添加抗氧化劑對豬脂肪的誘導(dǎo)氧化影響

劉文營 成曉瑜 戚彪 喬曉玲　王守偉　湯介蘭

摘 要：研究添加不同抗氧化劑豬脂肪的誘導(dǎo)氧化性質(zhì)，選取4 種天然抗氧化劑、5 種合成抗氧化劑和1 種抗氧化劑增效劑進(jìn)行分析，在高溫（溫度90 ℃）和高氧壓力（氧氣壓力0.6 MPa）作用下，油脂會發(fā)生氧化反應(yīng)，通過量化樣品倉內(nèi)氧氣壓力的變化來考察豬脂肪的誘導(dǎo)氧化進(jìn)程，分別測定添加單一抗氧化劑的豬脂肪的氧化誘導(dǎo)期，并對部分抗氧化劑復(fù)配對誘導(dǎo)氧化性質(zhì)的影響進(jìn)行分析。結(jié)果表明：在國家標(biāo)準(zhǔn)限定的使用量下，添加不同抗氧化劑的誘導(dǎo)氧化時間依次為：丁基羥基茴香醚（butyl hydroxy anisd，BHA）（45.12 h）>2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（2，6-di-tert-butyl-4-methylphenol，BHT）（36.23 h）>沒食子酸丙酯（21.35 h）>叔丁基對苯二酚（11.30 h）>

抗壞血酸棕櫚酸酯（8.03 h）>迷迭香精油（7.96 h）>甘草提取物（7.83 h）>茶多酚（tea polyphenols，TP）（5.58 h），單獨(dú)添加維生素E（vitamin E，VE）（5.47 h）效果較弱；BHA與BHT的抗氧化效果均呈現(xiàn)線性關(guān)系；BHA與BHT、檸檬酸、TP和VE復(fù)配的誘導(dǎo)氧化時間具有不同程度的增加。

關(guān)鍵詞：豬脂肪；誘導(dǎo)氧化；丁基羥基茴香醚；2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚

Effects of Adding Antioxidants on Induced Lipid Oxidation in Lard

LIU Wenying1， CHENG Xiaoyu1， QI Biao1， QIAO Xiaoling1， WANG Shouwei1， TANG Jielan2

（1. Beijing Key Laboratory of Meat Processing Technology， China Meat Research Center， Beijing 100068， China；

2.Beijing Zhongrui Food Stuff Co. Ltd.， Beijing 100260， China）

Abstract： The effects of 4 natural antioxidants， 5 synthetic antioxidants and 1 antioxidant synergist added singly and in combination to lard on lipid oxidation induced by high temperature （90 ℃） and high-pressure （0.6 MPa） oxygen was investigated. The oxidation process was quantitatively reflected by the change in oxygen pressure. Results indicated that the order of induction period （IP） of lipid oxidation in lard added with appropriate amounts of antioxidants was butyl hydroxy anisd （BHA） （45.12 h） > 2，6-di-tert-butyl-4-methylphenol （BHT） （36.23 h） > propylgallate （PG） （21.35 h） > tert-butylhydroquinone （TBHQ） （11.30 h） >

ascorbyl palmitate （AP） （8.03 h） > rosemary essential oil （RO） （7.96 h） > licorice extract （LE） （7.83 h） > tea polyphenol （TP） （5.58 h） > vitamin E （VE） （5.47 h）. The antioxidant effect of BHA and BHT was linearly correlated with their concentration. IP was prolonged by combining BHA with BHT， VE， TP or citric acid （CA）.

Key words： lard； induced oxidation； butyl hydroxy anisd （BHA）； 2，6-di-tert-butyl-4-methylphenol （BHT）

中圖分類號：TS225.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1001-8123（2015）10-0006-04

doi： 10.15922/j.cnki.rlyj.2015.10.002

我國是生豬生產(chǎn)大國，也是豬肉消費(fèi)大國，2014年我國全年豬肉總產(chǎn)量達(dá)到5 671 萬t，滿足了人們?nèi)罕姷南M(fèi)需求[1]。同時，伴隨著豬肉的大量消費(fèi)，產(chǎn)生了大量豬副產(chǎn)物，其中脂肪占據(jù)重要部分[2]。

脂肪不僅滿足了人類的能量和脂溶性營養(yǎng)物質(zhì)吸收的需求，同時適度的脂肪氧化為肉制品風(fēng)味的呈現(xiàn)和肉品的組織結(jié)構(gòu)性質(zhì)改善提供了基礎(chǔ)，但是脂肪的過度氧化會產(chǎn)生大量的過氧化物、氧自由基和醛、酮、醇等物質(zhì)，導(dǎo)致產(chǎn)品酸敗變質(zhì)，給食品的食用安全性帶來潛在危害[3-7]。

針對脂肪氧化的調(diào)控，各國科學(xué)家在飼養(yǎng)、加工、運(yùn)輸和貯藏等各環(huán)節(jié)做出了很多努力[8-14]，但是，針對豬脂肪的抗氧化，目前比較行之有效的措施是在豬脂肪加工時添加抗氧化劑。其中，合成抗氧化劑具有較優(yōu)良的抗氧化活性，而天然抗氧化劑則具有較高的安全性，越來越受歡迎[15-16]。

本實(shí)驗(yàn)選取4 種天然抗氧化劑、5 種合成抗氧化劑和1 種增效劑，針對添加后豬脂肪的誘導(dǎo)氧化性質(zhì)進(jìn)行分析，誘導(dǎo)氧化期的長短與脂肪的氧化穩(wěn)定性息息相關(guān)，時間越短氧化穩(wěn)定性越差，時間越長氧化穩(wěn)定性越好，就越不易氧化，通過量化添加不同抗氧化劑的脂肪的氧化誘導(dǎo)期，以期系統(tǒng)梳理不同脂肪抗氧化劑的抗氧化活性，為工業(yè)化生產(chǎn)和深入研究提供基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬脂肪采自北京中瑞食品有限公司，經(jīng)去雜整理后添加10%的純水煉制。

維生素E（vitamin E，VE，純度99%）、甘草提取物（licorice extract，LE，純度99%）、茶多酚（tea polyphenol，TP，純度99%）、抗壞血酸棕櫚酸酯（ascorbyl palmitate，AP）、丁基羥基茴香醚（butyl hydroxy anisd，BHA）、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（2，6-di-tert-butyl-4-methylphenol，BHT）、沒食子酸丙酯（propylgallate，PG）、檸檬酸（citric acid，CA） 廣州鴻易食品添加劑有限公司；迷迭香精油（rosemary essential oil，RO） 美國Kalsec公司；叔丁基對苯二酚（tert-butylhydroquinone，TBHQ） 鄭州中成化工有限公司；氧氣 北京太平永順科貿(mào)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

F6/10-10G超細(xì)勻漿器 上海Fluko流體機(jī)械制造有限公司；BSA822-CW天平 德國賽多利斯集團(tuán)；脂肪氧化儀 意大利Velp公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品制備

參考食用添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)[17-18]，分別配制含0.3 g/kg

RO、0.2 g/kg LE、0.4 g/kg TP、0.2 g/kg AP、0.2 g/kg BHA、0.2 g/kg BHT、0.2 g/kg TBHQ和0.1 g/kg PG的豬脂肪混合液；同時配制含0.04、0.08、0.12、0.16 g/kg BHA，0.04、0.08、0.12、0.16 g/kg BHT，0.10 g/kg BHA+

0.10 g/kg BHT、0.20 g/kg BHA+0.3 g/kg VE、0.20 g/kg BHA+0.3 g/kg CA和0.10 g/kg BHA+0.20 g/kg TP的豬脂肪混合液。

1.3.2 誘導(dǎo)氧化時間分析

參考文獻(xiàn)[18-19]，通過量化誘導(dǎo)氧化反應(yīng)消耗的氧氣來反映氧化反應(yīng)的進(jìn)程，通常表現(xiàn)為從誘導(dǎo)開始至氧化反應(yīng)消耗氧氣導(dǎo)致氧氣壓力下降之間的時間越短，物質(zhì)越容易發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化反應(yīng)誘導(dǎo)期（induction period，IP）采用OXI Software3.1.3軟件的最小均方算法（least mean square，LSM）方法分析。誘導(dǎo)氧化反應(yīng)的條件為：樣品10.00 g、溫度90 ℃、氧氣壓力0.6 MPa，采集時間60 s。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用Origin 8.0進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和擬合制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同抗氧化劑的誘導(dǎo)氧化分析

2.1.1 豬脂肪IP分析

圖 1 豬脂肪的誘導(dǎo)氧化分析

Fig.1 Induced oxidation curves of lard

由圖1可知，在90 ℃、6×105 Pa O2條件下，脂肪氧化儀樣品倉內(nèi)的氧氣壓力呈現(xiàn)先穩(wěn)定后下降的趨勢，穩(wěn)定階段以曲線1表示；持續(xù)一段時間后，氧化反應(yīng)開始后樣品倉內(nèi)的氧氣壓力下降，表現(xiàn)為曲線下降，下降初期的趨勢以曲線2表示；曲線1與曲線2的交點(diǎn)所對應(yīng)的時間即為氧化反應(yīng)的IP，IP值的大小直接反映物質(zhì)的抗氧化能力。與文獻(xiàn)[18，20]相比，IP值大小發(fā)生了變化，說明豬脂肪的來源部位和加工過程的條件控制對脂肪的抗氧化能力會造成影響。

2.1.2 天然抗氧化劑的誘導(dǎo)氧化時間分析

天然抗氧化劑來源于天然植物，具有較高的安全性，由表1可知，在國家標(biāo)準(zhǔn)允許的添加量下，天然抗氧化劑對豬脂肪的抗氧化能力有一定的提升，添加了TP（0.4 g/kg）、RO（0.3 g/kg）和LE（0.2 g/kg）的豬脂肪的IP值分別為5.58、7.83、7.96 h，分別延長了0.43、2.68、2.81 h；而對未規(guī)定使用量的VE，在相似添加量的條件下（0.3 g/kg），IP值為5.47 h，延長了0.32 h。天然抗氧化劑的添加不同程度地增加了豬脂肪的誘導(dǎo)氧化時間，但是天然抗氧化劑由于其本身結(jié)構(gòu)和組分復(fù)雜的影響，都會對豬脂肪的色澤產(chǎn)生可視程度的影響，在應(yīng)用上受到限制。

2.1.3 化學(xué)合成抗氧化劑的誘導(dǎo)氧化時間分析

化學(xué)合成抗氧化劑具有較好的抗氧化效果，但是基于其具有一定的不安全性，有被天然抗氧化劑逐步取代的趨勢。由表2可知，化學(xué)合成抗氧化劑在國家標(biāo)準(zhǔn)允許的添加量下，添加了AP（0.2 g/kg）、TBHQ（0.2 g/kg）、

PG（0.1 g/kg）、BHT（0.2 g/kg）和BHA（0.2 g/kg）的豬脂肪的IP值分別為8.03、11.30、21.35、36.23、45.12 h，較之未添加抗氧化劑的豬脂肪的IP值分別延長了2.88、6.15、16.20、31.08、39.97 h。與表1相比，合成抗氧化劑抗氧化效果明顯優(yōu)于天然抗氧化劑，且對豬脂肪的外觀沒有造成可視程度的影響，其中BHA和BHT的抗氧化效果最為明顯。

2.1.4 BHA和BHT的抑制誘導(dǎo)氧化曲線分析

Fig.2 Curve fitting analysis of the inhibitory effect of different concentrations of BHA and BHT on induced lipid oxidation in lard

由2.1.3節(jié)可知，化學(xué)合成抗氧化劑具有更長的誘導(dǎo)氧化時間，為對BHA和BHT的抗氧化性能進(jìn)行分析，分別取添加量為0、0.04、0.08、0.12、0.16、0.20 g/kg BHA或BHT的豬脂肪的IP值進(jìn)行擬合。將表3中各對應(yīng)項(xiàng)運(yùn)用Origin進(jìn)行擬合（圖2），BHA或BHT抗氧化效果曲線方程分別為y=203.37x+4.70和y=167.43x+4.78，R2分別為0.99和0.98，說明兩組數(shù)據(jù)具有良好的線性關(guān)系，也就是說添加BHA和BHT對豬脂肪的誘導(dǎo)氧化的影響呈線性關(guān)系。

2.2 抗氧化劑的協(xié)同增效分析

2.2.1 BHA與BHT、TP的協(xié)同增效分析

有文獻(xiàn)[18]報(bào)道顯示，RO與VE復(fù)配使用時，表現(xiàn)出協(xié)同增效效應(yīng)，為對抗氧化劑的增效效應(yīng)分析，參照文獻(xiàn)[17]，添加量為最大添加量的50%，分別為0.10 g/kg BHA和0.10 g/kg BHT，由表4可知，添加復(fù)合抗氧化劑的豬脂肪的IP值為41.48 h，參考BHA和BHT的抗氧化效果曲線，兩者相加的IP值介于42.94～50.19 h之間，說明兩者相加并沒有達(dá)到抑制誘導(dǎo)氧化的結(jié)果。

同樣，參考BHA的抗氧化效果曲線，添加0.10 g/kg BHA的豬脂肪的IP值應(yīng)介于23.74～26.34 h之間，由表4可知，添加0.10 g/kg BHA+0.20 g/kg TP的豬脂肪的IP值為16.52 h，與理論值之間有顯著差異，說明BHA與TP不存在增效作用。

2.2.2 BHA與VE、CA的協(xié)同增效效應(yīng)分析

為了分析不同抗氧化劑之間的協(xié)同增效效果，由表4可知，BHA與BHT、TP的同當(dāng)量復(fù)配并未達(dá)到增效效應(yīng)，為了分析輔助抗氧化助劑的增效效果，依照國家標(biāo)準(zhǔn)允許，添加最大限量的BHA（0.20g/kg），并分別添加0.30 g/kg VE和0.30 g/kg CA。添加0.20 g/kg BHA+

0.30 g/kg VE和0.20 g/kg BHA+0.30 g/kg CA的豬脂肪的IP值分別為44.26 h和44.76 h，相比于單獨(dú)添加0.20 g/kg BHA的IP值45.12 h，分別相差0.86 h和0.36 h，說明并沒有出現(xiàn)協(xié)同增效的效果。與文獻(xiàn)[18]報(bào)道的VE與RO復(fù)配增效結(jié)果相悖，可能的原因?yàn)槲镔|(zhì)的來源不同，化學(xué)合成抗氧化劑BHA不具備和所述抗氧化劑及增效劑增效的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；同時，RO為天然植物提取物，成分較復(fù)雜，也可能是其或者其內(nèi)的其他物質(zhì)與VE發(fā)生了反應(yīng)，促進(jìn)了抗氧化活性的增加。

3 結(jié) 論

抗氧化劑在一定程度上能夠延長豬脂肪的誘導(dǎo)氧化時間?；瘜W(xué)合成抗氧化劑具有優(yōu)于天然抗氧化劑的延長能力，且不會對豬脂肪的外觀產(chǎn)生肉眼可視的影響；BHA與BHT單獨(dú)添加的抑制誘導(dǎo)氧化反應(yīng)的效果與其添加量呈線性關(guān)系；所述抑制誘導(dǎo)氧化反應(yīng)最強(qiáng)的抗氧化劑BHA與其他抗氧化劑VE、TP和增效劑CA復(fù)配均沒有增效作用。

針對天然抗氧化劑抑制誘導(dǎo)氧化反應(yīng)效果較弱，且會對豬脂肪的外觀有一定影響，需要在天然抗氧化劑有效成分上進(jìn)行深入分析，改進(jìn)天然抗氧化劑的純化工藝；對于抗氧化劑的復(fù)配增效效應(yīng)，需要對影響因素進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析；基于抗氧化劑的使用對人體的安全性影響，需要對更廣泛的天然抗氧化劑進(jìn)行梳理分析，通過增效效應(yīng)分析和其他理化處理等，實(shí)現(xiàn)安全高效的抑制氧化作用。

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