天然抗氧化劑對芝麻醬儲存穩(wěn)定性的影響

劉玉蘭，麻夢含，徐彥輝，劉 燕,劉華敏

(1.河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，鄭州 450001； 2.合肥燕莊食用油有限責(zé)任公司，合肥 231283)

芝麻醬營養(yǎng)豐富，風(fēng)味獨(dú)特，作為傳統(tǒng)佐餐調(diào)味品一直深受消費(fèi)者喜愛[1]。芝麻醬含油量一般在50%以上，其很高的含油量及其在磨漿過程因芝麻細(xì)胞組織被破壞導(dǎo)致油脂在芝麻醬中高度分散的存在性狀，使得芝麻醬很容易發(fā)生氧化酸敗，風(fēng)味變哈，保質(zhì)期縮短[2-5]。為提高芝麻醬的氧化穩(wěn)定性，可以向其中添加合成抗氧化劑如丁基羥基茴香醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)、叔丁基對苯二酚(TBHQ)等[6-7]。但合成抗氧化劑的應(yīng)用可能存在潛在的食品安全風(fēng)險(xiǎn)[8]，而天然抗氧化劑更加綠色安全[9-10]，因此研究開發(fā)高效的天然抗氧化劑應(yīng)用于芝麻醬，不僅能防止其中的油脂氧化酸敗，還能對芝麻醬保質(zhì)保鮮、延長貨架期、提升芝麻醬的安全品質(zhì)。目前，得到廣泛認(rèn)可的天然抗氧化劑主要有多酚、黃酮類化合物、類胡蘿卜素類等[11-12]。本研究選取具有生理活性和藥理活性的茶多酚和黃酮類化合物中的迷迭香提取物，添加到全脂芝麻醬中，以芝麻醬過氧化值、氧化穩(wěn)定性、脂肪酸組成等作為考察指標(biāo)，分析研究天然抗氧化劑對芝麻醬儲存穩(wěn)定性的影響，評價(jià)天然抗氧化劑對提高芝麻醬氧化穩(wěn)定性的可行性。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 原料與試劑

芝麻，鄭芝13號，質(zhì)量符合GB/T 11761—2006《芝麻》。茶多酚(純度≥99.9%，含兒茶素90%)、迷迭香提取物(純度≥99.9%)，由中糧天科生物工程(天津)有限公司提供。

石油醚(沸點(diǎn)30～60℃)、三氯甲烷、95%乙醇、氫氧化鉀、冰乙酸、乙醚、三氟化硼乙醚、氫氧化鈉、甲醇、酚酞、可溶性淀粉、碘化鉀、HCl溶液、Na2CO3(固體)、Na2S2O3·5H2O(固體)、KI(固體)，均為分析純；K2Cr2O7，分析純或基準(zhǔn)試劑；正己烷為色譜純。

1.1.2 儀器與設(shè)備

743型Rancimat油脂氧化酸敗儀，瑞士萬通公司；7890B氣相色譜儀，美國Agilent公司；MRS60哈克流變儀，賽默飛世爾科技公司；8400韓式膠體磨；LD5-10臺式低速離心機(jī)；RE52-86A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀；HS-150B型恒溫恒濕箱。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 芝麻醬的制取[13]

芝麻—水洗—干燥—炒籽—揚(yáng)煙—磨漿—芝麻醬。

1.2.2 天然抗氧化劑添加量的設(shè)計(jì)及添加

根據(jù)GB 2760—2014《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》，植物油中茶多酚的最大添加量為0.4 g/kg，迷迭香提取物的最大添加量為0.7 g/kg。因此，設(shè)計(jì)茶多酚在芝麻醬中的添加量分別為0.00、0.13、0.26、0.40 g/kg，樣品分別標(biāo)識為樣品1、樣品2、樣品3、樣品4；迷迭香提取物在芝麻醬中的添加量分別為0.13、0.26、0.40、0.70 g/kg，樣品分別標(biāo)識為樣品5、樣品6、樣品7、樣品8。

1.2.3 茶多酚和迷迭香提取物對芝麻醬抗氧化能力的測定

采用Schaal烘箱法。將添加不同抗氧化劑的8個(gè)芝麻醬樣品分別置于玻璃瓶中，放于(50±1)℃的恒溫烘箱內(nèi)，分別儲存1、10、15、30、60 d取樣，用正己烷萃取芝麻醬樣品中的油脂，對所萃取的芝麻油進(jìn)行氧化誘導(dǎo)時(shí)間和過氧化值測定。

氧化誘導(dǎo)時(shí)間(OSI)測定：準(zhǔn)確稱取(5±0.001)g芝麻油，將其置于Rancimat氧化酸敗儀中，在溫度110℃、空氣流速20 L/h條件下，測定氧化誘導(dǎo)時(shí)間。

過氧化值測定：參照GB 5009.227—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中過氧化值的測定》。

1.2.4 芝麻醬的脂肪酸組成測定

脂肪酸組成測定參照GB 5009.168—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪酸的測定》。脂肪酸甲酯的制備選用三氟化硼法。

氣相色譜條件：HP-88色譜柱(100 m×0.25 mm×0.2 μm)；進(jìn)樣口溫度240℃，分流比50∶1；采用程序升溫，140℃保持5 min，4℃/min升至240℃，保持10 min；氫火焰離子化檢測器(FID)溫度280℃；載氣(N2)流速22 mL/min；輔助氣(H2)流速30 mL/min；助燃?xì)鉃榭諝?，流?50 mL/min；進(jìn)樣量1 μL。

1.2.5 芝麻醬樣品的感官評價(jià)

茶多酚和迷迭香提取物都各具特殊氣味，適量添加能提高芝麻醬的氧化穩(wěn)定性繼而改善芝麻醬風(fēng)味，但添加量過高可能會(huì)對芝麻醬原有香味產(chǎn)生不良影響。因此，對添加不同量抗氧化劑的芝麻醬進(jìn)行感官評價(jià)，由10名具有感官評定知識的人員品嘗，分別打分得到感官評價(jià)結(jié)果。

2 結(jié)果與討論

2.1 抗氧化劑對儲存期間芝麻醬過氧化值的影響(見表1)

由表1可見，8個(gè)芝麻醬樣品在加速氧化的60 d儲存期內(nèi)，過氧化值都符合LS/T 3220—2017《芝麻醬》中對過氧化值小于等于0.25 g/100 g的規(guī)定。

未添加抗氧化劑的芝麻醬初始過氧化值(儲存1 d，下同)為0.004 g/100 g，至儲存60 d時(shí)升高至0.011 g/100 g；而加入茶多酚的樣品2、3、4在儲存60 d時(shí)過氧化值分別為0.011、0.008、0.010 g/100 g，基本都低于未添加抗氧化劑的樣品1，樣品1的過氧化值是樣品3的1.4倍，可見適量添加茶多酚可以提高芝麻醬的抗氧化性，并且茶多酚添加量為0.26 g/kg時(shí)，芝麻醬中油脂的氧化穩(wěn)定性最好。

樣品5、6、7、8至儲存60 d時(shí)的過氧化值都明顯低于未添加抗氧化劑的樣品1。尤其是樣品6、7、8的過氧化值分別為0.008、0.007、0.008 g/100 g，樣品1的過氧化值是樣品7的1.6倍，說明迷迭香提取物添加量為0.4 g/kg時(shí)，芝麻醬中油脂的氧化穩(wěn)定性最好。

對比表1發(fā)現(xiàn)，迷迭香提取物對芝麻醬的抗氧化效果略優(yōu)于茶多酚。

表1 儲存時(shí)間、抗氧化劑種類及添加量對芝麻醬過氧化值的影響 g/100 g

2.2 抗氧化劑對儲存期間芝麻醬氧化穩(wěn)定性的影響(見圖1)

圖1 添加不同抗氧化劑芝麻醬的氧化誘導(dǎo)時(shí)間變化

由圖1可以看出，不添加抗氧化劑的芝麻醬初始氧化誘導(dǎo)時(shí)間為12.9 h，添加茶多酚的樣品2、3、4中，樣品4的初始氧化誘導(dǎo)時(shí)間最長，為16.8 h，比不添加抗氧化劑的芝麻醬樣品的氧化誘導(dǎo)時(shí)間延長了3.9 h，說明茶多酚的添加有利于增強(qiáng)芝麻醬抗氧化性。在50℃、60 d的加速氧化條件下，樣品1的氧化誘導(dǎo)時(shí)間由初始的12.9 h縮短至9.7 h，樣品4的氧化誘導(dǎo)時(shí)間由初始的16.8 h縮短至10.9 h，樣品3和樣品4 60 d時(shí)的氧化誘導(dǎo)時(shí)間差別較小，說明隨著儲存時(shí)間的延長，0.26 g/kg和0.40 g/kg茶多酚添加量的抗氧化作用趨于相近，考慮天然抗氧化劑成本較高，選擇茶多酚添加量0.26 g/kg較為合適。

樣品5、6、7、8的初始氧化誘導(dǎo)時(shí)間隨迷迭香提取物添加量的增加而延長，樣品5中迷迭香提取物的添加量最小，其初始氧化誘導(dǎo)時(shí)間最短，為17.6 h，比未添加抗氧化劑的樣品1的氧化誘導(dǎo)時(shí)間(12.9 h)延長了4.7 h，樣品8中迷迭香提取物添加量最大，初始氧化誘導(dǎo)時(shí)間最長，為31.6 h，比樣品1的氧化誘導(dǎo)時(shí)間延長了18.7 h。50℃加速氧化條件下儲存60 d時(shí)，4個(gè)樣品的氧化誘導(dǎo)時(shí)間差異較大,樣品5的氧化誘導(dǎo)時(shí)間接近樣品1，說明迷迭香提取物添加量為0.13 g/kg時(shí)，抗氧化作用不明顯；樣品6、7、8的氧化誘導(dǎo)時(shí)間明顯高于樣品1，說明迷迭香提取物添加量0.26、0.40、0.70 g/kg的抗氧化性較好，考慮迷迭香提取物的成本較高，選擇最適添加量為0.40 g/kg。

至儲存試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，樣品6、7、8的效果普遍好于樣品1(不添加抗氧化劑的樣品)和樣品4(添加茶多酚樣品中抗氧化效果最好的樣品)，說明迷迭香提取物對芝麻醬的抗氧化效果優(yōu)于茶多酚。

2.3 抗氧化劑對儲存期間芝麻醬脂肪酸組成的影響(見表2)

表2 添加不同抗氧化劑芝麻醬在儲存期間油脂的脂肪酸組成

續(xù)表2

儲存時(shí)間/d樣品含量/%C16∶0C16∶1C18∶0C18∶1C18∶2C18∶3C20∶06018.790.145.4840.0244.390.550.6228.78-5.4640.1344.440.560.6138.81-5.4740.3544.600.200.5848.79-5.4540.3544.650.190.5758.78-5.4440.1744.440.570.6168.77-5.4340.1744.450.560.6178.790.135.4340.2744.560.200.6288.95-5.4640.3044.520.200.57

注：“-”為未檢出。

從表2可以看出，隨儲存時(shí)間延長，芝麻醬中油脂的脂肪酸組成及含量變化微小。說明無論添加抗氧化劑與否，即使是在加速氧化條件下儲存，芝麻醬中脂肪酸組成并未明顯變化。對照GB/T 8233—2018《芝麻油》中主要脂肪酸組成，芝麻醬樣品中芝麻油的脂肪酸組成均在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。

2.4 抗氧化劑對芝麻醬感官品質(zhì)的影響(見表3)

表3 添加不同抗氧化劑的芝麻醬的感官評價(jià)結(jié)果

色澤上，8個(gè)芝麻醬樣品的色澤均呈土黃色或黃棕色，但相比其他樣品，樣品5、6、7、8的光澤較為暗淡，說明迷迭香提取物的加入在一定程度上會(huì)影響芝麻醬的光澤。香味上，樣品1、2、3均具有芝麻醬固有的香味，樣品4具有輕微的添加劑味道，樣品2得分最高(見表3)，說明少量添加茶多酚對芝麻醬的香氣基本無影響，甚至少量添加茶多酚因提高了芝麻醬的氧化穩(wěn)定性使其香味保留比不添加抗氧化劑更好；添加量相同時(shí)，添加迷迭香提取物的樣品的得分低于添加茶多酚的(見表3)，說明迷迭香提取物比茶多酚對芝麻醬香味的影響明顯，樣品8有較重的添加劑味道，其香味得分最低(見表3)。性狀上，8個(gè)樣品均呈濃稠狀醬體，口感細(xì)膩無顆粒感，有輕微的油脂析出，符合芝麻醬特有的性狀[14]。

從表3可以看出，樣品3綜合得分最高，為9.0分，其次是樣品1，得分為8.9，得分最低的為樣品8，而樣品7得分為8.8分，略低于樣品1的得分。因此，芝麻醬中茶多酚最適添加量為0.26 g/kg、迷迭香提取物的最適添加量為不大于0.40 g/kg。

3 結(jié) 論

為提升芝麻醬在儲存期間的氧化穩(wěn)定性，添加天然抗氧化劑茶多酚和迷迭香提取物是有效的。在延長芝麻醬中油脂的氧化誘導(dǎo)時(shí)間方面，添加迷迭香提取物比茶多酚效果好，且隨著迷迭香提取物添加量的增加，氧化誘導(dǎo)時(shí)間延長。在過氧化值升高及芝麻醬綜合感官評價(jià)方面，添加茶多酚比迷迭香提取物效果好。茶多酚在添加量達(dá)到0.4 g/kg時(shí)可將芝麻醬的初始氧化誘導(dǎo)時(shí)間從12.9 h提高至16.8 h，提高了3.9 h，迷迭香提取物添加量達(dá)到0.70 g/kg時(shí)，可將初始氧化誘導(dǎo)時(shí)間從12.9 h提高至31.6 h，提高了18.7 h。本著在達(dá)到預(yù)期效果的前提下盡可能降低抗氧化劑在芝麻醬中的使用量的原則，采用茶多酚添加量0.26 g/kg、迷迭香提取物添加量0.40 g/kg是合理的。