几种天然抗氧化剂对芝麻油抗氧化作用的研究

康连虎，刘 辉

（安徽粮食工程职业学院，合肥 230011）

芝麻油营养价值高且香味独特，深受消费者的喜爱。芝麻油按制作方法分为小磨香油和机榨香油，小磨香油是指用水代法加工制取的芝麻油，水代法提取芝麻油在中国已有几百年的历史。芝麻油作为居民日常食用油之一，在日常饮食中占有重要的地位。芝麻油有很诱人的香气，同时具有丰富的营养成分和很高的营养价值，其中不饱和脂肪酸含量丰富，矿物质、维生素、多酚等营养成分含量也较高[1]。但是芝麻油不应长时间保存，在生产和储存时易受到温度、光照、氧气等条件影响而遭受氧化应激。被氧化后，芝麻油的香气将降低，产生哈喇味，质量将下降，颜色状态也会发生变化，营养价值随之下降[2]。因此，一些市售的芝麻油通常会添加适量的抗氧化剂以维持其质量并减慢芝麻油的酸败速度，延长保质期。

随着食品工业的发展，合成抗氧化剂种类越来越多，合成抗氧化剂具有多个优点，如抗氧化性强、产量大、纯度高、价格较低等，因此被广泛使用，脂肪中常用的抗氧化剂包括叔丁基对苯二酚（TBHQ）、二丁基羟基甲苯（BHT）和丁基羟基异丁醚（BHA），以及其他合成抗氧化剂。然而，部分研究显示，合成抗氧化剂在一定条件下具有特定的毒性或致畸性[3]。天然抗氧化剂相对合成抗氧化剂来说，从自然界物质中提取得到，安全性高，成为现阶段的研究热点。我国天然物质资源广泛，天然抗氧化剂替代化学制造的抗氧化剂大有前途。食品抗氧化剂的未来研究方向，仍然是开发效果好、价格低的天然抗氧化剂。并且抗氧化剂的提取提纯、作用机制原理等方面的研究将是以后需要深入研究的领域[4]。

多酚类物质存在于多种天然物质中，如在茶叶、葡萄、苹果、石榴等中都发现含有多酚类物质，已被证实抗氧化性好，添加在许多种粮油食物及饲料中都显示能够起到非常不错的抗氧化作用[5]。大量研究表明，茶多酚具有非常好的抗氧化作用，而且安全性高，添加在饼干、饮料、肉制品中，能够起到延缓食品氧化、延长食品保质期的作用。樟树叶多酚能够起到清除自由基的能力，具有抗油脂氧化性能[6-7]。澳洲青苹多酚对油脂具有抗氧化作用，能较好地起到阻止油脂氧化的作用[8]。葡萄皮多酚也被证实具有较强的抗氧化能力[9-10]。葡萄在我国种植广泛，产量高，葡萄皮以及葡萄籽中多酚类物质的提取、提纯等方面研究较多，也作为添加剂添加应用在一些食品中，但作为油脂尤其是芝麻油的抗氧化剂却非常少见。本试验中使用Schaal烘箱法[11-13]，与合成抗氧化剂TBHQ进行比较分析，观察几种天然抗氧化剂（葡萄皮多酚、茶多酚、抗坏血酸）对芝麻油的抗氧化效果，测定酸值、碘值和过氧化值三个指标，对比4种抗氧化剂的抗氧化效果，以期为天然抗氧化剂在油脂中的推广应用提供依据。

1 材料

1.1 芝麻油与试剂

芝麻油，安徽省淮南市农贸市场购买，为水代法生产，纯正无添加；茶多酚（纯度90%）、葡萄皮多酚（纯度98%），西安首禾生物科技有限公司产品；抗坏血酸（纯度99%），武汉安加生物科技有限公司产品；叔丁基对苯二酚（TBHQ，纯度99%），山东长霄生物工程有限公司产品；邻苯二甲酸氢钾、碘化钾，天津市风船化学试剂科技有限公司产品；氢氧化钾，天津市凯通化学试剂有限公司产品；异丙醇，国药集团化学试剂有限公司产品；冰乙酸，江苏强盛功能化学股份有限公司产品；三氯甲烷、乙醇，上海市苏懿化学试剂。

1.2 仪器及设备

科宁特KNT-I-10型超纯水机，合肥科宁特水处理设备有限公司产品；WT2003型电子分析天平（精度0.1 mg），杭州万特衡器有限公司产品；HY-4A型调速多用振荡器，江苏金坛市亿通电子有限公司产品；XY2002C型电子天平（0.01 g），常州市幸运电子设备有限公司产品；LKTC-B1-T型恒温水浴锅，江苏金坛市金城国胜实验仪器厂产品；SD101-2型电热鼓风干燥箱，上海苏达实验仪器有限公司产品。

2 方 法

2.1 试验设计

在每个100 mL的烧杯中，用电子称称量芝麻油样品50 g，之后每个芝麻油样品中按质量比分别加入0.02%的葡萄皮多酚、茶多酚、抗坏血酸和TBHQ，每组3个重复，同时安排空白对照。按照Schaal烘箱法要求，将烧杯敞口摆放于65℃的电热鼓风干燥箱中，恒温避光保存，在此条件下加快油脂氧化速度，3 d后同一时间点取等量样品，对样品的酸值（Acid value，AV）、碘值（Iodine value，IV）以及过氧化值（Peroxide value，POV）进行测定，每次取完样品之后，将烧杯的位置对调，保持电热鼓风干燥箱内恒温、干燥、避光。

2.2 抗氧化指标测定

AV、IV、POV测定参照参考文献[14]中的方法进行。

2.3 数据统计与分析

运用Excel 2010进行数据统计分析，数据均表示为平均值。

3 结果与分析

3.1 葡萄皮多酚、茶多酚、抗坏血酸和TBHQ对芝麻油酸值的影响

在油脂质量评定过程中，酸值的测定非常重要，酸值大说明游离脂肪酸的含量高，油的品质变差。在本试验过程中，芝麻油由于营养价值高、不饱和脂肪酸含量高，但高温条件下，不饱和脂肪酸易发生氧化和分解，导致酸值升高，降低使用价值，通过添加抗氧化剂会使酸值的升高速度变慢[15]。选择4种抗氧化剂在加速试验情况下，观察对芝麻油酸值的变化情况，每种抗氧化剂的添加量均为0.02%，试验同时设有空白对照。

不同抗氧化剂对芝麻油酸值的影响，结果见图1。

图1 不同抗氧化剂作用下芝麻油的AV值

由图1可以看出，对照组芝麻油在无抗氧化剂的条件下，试验过程中酸值不断增大，时间越长，酸值越高。添加葡萄皮多酚、茶多酚、抗坏血酸、TBHQ均可以明显延缓芝麻油酸值的增高，提高芝麻油的氧化稳定性。同时，不同抗氧化剂之间存在差异。

葡萄皮多酚、茶多酚、抗坏血酸、TBHQ均能够起到一定的阻止芝麻油酸败的作用。天然抗氧化剂阻止芝麻油酸败效果最好的是葡萄皮多酚和茶多酚，抗坏血酸抗油脂酸败效果弱一些，合成抗氧化剂TBHQ效果最好，阻止酸败作用最明显。

3.2 葡萄皮多酚、茶多酚、抗坏血酸和TBHQ对芝麻油碘值的影响

碘值含量高低反应油脂的不饱和程度，不饱和脂肪酸含量可以看出油脂品质。不饱和脂肪酸在一定反应条件下，能够发生氧化反应和加成反应[16]。新加工出的芝麻油测定出碘值较高，表明新鲜芝麻油不饱和脂肪酸含量高，营养价值高，随着时间延长碘值会下降。

添加不同抗氧化剂对芝麻油碘值的影响情况见图2。

图2 不同抗氧化剂作用下芝麻油的碘价

由图2可以看出，在试验过程中对照组芝麻油抗氧化性较差，随着时间延长，碘值也不断下降。添加葡萄皮多酚、茶多酚、抗坏血酸、TBHQ后，油脂碘值下降速度变慢，下降趋势也变缓。在几种抗氧化剂中，TBHQ抗氧化作用最好，其次为葡萄皮多酚和茶多酚，抗坏血酸效果相对差一些。

3.3 不同的抗氧化剂对芝麻油POV值的影响

油脂过氧化值是油脂初期氧化程度的指标之一。过氧化值高表示油脂被氧化程度高，反之表示油脂氧化变质程度低。芝麻油过氧化值的大小能够反应出油脂被氧化程度[17]。油脂过氧化值是鉴定油脂品质的重要依据。不同的抗氧化剂对芝麻油POV值的影响结果见图3。

图3 不同抗氧化剂作用下芝麻油的POV值

由图3可知，在Schaal烘箱法加速氧化试验过程中，空白对照组的芝麻油POV值随着时间的增加而迅速增大，达到一定时间后趋于平稳。添加葡萄皮多酚、茶多酚、抗坏血酸、TBHQ都能够减缓芝麻油POV值的升高，其中葡萄皮多酚、茶多酚和TBHQ三者抗氧化效果比较显著，都较好，抗坏血酸次之。

4 结论与讨论

为了改善饲料的营养功能和能量浓度，在饲料中添加一定量的油脂是一个好的选择。但饲料中油脂氧化酸败会产生多种不利影响，使饲料营养损失，适口性下降，造成氧化应激，影响到动物的健康状态等。因此，添加天然抗氧化剂延缓油脂的氧化对饲料加工很有必要。本试验在高温条件下，在芝麻油中添加一定量的抗氧化剂后，无论是添加合成抗氧化剂TBHQ，还是天然抗氧化剂葡萄皮多酚、茶多酚、抗坏血酸处理后的油样，均能够起到一定的抗氧化作用[18]，可以减慢酸值及过氧化值的升高，减少芝麻油碘值的降低，芝麻油的性质更加稳定。从结果来看，天然抗氧化剂抗氧化效果与TBHQ差距并不大，可以通过更深入的研究，提高抗氧化性，使天然抗氧化剂能够真正的应用于芝麻油等油脂中，以保持芝麻油的性质，延长芝麻油的货架期，同时为天然抗氧化剂在饲料中应用防止油脂氧化提供参考。