油橄榄叶粗提取物对油脂氧化稳定性的影响*
2021-05-16阮梅蘭邓艳王操邱霞皮汶灵王强古小露
阮梅蘭,邓艳,王操,2,邱霞,皮汶灵,王强,2,古小露,2*
(1.重庆第二师范学院生物与化学工程学院,重庆南岸 400067;2.重庆第二师范学院脂质资源与儿童日化品协同创新中心)
目前市面上的食用油大多是通过加入人工合成抗氧化剂来提高油脂的氧化稳定性[1],主要包括没食子酸丙酯(PG)、丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)和特丁基对苯二酚(TBHQ),这些抗氧化剂均为酚型抗氧化剂[2-3],具有高效、价廉、耐高温、性能稳定等特点。但人工合成的抗氧化剂有一定的毒性或潜在的致癌性,随着人们食品安全意识的加强,食品产业的转型升级,天然抗氧化剂因其毒性较低而逐渐引起关注,并且从活性上看,有些天然抗氧化剂甚至优于人工合成的抗氧化剂,天然抗氧化剂[4]不仅抗氧化活性强,其自身的风味也贡献了调味品或食品特别的风味,同时兼备了调香和调味的作用。因此,天然抗氧化剂逐渐取代人工合成抗氧化剂将是未来发展趋势。
研究表明,油橄榄叶具有抗氧化功效[5],Marino[6]等测定了油橄榄叶,发现油橄榄叶含有的橄榄苦苷、酪醇等单一酚类物质有显著的抗氧化能力。油橄榄叶粗提取物可提高油脂的氧化稳定性,并且油橄榄叶粗提取物成本[7]相对人工抗氧化剂来说也比较低,因此,油橄榄叶粗提取物这一天然氧化剂必然冲击食品行业。基于以上现状,本研究希望通过添加不同浓度的油橄榄叶的粗提物,以油脂的过氧化值、酸价、颜色、气味和透明度为指标来判断它对油脂氧化稳定性的影响[8]。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
油橄榄叶(采摘于奉节种植基地)、某市售食用调和油(购买于当地超市)、酚酞、蒸馏水、硫代硫酸钠标准溶液 0.01 mol/L、淀粉指示剂、碘化钾、氢氧化钾标准溶液0.1 mol/L、乙醚(分析纯)、三氯甲烷(分析纯)、冰乙酸(分析纯)、无水乙醇(分析纯)。
1.2 仪器与设备
九阳榨汁机(深圳市奥邦斯电器有限公司)、RE-501 旋转蒸发仪(上海禾青仪器公司)、碘量瓶、铁架台、洗耳球、碱式滴定管、酸式滴定管、锥形瓶、玻璃棒、电子天平(上海天平仪器公司)。
1.3 实验方法
1.3.1 油橄榄叶粗提取物的提取
称取500 g 油橄榄叶,将叶子用蒸馏水清洗干净,晾干备用。把晾干的油橄榄叶分成小份放入九阳榨汁机中打碎,向打碎的油橄榄叶中加入1 000 mL蒸馏水,提取2 h 后用纱布反复过滤。再将过滤的液体用烧杯装好以备浓缩。提取液用旋转蒸发仪蒸发,直到没有液体流出为止,将100 g 样品冷冻保存,备用。
称取4 份25 g 油脂样品分别加入锥形瓶中,分别编号为1号、2号、3号和4号。1号样品中不加油橄榄叶粗提取物,2 号样品中加入样品5%质量的油橄榄叶粗提取物1.25 g,3 号样品中加入样品10%质量的油橄榄叶粗提物2.50 g,4号样品中加入样品15%质量的油橄榄叶粗提取物3.75 g。分别在第0 天、第10 天、第20 天和第30 天时对1 号、2号、3号和4号样品的过氧化值和酸价以及气味、颜色、透明度进行测定。
1.3.2 油脂过氧化值的测定
采用碘量法[9]进行过氧化值测定。先配制饱和碘化钾溶液,称取14 g 固体碘化钾于加入了10 mL 水的烧杯中溶解;若不能完全溶解,则用电烤炉加小火使其溶解,后将烧杯放在常温中冷却,冷却后贮于棕色瓶中备用。配制三氯甲烷-冰乙酸混合溶液:打开通风橱开关,在通风橱中量取40 mL 三氯甲烷和60 mL冰乙酸,并将两者混匀。再配制0.01%的硫代硫酸钠标准溶液:取3 g 无水硫代硫酸钠于烧杯中,加入1 000 mL 水加热至沸腾,继续加热10 min,在常温或冰水中冷却。放置2周后再过滤备用。最后配制10 g/L淀粉指示剂:称取可溶性淀粉0.50 g于烧杯中,加入适量水调成糊状,量取50 mL水加热至沸腾,将糊状物倒入沸水中并用玻璃棒搅拌,煮沸即可,现用现配。取出事先保存的加入油橄榄叶粗提取物的各处理样品,称取2.00~3.00 g,混匀,置于250 mL碘量瓶中,加入30 mL 三氯甲烷-冰乙酸混合液做稳定剂。震荡使样品溶解,再加入1 mL饱和碘化钾溶液。将瓶塞塞紧,振摇0.5 min,放置在暗处5 min,加入100 mL水,摇匀。用硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色时,加1~2滴淀粉指示剂,继续滴定,直到蓝色终点消失,并且在半分钟内颜色不发生变化,则达到滴定终点。并做1组空白对照试验和3组平行试验,观察记录结果。
测定结果的计算:
式中:X-样品的过氧化值(%);V-样品消耗硫代硫酸钠溶液的体积(mL);V0-空白消耗硫代硫酸钠溶液的体积(mL);N-硫代硫酸钠标准溶液的麾尔浓度(mol/L);0.126 9-与1 mL 硫代硫酸钠标准溶液相当的碘的质量(g)。
1.3.3 油脂酸价的测定
采用滴定法[10]进行酸价测定,先配制氧化钾标准溶液:称取5.6 g 氢氧化钾于烧杯中,加1 000 mL水溶解。再配制1%酚酞指示剂:称取1 g酚酞于烧杯中,加入100 mL 95%的乙醇溶解。称取加入油橄榄叶粗提取物的各处理油脂样品3~5 g 于锥形瓶中,加入乙醚-乙醇混合液50 mL,一直摇动至油脂溶解,再加2~3 滴酚酞指示剂,用氢氧化钾标准溶液滴定,一直滴定到出现微红色并且半分钟内红色不消失,则达到滴定终点。做3组平行实验,观察记录结果。结果计算:
式中:W(KOH)-样品的酸价,mg/g;V-样品消耗氢氧化钾标准溶液体积(mL);C-氢氧化钾标准溶液的实际浓度(mol/L);56.1-氢氧化钾的摩尔质量。
1.3.4 油脂气味、色泽和透明度的测定
用玻璃棒蘸取少量油脂样品于手掌心,两只手搓揉至发热,一只手掌伸直,另一只手扇闻同时嗅其气味,无异味则为合格,有异味则为不合格[11]。在第0 天、第10 天、第20 天和第30 天时分别用玻璃棒蘸取加入样品质量0%、5%、10%和15%油橄榄叶粗提取物的油脂于滤纸上观察其颜色。淡黄为新鲜的油脂,发黑为变质的油脂[12]。量取10 mL油脂样品注入比色管中,在室温下静置24 h,然后放在白纸前观察其透明程度,记录观察其结果。若油脂呈透明,表示油脂新鲜,若油脂呈微浊或浑浊,则表明油脂开始变质[13]。
1.4 统计分析
每个实验重复3 次,结果取平均值。数据采用origin 2018软件进行处理。
2 结果与分析
2.1 不同浓度油橄榄叶粗提取物对油脂过氧化值的影响
图1 加入不同浓度粗提物油脂过氧化值随时间的变化
过氧化值指100 g油脂中所含氢过氧化物的克数,用于说明样品是否因已被氧化而变质。参考李书国[14]等通过检测油脂和脂肪为原料而制作的食品的过氧化值来判断其质量和变质程度。若过氧化值不大于0.15%,说明油脂较新鲜。对油脂过氧化值的影响如图1所示,随着时间的增加,加入油橄榄叶粗提取物的样品的过氧化值也增大。加入5%油橄榄叶粗提取物的样品在第0天时过氧化值为0.104%,过氧化值随时间增加而增大,在第30天时过氧化值达到0.156%。加入10%油橄榄叶粗提取物的样品在第0 天时,过氧化值为0.100%,随着时间的增加过氧化值也在相应的增大,但是总体的上升幅度不显著,到第30天时,过氧化值达到0.147%,不超过0.15%。加入15%油橄榄叶粗提取物的样品在第0天时过氧化值为0.08%,在第30 天的过氧化值为0.10%。结果表明,没有加入油橄榄叶粗提取物的油脂在第20天时过氧化值达到了0.159%,油脂开始变质。加入5%油橄榄叶粗提取物的油脂在第30天时过氧化值达到0.156%,油脂开始变质。而加入10%和15%油橄榄叶粗提取物的样品在30 d内都没有出现变质的现象。可以得出油橄榄叶粗提取物可以提高油脂的氧化稳定性,并且随着浓度提高,效果越显著。
2.2 不同浓度的油橄榄叶粗提取物对油脂酸价的影响
酸价是判断油脂质量好坏的重要指标。酸价越小,说明油脂质量越好,新鲜和精炼程度越好。从图2可知,未加入油橄榄叶粗提取物的样品在第0 天时酸价为0.58 mg/g,随着时间的增加,酸价有增大的趋势,在第30 天时酸价达到0.92 mg/g,与第0 天相比增加了1 倍左右。加入5%油橄榄叶粗提取物的样品在第0 天时酸价为0.28 mg/g,随时间增大效果越显著,总体上升幅度不大,在第30 天时酸价为0.50 mg/g。加入10%油橄榄叶粗提取物的样品在第0 天时酸价为0.24 mg/g,在第30 天时,过氧化值达到0.40 mg/g,比第0天增大了1 倍。加入15%油橄榄叶粗提取物的样品在第0 天时酸价为0.24 mg/g,在第30天时为0.27 mg/g。
图2 不同浓度初提物油脂酸价随时间变化
结果表明,随着橄榄叶粗提取物浓度的增加,油脂的酸价减小,随着时间的增加,各处理酸价均有增大的趋势,但是,加入15%的油橄榄叶粗提取物的样品在0~20 d随着时间的增加,酸价处于增长速度减缓的状态,20~30 d 酸价增大速度也较缓慢。综合上述结果可知,油橄榄叶粗提取物可以提高油脂的氧化稳定性,且在本试验条件下添加的油橄榄叶粗提取物浓度越高,效果越好。
表1 不同浓度油橄榄叶粗提取物对油脂性状的影响
2.3 不同浓度油橄榄叶粗提取物对油脂性状的影响
测定油脂的气味、颜色和透明度是检测油脂品质很好的方法。从表1可以看出,没有加入油橄榄叶粗提取物的1号样品在第20天时有异味,微黑,微浊,在第30 天时有异味,发黑,浑浊。加入5%油橄榄叶粗提取物的2号样品在第30天时出现有异味、微黑和微浊的现象。其余样品性状均为无异味、淡黄和透明。结果表明,油橄榄叶粗提取物对油脂有提高其稳定性的作用,并且加入油橄榄叶粗提取物的浓度越高,油脂的氧化稳定性越高。
3 结论
通过对加入不同浓度油橄榄叶粗提取物的油脂在第0 天、第10 天、第20 天和第30 天时进行过氧化值和酸价以及颜色、气味、透明的测定,发现在同一阶段,加入了油橄榄叶粗提取物的油脂样品,各项理化指标均比没有加油橄榄叶粗提取物的油脂样品低,且油脂性状也更为良好。实验结果表明,加入15%油橄榄叶粗提取物的样品在本次实验中稳定性最好,效果最佳。油橄榄叶粗提取物可以减缓油脂的氧化变质,是一种可使用的天然抗氧化剂。但由于本试验条件下数据一直是随着添加量的上升而变得优化,且在加入15%的油橄榄叶粗提物数据变化较为特殊,后续还可以进行实验优化,进一步探究油橄榄叶粗提物最适宜的添加量。