碣灘茶提取物對油脂抗氧化性能及煎炸穩(wěn)定性的影響

張海龍，龍玲麗，何佳玲，杜靜*，張維，楊凡，劉培勇

1(懷化學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院，湖南 懷化，41800) 2(國糧武漢科學(xué)研究設(shè)計院有限公司，湖北 武漢，430079)3(達(dá)州市食品藥品檢驗檢測中心，四川 達(dá)州，635000)

食用油脂是構(gòu)成食品的重要組分，也關(guān)系到人類的健康，食用油脂在加工和貯藏過程中，會發(fā)生氧化反應(yīng)，導(dǎo)致其品質(zhì)下降，產(chǎn)生不良風(fēng)味和有毒有害物質(zhì)[1]。長期食用氧化酸敗的油脂會誘發(fā)各種疾病[2]，通過添加抗氧化劑可以防止油脂氧化酸敗，傳統(tǒng)人工合成的抗氧化劑BHT、BHA 及 PG等抗氧化效果顯著，但其食品安全性受到質(zhì)疑，許多國家禁止其使用[3-4]。因此，從天然植物提取物篩選出無毒且抗氧化和煎炸效果好的天然抗氧化劑成為學(xué)者研究的熱點。

碣灘茶，產(chǎn)自湖南省沅陵縣，富含茶多酚類等天然活性物質(zhì)，趙熙研究表明鳳嬌碣灘茶中茶多酚含量達(dá)到28.76%[5]。學(xué)者對其研究報道較少，僅趙熙對其品質(zhì)成分進(jìn)行了分析。本文采用不同溶劑提取碣灘茶的有效成分，按一定比例添加到食用油中，采用 Schaal 烘箱法、菜籽油煎炸試驗，與人工合成的抗氧化劑BHT、TBHQ對比，研究碣灘茶提取物在食用油中的抗氧化性和煎炸性能。

1　材料與方法

1.1　主要材料與試劑

碣灘茶，湖南沅陵縣官莊茶廠；大豆油(國標(biāo)一級)、菜籽油(國標(biāo)一級)、豬油、稻米油(國標(biāo)二級)，均購于超市且無添加人工抗氧化劑；甲醇、三氯甲烷、乙醇、冰乙酸、KI、Na2S2O3、韋氏試劑、可溶性淀粉、無水乙醚、溴甲酚綠、無水Na2CO3、雙縮脲試劑、可溶性淀粉均為市售分析純，購于天津科密歐試劑有限公司；p-茴香胺試劑,購于上海阿拉丁生化科技股份有限公司；蘆丁色譜純(純度≥98%)、沒食子酸(色譜純，純度≥95%),上海源葉生物試劑有限公司。

1.2　主要儀器與設(shè)備

實驗室冷凍干燥機(ALPHA 132LD型)，德國Christ公司；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥器(DHG-9076A型)，上海精宏實驗設(shè)備有限公司；電子分析天平(AEY1024型)，湘儀天平儀器設(shè)備有限公司；紫外可見分光光度計(UV-2450型)，日本島津公司；數(shù)顯多頭磁力恒溫攪拌器(HJ-6A型)，上海浦東物理光學(xué)儀器廠；冷凍離心機(5810R型)，德國Eppendorf公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(RE-52A型)，上海亞榮生化儀器廠。

1.3　實驗方法

1.3.1植物提取物的制備工藝

將碣灘茶放于冷凍干燥機干燥脫水后，用粉碎機粉碎過40目篩得粉，分別稱取一定質(zhì)量的上述碣灘茶粉按料液比1∶5(g∶mL)各加入無水乙醇溶劑、丙酮溶劑、無水乙醚溶劑，在功率90 Hz，浸提溫度45 ℃的條件下超聲60 min，抽濾得濾液于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮后，冷凍干燥脫水得粉末。

1.3.2提取物粉末黃酮和總酚成分測定

(1)黃酮含量(TFO)：采用 NaNO2-Al(Cl)3法(Chang et al. 2002)測定，檢測波長510 nm，對照品蘆丁[6]。

(2)總酚含量(TP)：采用福林-肖卡法(Singleton et al. 1999)測定，檢測波長760 nm，對照品沒食子酸[7]。

1.3.3食用油過氧化值、碘值、茴香胺值、酸值的測定

(1)過氧化值:按GB/T 5538—2005動植物油脂過氧化值測定。

(2)碘值:按GB/T 5532—2008 動植物油脂碘值的測定。

(3)茴香胺值:按GB/T 24304—2009 動植物油脂茴香胺值的測定。

(4)酸值:按GB/T 5530—2005 動植物油脂酸值和酸度測定。

1.3.4提取物添加方法

提取物添加量按0.2 mg/g食用油，稱取30 g食用油，加入6 mg丙酮提取物質(zhì)，用3 mL丙酮溶解，添加到30 g菜籽油中超聲混勻(超聲溫度50 ℃、時間30 min，頻率90 Hz)，然后在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)脫除丙酮。相應(yīng)的無水乙醇提取物、無水乙醚提取物也按上述方法添加到植物油中；BHT和TBHQ添加量按0.2 mg/g植物油，直接添加到30 g食用油中超聲混勻(超聲溫度50 ℃、時間30 min，頻率90 Hz)即可[8]。

1.3.5碣灘茶提取物對食用油的抗氧化性

1.3.5.1不同溶劑提取物對食用油抗氧化性

采用Schaal烘箱法，取30 g食用油樣，放入100 mL燒杯中，敞口，按1.3.4添加方法加入，混合均勻，將油樣放入(60±0.5) ℃恒溫箱中保存，每隔24 h攪拌1次，并交換它們在恒溫箱中的位置，測定油樣的過氧化值(POV)，連續(xù)放置7 d，檢測7次過氧化值。

1.3.5.2碣灘茶提取物不同的添加量對食用油抗氧化性

稱取30 g食用油，分別以添加3，6，9，15 mg的提取物按1.3.4方法添加，敞口置于100 mL燒杯中，采用Schaal烘箱法，測定油樣的過氧化值(POV)，連續(xù)放置7 d，檢測7次過氧化值。

1.3.5.3碣灘茶提取物對不同品種食用油抗氧化性

分別稱取30 g菜籽油、30 g稻米油、30 g大豆油、30 g豬油各置于100 ml燒杯中，按1.3.4方法添加6 mg植物提取物，采用Schaal烘箱法，測定油樣的過氧化值(POV)，連續(xù)放置7 d，檢測7次過氧化值。

1.3.6碣灘茶提取物對食用油煎炸性能研究

稱取100 g食用油于消化管中，按1.3.4方法添加，添加量為0.2 mg/g置于消化管。放到消化爐中，溫度180 ℃，加熱8h，期間用油炸豬肉條(豬肉條大小為4.5 cm×1 cm×1 cm)1 h,每塊肉條炸5 min，炸完后，收集煎炸物，迅速放到冰箱冷凍，檢測過氧化值、茴香胺值、酸價、碘值，連續(xù)重復(fù)2 d[9-10]。

1.3.7試驗數(shù)據(jù)處理

上述試驗均設(shè)計了平行實驗，數(shù)據(jù)處理采用SPSS 20.0軟件分析。

2　結(jié)果與分析

2.1　碣灘茶提取物粉末黃酮和總酚成分

從表1可知，碣灘茶丙酮提取物中黃酮含量最多，這是因為丙酮的極性與碣灘茶中黃酮的極性最接近；總酚含量最大的是碣灘茶無水乙醇提取物，這是因為無水乙醇的極性與碣灘茶中多酚的極性最接近。

表1　提取物粉末黃酮和總酚成分含量單位：mg/g

2.2　碣灘茶提取物對食用油的抗氧化性

2.2.1不同溶劑碣灘茶提取物對食用油抗氧化性

天然抗氧化劑一般由水溶性、兩性、脂溶性物質(zhì)組成，采用無水乙醇、丙酮、無水乙醚3種不同極性的溶劑對碣灘茶粉末進(jìn)行超聲浸提處理，按照溶解度大小不同得到3種不同抗氧化物，丙酮提取物、無水乙醇提取物及無水乙醚提取物，分別添加到菜籽油中比較不同溶劑提取物對食用油抗氧化效果研究，如圖1所示。

圖1　不同溶劑碣灘茶提取物對食用油抗氧化性Fig.1　The antioxidation of Jietan tea extracts with differentsolutions on edible oil

由圖1可知，碣灘茶中不同溶劑的提取物對食用菜籽油都有一定程度的抗氧化性，前3 d，所有試樣的過氧化值增長緩慢，這是由于油脂的氧化作用存在一個誘導(dǎo)期，此時對氧氣具有較強的抵制作用，過氧化值變化緩慢[11]。隨著時間的延長，對照菜籽油過氧化值增長快速，而添加丙酮提取物、無水乙醇提取物和TBHQ的菜籽油過氧化值增長緩慢。從7 d試驗期可以看出，無水乙醇提取物的抗氧化作用大于丙酮提取物的，抗氧化作用最弱的是無水乙醚提取物；與人工合成的抗氧化劑比較，無水乙醇提取物抗氧化效果要優(yōu)于人工合成抗氧化劑BHT，與人工合成抗氧化劑TBHQ效果持平。

2.2.2提取物不同的添加量對食用油抗氧化性

從2.2.1不同溶劑碣灘茶提取物對食用油抗氧化性的結(jié)果得出無水乙醇提取物和丙酮提取物的抗氧化效果較好，進(jìn)一步研究它們不同的添加量對食用油抗氧化性的影響，結(jié)果如圖2所示。

圖2　碣灘提取物不同添加量對食用油抗氧化性Fig.2　Effect of addition of the ethanol extract of Jietantea on the antioxidation of edible oil

由圖2可知，無水乙醇提取物和丙酮提取物具有一定劑量效應(yīng)關(guān)系，隨著添加量增加對菜籽油的抗氧化效果越明顯，從不同添加量可以看出，無水乙醇提取物抗氧化性能要明顯優(yōu)于丙酮提取物。因此后續(xù)以無水乙醇提取物為主要研究對象。

2.2.3提取物對不同食用油抗氧化性

無水乙醇碣灘茶提取物分別添加到食用油菜籽油、大豆油、稻米油、豬油中，研究其對不同品種食用油的抗氧化效果，結(jié)果如圖3所示。

由圖3可知，在添加量為0.2 mg /g情況下，無水乙醇提取物對菜籽油、稻米油油、豬油和大豆油都好良好的抗氧化性，對菜籽油和豬油抗氧化作用最為突出；稻米油采購時為二級油，自身含有VE、谷維素、甾醇等天然抗氧化劑，所以對照品和添加無水乙醇提取物的過氧化值增加不是很快，也反映出無水乙醇提取物與VE、谷維素、甾醇有良好的協(xié)同抗氧化作用；大豆油由于初始過氧化值偏高，已經(jīng)過了氧化作用的誘導(dǎo)期，所以過氧化值上升速度較快。

圖3　無水乙醇碣灘茶提取物對不同食用油抗氧化性Fig.3　The antioxidation of the ethanol extract ofJietan tea on different edible oils

2.3　提取物對食用油煎炸性能研究

食用油經(jīng)過高溫煎炸處理后發(fā)生了熱分解、縮合、氧化酸敗反應(yīng)，其品質(zhì)都會下降，食用油的過氧化值上升，酸價增大，碘值變小，黏度增大等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響其食用。

2.3.1無水乙醇提取物對煎炸食用油酸價和過氧化值的影響

食用油加工和貯藏不當(dāng)，就會發(fā)生氧化酸敗反應(yīng)，酸價越高游離脂肪酸含量越多，食用油品質(zhì)越差。由表2可知，對照菜籽油酸價上升幅度較大，從煎炸前的0.45 KOH mg/g上升到2.16 KOH mg/g，添加人工合成抗氧化劑TBHQ和無水乙醇提取物的菜籽油經(jīng)過煎炸處理后，酸價上升緩慢，酸價僅為1.52 KOH mg/g和1.22 KOH mg/g，添加人工合成抗氧化劑BHT酸價上升較快，酸價為1.82 KOH mg/g。

表2　煎炸處理過的菜籽油酸價Table 2　The acid value of the frying presulfided rapeseed oil

注：a～d每一行中有相同字母的數(shù)值表明數(shù)據(jù)間無顯著性差異(p>0.05)。

由表3可知，在煎炸試驗中，添加抗氧化劑都能有效抑制過氧化值的上升，添加無水乙醇提取物的菜籽油過氧化值最小，僅為2.45 mmol/kg，遠(yuǎn)低于對照菜籽油過氧化值6.65 mmol/kg。從煎炸試驗的酸價和過氧化值結(jié)果得出，BHT的效果遠(yuǎn)遜于其他2種抗氧化劑，可能是由于BHT分子質(zhì)量小，易揮發(fā)，在高溫煎炸的條件下，揮發(fā)出一部分BHT，所以效果不是很理想[12]。

表3　煎炸菜籽油過氧化值Table 3　The peroxide value of the frying presulfided rapeseed oil

注：a～c每一行中有相同字母的數(shù)值表明數(shù)據(jù)間無顯著性差異(p>0.05)。

2.3.2無水乙醇提取物對炸食用油茴香胺值的影響

茴香胺值是指食用油脂中油脂降解成醛類化合物的含量，其數(shù)值越大，油脂的劣變程度越嚴(yán)重。精煉加工新鮮食用油茴香胺值很低，處理方式不當(dāng)如：包裝打開后放置時間過長和反復(fù)煎炸的食用油，茴香胺值都會明顯上升，從表4可知，未煎炸處理的新鮮菜籽油茴香胺值僅為9.63，而煎炸過的對照菜籽油茴香胺值上升到58.05，添加抗氧化劑都可以有效抑制茴香胺值上升，但無水乙醇提取物抑制效果最好，2次茴香胺值僅上升了0.35，且茴香胺值為36.55遠(yuǎn)低于添加BHT和TBHQ的菜籽油56.34和50.80，這可能是由于BHT和TBHQ在煎炸過程中，由于高溫造成BHT和TBHQ容易揮發(fā)出來，抑制油脂分解的效果降低[9]。

表4　煎炸處理過的菜籽油茴香胺值Table 4　The p-anisidine value of the frying presulfided rapeseed oil

注：a～d每一行中有相同字母的數(shù)值表明數(shù)據(jù)間無顯著性差異(p>0.05)。

2.3.3無水乙醇提取物對煎炸食用油碘值的影響

碘值可以衡量油脂中雙鍵數(shù)含量，碘值大，雙鍵數(shù)多，不飽和脂肪酸含量高，當(dāng)食用油經(jīng)過煎炸后，發(fā)生氧化分解等一系列反應(yīng)，碘值下降，食用油品質(zhì)下降。從表5可知，添加抗氧化劑的菜籽油在一定程度抑制了碘值的下降，對照菜籽油的碘值從煎炸試驗前的126.6 g/100 g到煎炸后的109.9 g/100 g，而添加無水乙醇提取物的菜籽油則下降到113.2 g/100 g。

表5　煎炸處理過的菜籽油碘值Table 5　The iodine value of the frying presulfided rapeseed oil

注：a-b每一行中有相同字母的數(shù)值表明數(shù)據(jù)間無顯著性差異(p>0.05)。

從以上試驗可以得出，無水乙醇碣灘茶提取物無論從過氧化值、酸價、茴香胺值還是碘值都明顯好于人工合成抗氧化劑BHT和TBHQ，添加無水乙醇碣灘茶提取物能有效地抑制在高溫煎炸過程中食用油的氧化反應(yīng)，延緩食用油的熱降解，改善食用油煎炸性能，提升食用油煎炸品質(zhì)，為開發(fā)合適的煎炸油提供新思路。

3　結(jié)論

從目前Schaal 烘箱法和煎炸性能試驗可以看出，無水乙醇碣灘茶提取物抗氧化效果均優(yōu)于人工合成抗氧化劑BHT，某些方面(茴香胺值、酸價、碘值)優(yōu)于人工合成抗氧化劑TBHQ。結(jié)合目前的試驗進(jìn)展，下一步可對無水乙醇碣灘茶提取物質(zhì)具體組成，其添加到食用油中對油脂的感官評價有何影響，以及烹煮煎炸過程中是否產(chǎn)生毒害物質(zhì)進(jìn)行研究。

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