不同地区紫苏籽油脂肪酸组成与氧化稳定性分析

商志伟, 徐 静, 张 品， 田 飞, 陈 丽, 郭 平, 王仙萍,温 贺, 杨 森, 张 恒， 陈 燕， 沈 奇*

(1.贵州省农业科学院 油菜研究所, 贵州 贵阳 550008； 2.长顺县农业农村局， 贵州 长顺 550700)

0 引言

【研究意义】紫苏籽油中富含α-亚麻酸，具有调节血脂和血压、预防心肌梗塞和脑梗塞、抑制过敏反应、保护视力、增强智力、抗炎及免疫调节等重要功效[1]。然而，因富含α-亚麻酸的紫苏油在储存时易受温度的影响而发生氧化反应，严重影响食用油脂的风味、色泽，降低油脂营养品质，缩短商品货架期，严重限制该类油品的产品开发及产业化[2-3]，同时，还会对人体细胞的膜、酶、蛋白质造成破坏，严重危害人体健康[4]。因此，研究紫苏籽油脂肪酸组成与氧化稳定性对其产业发展具有重要意义。【前人研究进展】宁初光等[5]研究显示，紫苏油加速氧化过程中，天然抗氧化剂α-生育酚降低最快，不饱和脂肪酸含量均有所减少，其中α-亚麻酸减少最明显，说明其均较易氧化。张泽涛等[6]通过在紫苏油中添加不同抗氧化剂，结果显示不同抗氧化剂对紫苏油抗氧化效果的强弱顺序为叔丁基对苯二酚>迷迭香抗氧化剂>紫苏黄酮>丁羟基茴香醚>没食子酸甲酯>抗坏血酸，而山梨酸、甘氨酸对紫苏油没有抗氧化作用。【研究切入点】紫苏籽油为食用保健油，研究者多通过添加合成抗氧化剂或天然与合成抗氧化剂混合添加来延长紫苏油货架期，本研究拟通过添加完全天然抗氧化剂来探究其对紫苏油抗氧稳定性的影响，实现延长紫苏油货架期的同时又能增加紫苏油中营养成分的目的。【拟解决的关键问题】选取紫苏种植多、紫苏油产业发展较好的5个不同地区(贵州、甘肃、黑龙江、吉林及内蒙古)紫苏籽榨油，分别进行脂肪酸组成鉴定，并研究不同储存温度、不同抗氧化剂对初榨紫苏籽油氧化稳定性的影响，为合理延长油品货架期提供方法参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 紫苏籽油样品及抗氧化剂 利用贵州、甘肃、黑龙江、吉林及内蒙古当地购买的紫苏籽分别榨油，获得紫苏籽油样品。抗氧化剂维生素C(黑龙江新和成生物科技有限公司)、茶多酚(安徽红星药业股份有限公司)和维生素E(浙江医药股份有限公司新昌制药厂)均为食品级，市购。

1.1.2 仪器 Agilent 6890气相色谱仪，DF-101S型集热式恒温磁力搅拌器，JA5002分析天平，HJH-L-20高级智能家用榨油机。

1.2 试验方法

1.2.1 不同地区紫苏油品质及氧化性指标分析 选取5 kg干净、新鲜且颗粒饱满的紫苏籽，用家用型榨油机进行压榨提油，提取的毛油经离心去渣，获得初榨紫苏籽油样品，待测。

1) 初榨紫苏籽油脂肪酸成分的检测。样品前处理：称取 20 μL油样于 10 mL离心管中，加入 2 mL苯︰石油醚(1︰1)，待油样溶解后，加入1 mL氢氧化钠-甲醇溶液(0.4 mol/L)，振荡混匀，静置反应1 h后，加入2 mL蒸馏水，再次振荡混匀，静置分层，取上清过0.45 μm有机滤膜，待气相色谱分析。气相色谱条件：Agilent DB-23色谱柱(30 m×250 μm×25 μm)，载气N2，燃烧气氢气和空气，检测器和进样口温度均为 230℃；程序升温过程：柱温 130℃保持 1 min，以5℃/min的速率升温至 185℃，以10℃/min的速率升温至 220℃并保持2 min后运行2 min；采集时间19.5 min，进样量 1 μL，采用面积归一化法定量。

2) 初榨紫苏籽油酸值和过氧化值的检测。参照 GB/T 5530-2005 动植物油脂酸值和酸度测定的方法进行酸值和过氧化值测定。酸值测定：将试样溶解在热乙醇中，读取中和1 g油脂中游离脂肪酸所需0.1 mol/L氢氧化钾溶液的体积，再换算为毫克数，用毫克每克表示，即得油脂酸值。过氧化值测定：将试样溶解在乙酸和异辛烷溶液中，用碘化钾溶液反应，再用硫代硫酸钠标准溶液滴定析出的碘，用每千克毫克当量值表示，即得油脂过氧化值。

1.2.2 紫苏籽油保藏条件研究

1) 贮藏温度条件试验。选取产地为贵州的紫苏初榨紫苏籽油，分别置于4℃、25℃和35℃条件下避光储存，每2个月检测其酸值及过氧化值。

2) 天然抗氧化剂添加试验。分别向初榨紫苏籽油中添加0.1 g/kg维生素C、0.4 g/kg茶多酚、0.3 g/kg维生素E等天然抗氧化剂，于4℃、避光储存12个月，检测其酸值和过氧化值。

经以上试验获得最优储藏条件，进行紫苏籽油保藏期内氧化性指标比较，评价优化条件对紫苏籽油氧化活性的缓解作用。

2 结果与分析

2.1 不同产地紫苏籽油脂肪酸组成

从表1看出，紫苏籽油均含有5种主要脂肪酸，且不饱和脂肪酸(油酸、亚油酸和α-亚麻酸)之和均在90%左右。但不同产地紫苏籽油不同样品间各脂肪酸含量存在差异，α-亚麻酸含量在59.109%～70.676%，不饱和脂肪酸含量在90.245%～93.585%，棕榈酸含量在5.405%～7.512%，硬脂酸含量在0.929%～2.243%，油酸含量在10.253%～21.471%，亚油酸含量在10.470%～16.069%。产地对紫苏籽油脂肪酸成分的影响分析表明，5种脂肪酸中，油酸含量变异幅度最大，变异系数为30.80%；其次是硬脂酸，变异系数为21.0%；棕榈酸、亚油酸变异幅度较小，变异系数均小于10.0%；α-亚麻酸变异系数最小，为6.30%。

表1 不同产地紫苏籽油的脂肪酸组成及含量

2.2 不同产地紫苏籽油的氧化稳定性

根据中国人民共和国粮食行业标准(LS·T 3254-2017)对紫苏籽油酸值及过氧化值的规定，酸值≤3 mg/g、过氧化值≤20 meq/kg的为合格。从表2看出，5个地区的14种紫苏籽油样品酸值变幅为0.3～3.00 mg/g，差异较大，但均在标准规定范围内；过氧化值变幅在2～12 meq/kg，均在标准规定范围内，且属于一级紫苏籽油标准范围。说明，5个产地紫苏籽油氧化稳定性均良好，而不同紫苏品种间氧化稳定性的差异可能是种子本身质量造成。

2.3 储存温度对紫苏籽油氧化稳定性的影响

从图1看出，在避光储存条件下，紫苏籽油酸值和过氧化值均随储存时间的延长而逐渐升高，且储存温度越高时，酸值和过氧化值变化越快。在4℃环境储存时，其酸值变化最小，在12个月内仍未超过此标准要求值；在25℃环境储存时，其酸值变化略大，贮存5～6个月其酸值达标准边界值；在35℃环境存放时，酸值变化较大，储存3～4个月其酸值达到标准边界值。

图1 不同储存温度各储存时间紫苏籽油的酸值和过氧化值

在4℃环境储存时，其过氧化值变化最小，储存12个月，仅升高1.75 meq/kg；25℃环境储存时，过氧化值变化略大，但储存8～9个月时过氧化值仍在一级紫苏籽油标准数值范围内；在35℃环境储存时，过氧化值变化较大，但储存12个月其过氧化值范围处于紫苏籽油标准数值边界。

总体看，低温有利于增加紫苏籽油氧化稳定性，延长紫苏籽油的贮藏期。紫苏籽油在4℃条件下储存12个月其酸值和过氧化值变化均较小，且都在标准规定范围内。

2.4 天然抗氧化剂对紫苏籽油氧化稳定性的影响

2.4.1 3种抗氧化剂 从图2看出，在4℃、避光储存条件下，添加维生素C的紫苏籽油其酸值和过氧化值分别为2.8 mg/g和4.5 meq/kg，分别比对照低6.7%和15.1%；添加茶多酚的紫苏籽油酸值和过氧化值分别为3.0 mg/g和4.6 meq/kg，添加维生素E的紫苏籽油酸值和过氧化值分别为2.9 mg/g和4.8 meq/kg。说明，相同储存条件下，紫苏籽油中添加维生素C的效果优于其他2种抗氧化剂，可以明显延缓其氧化酸败的进程。

图2 添加3种天然抗氧化剂紫苏籽油的酸值和过氧化值

2.4.2 维生素C浓度 由于维生素C对紫苏籽油氧化稳定性影响最为明显，因此，在4℃、避光储存条件下，研究不同浓度维生素C的影响程度。由图3看出，不同浓度的维生素C均能延缓紫苏籽油氧化酸败进程，0.05 g/kg和0. 1 g/kg的维生素C可更好地延缓其氧化酸败。从过氧化值看，0.1 g/kg和0.2 g/kg的维生素C可更好地延缓其氧化酸败。因此，综合比较选择在紫苏籽油中添加0.1 g/kg的维生素C，可延缓其酸值和过

图3 不同浓度维生素C各储存时间紫苏籽油的酸值和过氧化值

氧化值的变化，即可延长油品贮藏期。

2.5 延长紫苏籽油贮藏期的条件优化

在4℃、避光并添加0.1 g/kg的维生素C的储藏条件，与未添加任何抗氧化剂置于室温25℃、避光条件下储存的紫苏籽油进行对比分析，结果(图4)表明，未添加抗氧化剂室温储存的紫苏籽油其酸值在储存5个月左右超过标准范围，尽管其氧化值在储存12个月左右仍在标准范围，但比4℃+0.1 g/kg维生素C处理条件的高8 meq/kg；而添加0.1 g/kg维生素C并置于4℃储存的紫苏籽油在储存12个月时，其酸值和过氧化值均仍在食用标准范围内。说明添加0.1 g/kg的维生素C并于4℃储存紫苏籽油可有效延缓其氧化酸败，延长其货架期。

图4 不同处理条件各储存时间紫苏籽油的酸值和过氧化值

3 讨论

随着生活水平的不断提高，人们对于高品质食用油和保健油的热情越来越高[7]。紫苏籽油中含有丰富的α-亚麻酸，因其显著的降血脂、降血压、抗血栓、防治动脉粥样硬化、提高机体免疫和抗癌等作用正日益受到医药及食品保健界的高度重视。我国是紫苏属植物的主要产区，有着极大的资源优势。研究比较5个紫苏主产地紫苏籽榨油的脂肪酸组成，其基本组成均相同，含量存在差异。此差异可能与种植地区的栽培种质及气候因素密切相关，不同种植地区的海拔高度差异明显，对应着不同的日照、昼夜温差、有效积温及降雨量等生态条件，影响植物生长发育与主要内含物的含量变化[8]。

长期以来，国内外一直采用过氧化值作为食用油脂氧化酸败的主要指标，而酸值为反映油脂水解酸败的重要标志[9]，会随着过氧化值的升高而升高。两者的升高都反应了油脂品质的下降[10]，所以本研究以酸值和过氧化值反映油脂品质的重要标志。紫苏籽油中含有大量的不饱和脂肪酸，在储存过程中很容易被氧化分解，导致油脂酸败。避光、低温及密封都能在一定程度上缓解初榨紫苏籽油的氧化进程。虽然油茶种仁的研究中光质对脂肪酸成分及各成分的相对含量影响较小[11]，但本研究结果显示，温度对紫苏籽油氧化酸败的影响显著，与金清馨等[12]对栀子果油的研究结果一致。油品的储存环境温度增高，会加快氧化反应速度，增强脂肪酶的活性，促进微生物活动，导致油脂快速经过诱导期，进入氧化期，过氧化值显著增加，油脂迅速劣变；降低温度，能终止或延缓油品的酸败过程[12-13]。

近年来，有研究通过人工添加天然抗氧化剂的方法来延长紫苏籽油储存期，此法不仅可以延长紫苏籽油的货架期，对油品本身的营养价值也有所提升。将紫苏籽油置于低温(4℃)并添加0.1 g/kg的维生素C条件下储存，与常温下不添加抗氧化剂的紫苏籽油对比发现，常温不添加抗氧化剂的紫苏籽油储存5个月左右，其酸值超过食用范围，不宜食用，而4℃并添加0.1 g/kg的维生素C条件下储存的紫苏籽油储存12个月，其品质仍处于可食用范围。

4 结论

不同产地紫苏籽油中脂肪酸组成基本相同，均为棕榈酸、硬脂酸、油酸、α-亚油酸和α-亚麻酸，5个产地紫苏籽油样品的酸值平均为1.38 mg/g，过氧化值6.75 meq/kg，均在行业标准规定的一级标准范围。温度对紫苏籽油储存时氧化稳定性的影响大，以4℃为最佳储存温度；维生素C对紫苏籽油储存时氧化稳定性的影响最大，且在浓度为0.1 g/kg时效果最佳。因此，紫苏籽油的最佳储存条件是：低温(4℃)并添加0.1 g/kg维生素C，该条件下储存可有效延长紫苏籽油的货架期，也可为紫苏籽油企业产品的研发提供理论依据。