石榴皮多酚对植物油的抗氧化作用

潘东升，谭祖顺，郭燕华，李海光

中储粮油脂工业东莞有限公司（东莞 523147）

开门七件事，“柴、米、油、盐、酱、醋、茶”，油排在第三位，可见油在生活中的重要性。植物油不仅可以给人体提供必需的能量，还能提供人体自身无法合成且必需的脂肪酸。植物油（大豆油、菜籽油等）的不饱和脂肪酸较高，容易受到光、热、酶和金属离子等因素的影响发生氧化和分解，植物油氧化后不仅维生素和各种脂溶性营养成分受到破坏，产生许多有毒有害的物质，还会影响油品的风味[1-2]。目前油脂行业中防止油脂氧化酸败的方法是添加人工合成抗氧化剂，市场上的植物油产品目前使用最多的是TBHQ。但有相关研究表明，长期食用人工合成抗氧化剂可能会对人体造成一定毒副作用[3]，因此，天然抗氧化剂的开发利用成为了油脂行业当前研究的热点[4]。

石榴又名若榴、甘石榴、金罂，为石榴科石榴属木本植物，分布于我国陕西、安徽、四川、云南、山东等地[5]。相关研究发现，石榴不仅具有食用、药用等方面的价值，而且石榴皮中还有大量的多酚类物质[6]。石榴皮多酚是石榴皮中多酚羟基化合物的总称，包括鞣花单宁、没食子单宁、鞣花酸、阿魏酸和没食子酸等多种化合物[7]，大量相关研究表明，石榴皮多酚具有较强的抗氧化能力和多种生理活性功能，如抗氧化、抗病毒、抗癌、降血脂、降血压等[8-10]。

以石榴皮多酚为研究对象，将其添加到植物油—棕榈油、大豆油、菜籽油中，考察石榴皮多酚在植物油中的抗氧化性能，并与GB 2760中可用于食用油的2种天然抗氧化剂维生素E、茶多酚进行对比，旨在为石榴皮多酚在食用油脂行业中作为天然抗氧化剂的开发利用及应用研究等方面提供理论数据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

棕榈油、大豆油、菜籽油，均由中储粮油脂工业东莞有限公司提供，所有油品经检测未外加抗氧化剂；石榴皮多酚（鞣花酸含量≥90%），西安圣青生物科技有限公司；维生素E，上海源叶生物科技有限公司；茶多酚（纯度≥99%），西安明朗生物科技有限公司。

乙醚、95%乙醇、异丙醇、氢氧化钾、酚酞指示剂、淀粉指示剂、冰乙酸、异辛烷、碘化钾、三氯甲烷、硫代硫酸钠、甲醇、石油醚等均为分析纯。

1.2 仪器与设备

ML204T电子分析天平（梅特勒托利多公司）；743 Rancimat油脂氧化稳定性测定仪（瑞士万通公司）；GWA-UN超纯水系统（北京普析通用仪器有限公司）；HH-2数显恒温水浴锅（上海一恒科学仪器有限公司）；SK8200HP超声波清洗仪（上海科导超声仪器有限公司）；GZX9070MBE电热鼓风干燥箱（上海一恒科学仪器有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 抗氧化剂的添加

石榴皮多酚按照一定的比例加入乙醇溶剂溶解后，按照50，100，150和200 mg/kg分别添加到大豆油、菜籽油、棕榈油中经过超声处理30 min混合均匀后通过旋转蒸发仪脱除溶剂备用，茶多酚和维生素E按100 mg/kg直接添加到大豆油、菜籽油、棕榈油中，超声处理30 min混合均匀后备用，同时做3种植物油的空白组对照。

1.3.2 Rancimat法评价植物油氧化稳定性

分别称取3 g按1.3.1小节配制好的各组植物油样品，按照GB/T 21121—2007《动植物油脂氧化稳定性的测定》测定，采用743 Rancimat油脂氧化稳定性测定仪检测，测试温度为120 ℃，空气流速为10 h/L。

1.3.3 Schaal烘箱加速氧化法评价植物油氧化稳定性

分别称取900 g按1.3.1小节配制好的各组植物油样品置于900 mL的PET瓶中，将其放置于63±0.5 ℃电热恒温鼓风干燥器内[11]，每5 d取20 g油样检测酸价和过氧化值，连续试验40 d。

1.3.4 理化指标

酸价：参照GB 5009.229—2016《食品安全国家标准食品中酸价的测定》中第一法，指示剂滴定法测定；过氧化值：参照GB 5009.227—2016《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》测定。

2 结果与讨论

2.1 Rancimat法评价石榴皮多酚对植物油氧化稳定性的影响

2.1.1 石榴皮多酚、茶多酚、维生素E对植物油氧化诱导时间的影响

由表1可知，3种植物油的氧化稳定性排序为棕榈油＞菜籽油＞大豆油，这是因为食用油的氧化稳定性与其脂肪酸结构的不同密切相关[12]。石榴皮多酚、茶多酚、维生素E都能延长3种植物油的氧化诱导时间，说明这些天然抗氧化剂对3种植物油的氧化都有一定抑制的作用。添加石榴皮多酚后棕榈油、菜籽油、大豆油的氧化诱导时间分别延长为4.70，2.21和1.90 h，添加茶多酚后棕榈油、菜籽油、大豆油的氧化诱导时间分别延长为3.77，0.88和0.73 h，添加维生素E后棕榈油、菜籽油、大豆油的氧化诱导时间分别延长为1.54，0.62和0.39 h。结果表明，石榴皮多酚的抗氧化能力明显强于茶多酚和维生素E，三种天然抗氧化剂的抗氧化能力由强到弱的排序为石榴皮多酚＞茶多酚＞维生素E。

表1 三种天然抗氧化剂对植物油氧化诱导时间的影响

2.1.2 石榴皮多酚添加量对植物油氧化诱导时间的影响

由表2可知，棕榈油中添加50，100，150和200 mg/kg石榴皮多酚后，各添加量样品的氧化诱导时间分别为空白组的1.19，1.43，1.60和1.76倍。菜籽油中添加50，100，150和200 mg/kg石榴皮多酚后，各添加量样品的氧化诱导时间分别为空白组的1.33，1.54，1.75和1.98倍。大豆油中添加50，100，150和200 mg/kg石榴皮多酚后，各添加量样品的氧化诱导时间分别为空白组的1.16，1.67，1.84和2.11倍。结果说明3种植物油的抗氧化效果随石榴皮多酚添加量的增加而增强，同时呈现出一定的剂量效应关系。

表2 石榴皮多酚不同添加量对植物油氧化诱导时间的影响

2.2 Schaal烘箱加速氧化法评价石榴皮多酚对植物油氧化稳定性的影响

2.2.1 烘箱加速氧化过程中三种天然抗氧化剂对植物油酸价的影响

由图1可以看出，烘箱加速氧化过程中3种植物油酸价都随着储藏时间的延长而逐渐增加，但增加速率不同。棕榈油的增加速率最慢，15 d前天然抗氧化剂组和空白组酸价没有显著差异，15 d后空白组增加速率上升酸价由0.13 mg/g增至0.23 mg/g。大豆油的增加速率最快，5 d前天然抗氧化剂组和空白组酸价没有显著差异，5 d后空白组增加速率上升空白组的酸价由0.08 mg/g增至0.31 mg/g。添加石榴皮多酚、茶多酚、维生素E都能降低3种植物油的酸价增加速率，但3种天然抗氧化剂对植物油的酸败抑制效果都不相同。结果表明，石榴皮多酚酸败抑制效果明显强于茶多酚和维生素E，茶多酚略强于维生素E。

图1 烘箱加速氧化过程中三种天然抗氧化剂对植物油酸价的影响

2.2.2 烘箱加速氧化过程中三种天然抗氧化剂对植物油过氧化值的影响

由图2可知，3种植物油的氧化程度都随着储藏时间延长而逐渐加深，过氧化值也跟着随之增加。储藏15 d时，空白组的棕榈油、菜籽油、大豆油分别为5.09，5.58和5.27 mmol/kg，都超过国家标准的5.0 mmol/kg。添加天然抗氧化剂后的各组植物油都是储藏超过15 d后才超过国家标准的5.0 mmol/kg，说明添加石榴皮多酚、茶多酚、维生素E都能有效减缓3种植物油过氧化值的增长速率。其中石榴皮多酚在大豆油中展现了较强的抗氧化性能，添加石榴皮多酚的大豆油储藏30 d时过氧化值才超过国家标准的5.0 mmol/kg，在棕榈油和菜籽油中抗氧化性能相当。

图2 烘箱加速氧化过程中三种天然抗氧化剂对植物油过氧化值的影响

2.2.3 烘箱加速氧化过程中石榴皮多酚添加量对植物油过氧化值的影响

由图3可知，烘箱加速氧化过程中空白组的棕榈油、菜籽油、大豆油储藏40 d后过氧化值分别高达17.56，12.25和14.95 mmol/kg。棕榈油添加50，100，150和200 mg/kg石榴皮多酚后，储藏40 d后各添加量样品的过氧化值分别降低为14.82，12.67，11.48和10.29 mmol/kg。菜籽油添加50，100，150和200 mg/kg石榴皮多酚后，储藏40 d后各添加量样品的过氧化值分别降低为11.34，8.79，8.07和7.29 mmol/kg。大豆油添加50，100，150和200 mg/kg石榴皮多酚后，储藏40 d后各添加量样品的过氧化值分别降低为11.85，8.24，7.26和6.42 mmol/kg。结果说明随着石榴皮多酚添加量的增加，3种植物油的抗氧化能力也随之增强，并呈现出一定的剂量效应关系。

图3 烘箱加速氧化过程中石榴皮多酚不同添加量对植物油过氧化值的影响

3 结论

在两种不同的氧化模拟体系中，石榴皮多酚、茶多酚、维生素E对3种植物油（棕榈油、菜籽油、大豆油）都具有不同程度的抗氧化作用。在Rancimat法试验中，石榴皮多酚对3种植物油氧化诱导的延长时间作用效果优于茶多酚和维生素E，并且延长的氧化诱导时间随着添加量的增加而增加。而在Schaal烘箱加速氧化法中，石榴皮多酚在3种植物油的抗氧化效果也优于茶多酚和维生素E，同时抗氧化效果也是随着添加量的增加而增强，因此石榴皮多酚在食用油加工行业中作为新型天然抗氧化剂具有一定的应用前景。