本文选用的4 种抗氧化剂中，茶多酚和白藜芦醇均能有效延缓加速氧化过程中青刺果油过氧化值的上升，表明二者对青刺果油均具有一定的抗氧化效果，且茶多酚的抗氧化效果优于白藜芦醇；大豆卵磷脂也能在一定程度上延缓青刺果油过氧化值的上升，但是效果不明显；而甘草抗氧化物则会加速青刺果油的氧化，因此不适合作为青刺果油的抗氧化剂。通过正交试验筛选出的青刺果油天然复配抗氧化剂最佳组合为0.3 g/kg 茶多酚+0.3 g/kg 白藜芦醇+0.2 g/kg柠檬酸，其抗氧化性能明显优于单一使用抗氧化剂茶多酚和白藜芦醇，能进一步有效延缓青刺果油的氧化，可为青刺果油的储藏及后续的产业化发展提供一定的理论依据。