辣椒素对鸡油抗氧化能力的研究

薛淼 ，于政红 ，何新益 ，通信作者，王雅芳

（1.天津农学院 食品科学与生物工程学院，天津 300392；2.天津农副产品深加工技术工程中心，天津 300392）

油脂在储藏过程中易受环境及本身脂肪酸组成等条件的影响，发生化学反应，产生异味，引起质变。因此，有关油脂储藏方面的研究都从降低油脂氧化酸败速率这一方向出发，通过添加抗氧化剂抑制氧化来延长油脂保质期[1-2]。目前，在抗油脂氧化中发挥重要作用的都是人工合成的抗氧化剂，例如，特丁基对苯二酚（TBHQ）、丁基羟基茴香醚（BHA）、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚（BHT）等，但有些人工合成的抗氧化剂存在一定的毒性和致癌性[3-4]。因此，类黄酮化合物、维生素、多酚类化合物等天然抗氧化剂的开发越来越受到重视。许多学者对迷迭香、茶多酚、中草药等抗氧化能力进行了研究。刘耀华等[5]研究发现，添加迷迭香提取物的油茶籽油具有较高的抗氧化性。李晓丽[6]研究了中草药对食用油脂的抗氧化作用。

辣椒是人类生活中不可或缺的食物和调味品，富含辣椒素类物质[7]。有研究发现，辣椒提取物对大豆油、菜籽油、油茶籽油、猪油均有一定的抗氧化效果。有学者采用碘量法研究得出辣椒提取物对大豆油、菜籽油的氧化有明显的抑制作用[8-9]。沈文娇等[10]对辣椒籽在猪油中的抗氧化作用进行了研究，当辣椒籽粒添加量为7%、辣椒籽粉添加量为11%、辣椒籽乙醇提取物添加量为0.12%时，对猪油的抗氧化效果最佳。李宇等[11]研究了辣椒素对油茶籽油的抗氧化性能，通过测定样品的过氧化值来反映样品的贮藏稳定性，发现辣椒素对抑制油脂氧化方面有明显的作用。

目前，关于辣椒素类物质对鸡油抗氧化性的研究较少。薛淼等[12]通过研究料液比、浸泡时间和温度等对调味辣椒鸡油的影响，得出了制备调味辣椒鸡油的最佳工艺，制备出的调味辣椒鸡油色红油亮、黏稠，与植物油脂煎炸的辣椒油相比，具有明显的动物油脂的特殊香气和煎炸香气，辣味醇厚。本研究就不同添加量辣椒素、不同种类抗氧化剂对鸡油抗氧化效果的比较，对调味辣椒鸡油产品的抗氧化效果进行研究，通过对鸡油和调味辣椒鸡油产品过氧化值的测定，比较不同添加量辣椒素类物质、不同种类抗氧化剂对鸡油的抗氧化效果，以此证明辣椒素作为一种天然的抗氧化剂，可以增加鸡油的稳定性，以期对企业生产有指导意义，提高企业经济效益，促进辣椒油加工产业的进一步发展。

1 材料与方法

1.1 试验材料

鸡油：由天津市伊兴清真食品有限公司提供；调味辣椒鸡油：由天津农副产品深加工技术工程中心提供。

磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、氯化铁、浓盐酸、硫代硫酸钠、碘化钾、三氯甲烷、冰乙酸、无水乙醇、可溶性淀粉，均为分析纯；乙腈、甲醇、四氢吠喃，均为色谱级；辣椒素、二氢辣椒素，阿拉丁试剂；DPPH，索莱宝生物科技有限公司；VE，中粮天科生物工程（天津）有限公司；TBHQ（含量＞99%）、TBA（含量＞99%），郑州指南针生物科技有限公司；总抗氧化能力（T-AOC）测定试剂盒，南京建成生物工程研究所。

1.2 仪器与设备

UV-1200型紫外可见分光光度计，上海美谱达仪器有限公司；pH酸度计，奥豪斯仪器有限公司；HZ-K500C电子天平，上海佑科仪器仪表有限公司；DH-101型电热恒温鼓风干燥箱，天津市中环实验电炉有限公司；HWS24型电热恒温水浴锅，上海一恒科技有限公司；ST40R型冷冻离心机，赛默飞世尔科技有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 辣椒素对鸡油抗氧化效果的研究

1.3.1.1 不同辣椒素添加量对鸡油抗氧化效果的研究

取等量鸡油100 mL于6个100 mL的丝口瓶中，分别配制辣椒素质量浓度为0、2、4、6、8、10 μg/mL的鸡油样品，置于（70±1）℃的烘箱内，测定其过氧化值的变化。每隔24 h交换6种处理样品在烘箱内的位置，测定样品在0、5、10、15、20、25、30 d的过氧化值。

1.3.1.2 不同抗氧化剂对鸡油抗氧化效果的研究

取等量鸡油100 mL于4个100 mL的丝口瓶中，分别配制质量浓度为10 μg/mL的TBHQ、BHT、VE和辣椒素，充分混匀，将样品置于（70±1）℃烘箱内，按1.3.1.1中的方法测定样品过氧化值的变化。

1.3.1.3 辣椒素与VE协同作用对鸡油抗氧化效果的研究

取等量鸡油100 mL于5个100 mL的丝口瓶中，分别配制辣椒素质量浓度为8 μg/mL和VE浓度为20、50、100、200、400 mg/100g的鸡油样品，充分混匀，并将样品置于（70±1）℃的烘箱内，按1.3.1.1中的方法测定样品过氧化值的变化。

1.3.2 调味辣椒鸡油的体外抗氧化研究

1.3.2.1 辣椒素类物质对鸡油的体外抗氧化研究

取0.5 mL添加2、4、6、8、10 μg/mL辣椒素与二氢辣椒素的调味辣椒鸡油样品，与4.5 mL浓度为60 μmol/L的DPPH乙醇溶液充分混匀，静置0.5 h，注意避光，用乙醇调零，测定样品在波长517 nm下的吸光度值。建立回归方程来反映辣椒素和二氢辣椒素对鸡油的DPPH自由基的清除能力。

1.3.2.2 反复熬煮过程中调味辣椒鸡油的体外抗氧化研究

称取适量调味辣椒鸡油，放入不锈钢容器内，按调味辣椒鸡油与水1∶3的比例加入纯净水，在电磁炉上加热熬煮24 h，熬煮过程中适时适量添加调味辣椒鸡油和水，保持比例相对稳定，每2 h取样测定过氧化值。

1.3.2.3 贮藏过程中调味辣椒鸡油的体外抗氧化研究

取等量调味辣椒鸡油100 mL于丝口瓶中，置于（70±1）℃的烘箱内，分别测定调味辣椒鸡油在0、5、10、15、20、25、30 d对DPPH自由基清除能力。

1.3.3 DPPH自由基清除能力测定方法

参照刁文睿[13]测定公丁香油脂的体外抗氧化、抑菌活性及抑菌机理的研究方法，略微改动。取0.5 mL样品和4.5 mL 60 μmol/L DPPH乙醇溶液充分混匀，静置0.5 h，注意避光，用乙醇调零，测定样品在517 nm波长下的吸光度值。

DPPH自由基清除率（%）＝100×[1-（OD2-OD1）/OD0]

式中：OD0为0.5 mL乙醇和4.5 mL DPPH溶液的吸光度值；OD1为0.5 mL 样品和4.5 mL乙醇的吸光度值；OD2为0.5 mL样品和4.5 mL DPPH溶液的吸光度值。

1.3.4 总还原能力测定方法

根据刁文睿[13]测定公丁香油脂的体外抗氧化、抑菌活性及抑菌机理的研究方法，略微改动。取0.5 mL样品于试管中，将0.2 mol/L磷酸盐缓冲液（pH 6.6）2.5 mL、1%铁氰化钾1 mL依次加入，充分混匀，50 ℃反应20 min，快速冷却，再加入2.5 mL10%的TCA摇匀，3 500 r/min离心10 min。将2.5 mL上清液转移至试管中，与2.5 mL双蒸水和0.45 mL 0.1% FeCl3充分混合，静置10 min，测定样品在700 nm波长下的吸光值。

1.3.5 总抗氧化能力测定方法

1.3.5.1 试剂盒的组成及配制

试剂一：无色液体60 mL，2～8 ℃保存；试剂二：白色晶体，2～8 ℃保存，每支粉剂加120 mL充分溶解；试剂三：黄色储备液3 mL，2～8 ℃避光保存；稀释液，30 mL，2～8 ℃保存，使用前取储备液用稀释液以 1∶19稀释，现用现配；试剂四：无色黏稠液体12 mL，室温保存；试剂五：无色透明液体12 mL，室温保存，使用前37 ℃水浴溶解直至澄清透亮方可使用。

1.3.5.2 测定方法

取2只试管分别标记为测定管和对照管，测定管中加入1 mL试剂一、0.1 mL样品、2 mL试剂二应用液和0.5 mL试剂三应用液。对照管中加入1 mL试剂一、2 mL试剂二应用液和0.5 mL试剂三应用液。将测定管和对照管用旋涡混匀器充分混匀，37 ℃水浴30 min，测定管中加入0.1 mL试剂四，对照管中加入0.1 mL试剂四和0.1 mL样品，充分混匀，放置10 min，设定波长520 nm，1 cm光径，双蒸水调零，测定各管样品的吸光值。

1.3.6 过氧化值的测定

按照食品安全国家标准 GB 5009.227—2016《食品中过氧化值的测定》执行。

1.3.7 统计学分析

数据趋势图采用Excel 2010制作，数据统计采用SPSS17.0进行分析。

2 结果与分析

2.1 辣椒素对鸡油抗氧化效果的研究

2.1.1 辣椒素添加量对鸡油抗氧化效果的影响

不同辣椒素添加量对鸡油抗氧化效果的影响如图1所示。由图1可知，不同辣椒素添加量的鸡油样品的过氧化值在0～10 d内的变化趋势一致，10～20 d时，各样品的过氧化值变化幅度相对较小，从第20天开始，过氧化值的变化发生明显差异（P＜0.05）。第25天时，辣椒素添加量为0、2、6、10 μg/mL的鸡油样品的过氧化值已经超过国家标准限量（7.5 mmol/kg）。添加量为 4、6、8、10 μg/mL样品的抗氧化效果差异较小，质量浓度越大，鸡油在后期过氧化值升高的越缓慢，但最终的抗氧化值与其他质量浓度的差异较小（P＞0.05）。辣椒素添加量为4 μg/mL时，样品的过氧化值在第20天时就已经接近国家标准。综合抗氧化效果、品质安全以及企业成本，在实际生产中辣椒素添加量宜采用 8 μg/mL。

图1 不同辣椒素添加量对鸡油抗氧化效果的影响

2.1.2 不同抗氧化剂对鸡油抗氧化效果的影响

比较4种抗氧化剂对鸡油的抗氧化效果，结果如图2所示。

图2 不同抗氧化剂对鸡油抗氧化效果的影响

由图2可知，添加辣椒素的鸡油样品从第20天开始过氧化值增长速度加快，在20～25 d之间达到国家标准限量，第30天达到15.6 mmol/kg；添加VE的鸡油样品从第15天开始过氧化值增加明显加快，在12～20 d之间达到国家标准限量，在第30天达到13.3 mmol/kg；添加TBHQ的鸡油样品到第 25天仍未达到国家限量，过氧化值为 7.9 mmol/kg；添加BHT的鸡油样品在第30天刚刚达到国家限量，过氧化值为7.9 mmol/kg。不同抗氧化剂抗氧化效果从大到小的排列顺序为：BHT＞TBHQ＞VE＞辣椒素，但在20 d内，辣椒素和TBHQ、BHT的过氧化值均未超过国家标准限量，抗氧化效果没有明显差异（P＞0.05）。综上可知，4种抗氧化剂对鸡油抗氧化效果大小依次为：BHT＞TBHQ＞VE＞辣椒素。

2.1.3 辣椒素与 VE协同作用对鸡油抗氧化效果的影响

由图3可知，VE含量为400 mg/100g的鸡油样品的过氧化值在第10天时接近国家标准限量，而VE含量为50 mg/100g的鸡油样品在第25天过氧化值仍未达到国家标准限量，可能是由于在对应的浓度组合下，其中个别抗氧化剂的活性表现较高所致[14]。其他浓度的鸡油样品的过氧化值在第25天均超过国家标准限量。因此可知，添加量为50 mg/100g的VE与辣椒素协同作用，可提高抗氧化效果，延长鸡油保存期限。本试验结果与0.01%迷迭香提取物、0.02%VE、0.01%茶多酚复合添加可使鸡油成品获得10个月的货架期相似[15]。复合添加抗氧化剂具有协同增效作用，其抗氧化活性优于单一成分的抗氧化活性。

2.2 调味辣椒鸡油的体外抗氧化研究

2.2.1 辣椒素类物质对鸡油的体外抗氧化研究

辣椒素和二氢辣椒素对鸡油的DPPH自由基清除能力结果见表1，总还原能力结果见图4，总抗氧化能力结果见图5。

表1 辣椒素类物质对鸡油的DPPH自由基清除能力

图4 辣椒素类物质对鸡油的总还原能力的影响

图5 辣椒素类物质对鸡油的总抗氧化能力的影响

由表1可知，在试验所测得的质量浓度范围内，辣椒素对鸡油的DPPH自由基清除能力提高了55.5%，二氢辣椒素对鸡油的DPPH自由基清除能力提高了64%，辣椒素对DPPH自由基清除能力高于二氢辣椒素。由图4可知，辣椒素和二氢辣椒素的总还原能力均随质量浓度的升高而增强，在试验所测定的质量浓度范围内，辣椒素和二氢辣椒素在 700 nm下的吸光度值分别增加了0.066和 0.071，二氢辣椒素的增长幅度大于辣椒素。在质量浓度小于4 μg/mL时，辣椒素的总还原能力高于二氢辣椒素，但质量浓度大于 6 μg/mL时，二氢辣椒素的总还原能力高于辣椒素。由图5可知，辣椒素和二氢辣椒素的总抗氧化能力随着质量浓度的升高而增强，在试验所测定的质量浓度范围内，辣椒素和二氢辣椒素的总抗氧化能力分别增加了9.32 U/mg和5.56 U/ mg，辣椒素的增长幅度大于二氢辣椒素，在相同质量浓度下，辣椒素的总抗氧化能力明显高于二氢辣椒素。与ZEWDIE[16]研究得出的辣椒素对DPPH自由基清除能力高于二氢辣椒素的结论一致。

2.2.2 反复熬煮过程中调味辣椒鸡油的体外抗氧化研究

反复熬煮过程中调味辣椒鸡油的DPPH自由基清除能力的变化结果见图6，总还原能力的变化结果见图7，总抗氧化能力的变化结果见图8。

图6 反复熬煮过程中对DPPH自由基清除能力变化

图7 反复熬煮过程中总还原能力变化

图8 反复熬煮过程中总抗氧化能力变化

由图6可知，调味辣椒鸡油的DPPH自由基清除能力随着熬煮时间的延长而降低，熬煮24 h后，对DPPH自由基清除能力降低了76.49%。由图7可知，调味辣椒鸡油的总还原能力随着熬煮时间的延长而降低，熬煮24 h后，调味辣椒鸡油在700 nm下的吸光度值降低了0.56。0～10 h内调味辣椒鸡油在700 nm下的吸光度值降速较快，10 h之后，吸光度值的降低速率减慢。由图8可知，调味辣椒鸡油的总抗氧化能力随着熬煮时间的延长而降低，熬煮24 h后，调味辣椒鸡油的总抗氧化能力降低了69.67 U/mg，在1 h内总抗氧化能力降低速率较为缓慢，在1 h之后，总抗氧化能力急速下降。

2.2.3 贮藏过程中调味辣椒鸡油的体外抗氧化研究

贮藏过程中调味辣椒鸡油DPPH自由基清除能力变化结果如图9，总还原能力的变化结果如图10，总抗氧化能力的变化结果如图11。

图9 贮藏过程中对DPPH自由基清除能力变化

图10 贮藏过程中总还原能力变化

图11 贮藏过程中总抗氧化能力变化

由图9可知，调味辣椒鸡油的DPPH自由基清除能力随贮藏时间的增加而降低，贮藏30 d后，对 DPPH自由基清除能力降低了 45%。10～30 d对DPPH自由基清除能力的降低速率高于0～10 d，说明0～10 d内调味辣椒鸡油的DPPH自由基清除能力较强。由图10可知，调味辣椒鸡油的总还原能力随着贮藏时间的增加而降低，贮藏30 d后，调味辣椒鸡油在700 nm下的吸光度值降低了0.167，0～15 d内调味辣椒鸡油在700 nm下的吸光度值降低速度较快，在15 d之后，吸光度值的降低速率减慢。由图11可知，调味辣椒鸡油的总抗氧化能力随着贮藏时间的增加而降低，贮藏30 d后，总抗氧化能力降低了55.05 U/mg。在10 d内总抗氧化能力下降趋势明显，在10～30 d内，总抗氧化能力缓慢下降。

3 讨论与结论

辣椒素添加量为8 μg/mL时，抗氧化效果好、成本较低，相同添加量下，人工合成抗氧化剂抗氧化效果为 BHT＞TBHQ＞VE＞辣椒素；当辣椒素类物质质量浓度不变时，添加量为50 mg/100g的VE可与8 μg/mL辣椒素协同作用，提高抗氧化效果。相同质量浓度下，辣椒素和二氢辣椒素的体外抗氧化能力、对DPPH自由基清除能力均随质量浓度的增大而增高，辣椒素的DPPH自由基清除能力高于二氢辣椒素；在相同质量浓度下，质量浓度越高，二氢辣椒素的总还原能力越高于辣椒素；辣椒素的总抗氧化能力远高于二氢辣椒素。

反复熬煮过程中调味辣椒鸡油的DPPH自由基清除能力随着熬煮时间的延长而降低，总还原能力、总抗氧化能力随着熬煮时间的延长而降低，因为在l h内，抗氧化物质没有发生明显减少，抗氧化作用较强，1 h后，抗氧化物质快速减少。70 ℃高温贮藏过程中调味辣椒鸡油的DPPH自由基清除能力、总还原能力和总抗氧化能力均随贮藏时间的延长而减弱。辣椒中含有维生素B、胡萝卜、辣椒素类物质以及矿物质等丰富的营养物质，在辣椒鸡油的制备过程中，辣椒中的营养物质融入油脂中，为油脂提供了天然的抗氧化剂，使得鸡油的稳定性增加。