食用植物油脂氧化穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀

王瑩，楊夢(mèng)男，鄧慧，曾祥輝

(邵陽(yáng)學(xué)院 食品與化學(xué)工程學(xué)院，湖南 邵陽(yáng)，422000)

我國(guó)是傳統(tǒng)油料作物生產(chǎn)大國(guó)，市場(chǎng)上常見(jiàn)的植物油主要為大豆油、菜籽油、花生油、玉米油和葵花籽油等[1]。植物油含有豐富甾醇、角鯊烯、脂溶性維生素和不飽和脂肪酸，在貯藏和持續(xù)煎炸過(guò)程中易發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生反式脂肪酸和氫過(guò)氧化物等有害物質(zhì)，危害人體健康[2-3]。通常添加抗氧化劑來(lái)延緩植物油的酸敗變質(zhì)，提高氧化穩(wěn)定性，并延長(zhǎng)其貨架壽命[4-5]。目前，常用化學(xué)合成抗氧化劑主要有二丁基羥基茴香醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)、特丁基對(duì)苯二酚(TBHQ)，但相關(guān)研究表明，長(zhǎng)期食用合成抗氧化劑會(huì)對(duì)人體造成一定的傷害，已被部分國(guó)家禁止使用。天然抗氧化劑是從動(dòng)植物中提取出具有抗氧化活性的物質(zhì)，來(lái)源較廣，安全性能高。故本文針對(duì)油脂的氧化因素，對(duì)近幾年天然抗氧化劑在不同脂肪酸組成的植物油中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行闡述，為提高植物油氧化穩(wěn)定性的研究提供一定的參考依據(jù)。

1 油脂氧化的影響因素

1.1 內(nèi)部因素

植物油中的脂肪酸根據(jù)碳?xì)滏溈煞譃轱柡椭舅?、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸[6]。油脂的氧化與不飽和脂肪酸含量有緊密聯(lián)系，一般脂肪酸不飽和度越高，越容易被氧化。脂肪酸的成分會(huì)影響油脂氧化穩(wěn)定性，單不飽和脂肪酸主要是油酸，多不飽和脂肪酸主要為亞油酸和亞麻酸，F(xiàn)ATEMI等[7]研究發(fā)現(xiàn),油酸、亞油酸、亞麻酸的氧化速度約為1∶10∶20。由表1可知，不同植物油脂肪酸含量不同[8]，棕櫚油中不飽和脂肪酸含量低于其他植物油，不易被氧化。針對(duì)目前常見(jiàn)幾種食用油中主要脂肪酸構(gòu)成成分比例進(jìn)行總結(jié)，見(jiàn)表1。

表1 幾種常見(jiàn)植物油的主要脂肪酸成分所占比例

1.2 外部因素

1.2.1 O2

植物油中不飽和脂肪酸易與氧氣發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致油脂酸敗變質(zhì)，影響貯藏性能。范婧等[9]發(fā)現(xiàn)氧氣含量與油脂氧化程度及氧化速率呈線性關(guān)系，隨著濃度增加，油脂氧化速率明顯加快，風(fēng)味變差。張建等[10]發(fā)現(xiàn)櫻桃仁油在瓶口敞開(kāi)和瓶口密封條件下的穩(wěn)定性，有明顯差異，敞口放置的過(guò)氧化值和酸值增加較快，說(shuō)明氧氣會(huì)加快油脂的氧化速度。

1.2.2 光照

光照會(huì)促使氧分子活化，導(dǎo)致脂質(zhì)中氫過(guò)氧化物的分解，增加游離基的形成，從而加快脂質(zhì)氧化的速率。金清馨等[11]發(fā)現(xiàn)在光照條件下會(huì)明顯增加梔子果油的過(guò)氧化值，加速油脂的氧化酸敗。YAMANI等[12]分別將橄欖油貯存在透明玻璃瓶和琥珀色玻璃瓶中進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)深色玻璃瓶存放可以減緩氧化酸敗，保證食用質(zhì)量。

1.2.3 溫度

溫度升高會(huì)引發(fā)食用油自動(dòng)氧化鏈反應(yīng)，游離脂肪酸大量分解，導(dǎo)致油脂的過(guò)氧化值和酸值升高，反式脂肪酸也隨之增加。高溫煎炸促進(jìn)食用油氫過(guò)氧化物的分解和聚合,加速氧化酸敗進(jìn)程。SANMARTIN等[13]將橄欖油貯存在不同的溫度條件下，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，低溫有利于食用油的保存，減緩貯存期間的油脂降解，延緩酸敗變質(zhì)。

綜上所述，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，植物油中的脂肪酸成分會(huì)影響油脂的氧化速度，貯存瓶的條件、環(huán)境等均會(huì)產(chǎn)生一定的影響。

2 天然抗氧化劑在食用油中的應(yīng)用

2.1 大豆油

大豆油營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，是我國(guó)食用較多的一種植物油。大豆油含有較高的亞油酸和亞麻酸等不飽和脂肪酸，易受環(huán)境影響而破壞其營(yíng)養(yǎng)成分，生成對(duì)人體健康有害的物質(zhì)。謝貞建等[14]在大豆油中添加4種天然抗氧化劑和合成抗氧化劑來(lái)進(jìn)行對(duì)比，抑制油脂氧化效果由高到低為迷迭香、石榴皮、BHA、竹葉、甘草提取物、茶多酚和BHT，迷迭香和石榴皮提取物抗氧化效果均強(qiáng)于人工合成抗氧化劑，能有效提高氧化穩(wěn)定性，延緩大豆油酸敗。ZHAO等[15]研究發(fā)現(xiàn)，辣木葉提取物具有抗氧化活性，添加到大豆油中能顯著抑制大豆油在貯存過(guò)程中的脂質(zhì)氧化，延長(zhǎng)其貨架期。食用油在高溫持續(xù)煎炸過(guò)程下，易生成對(duì)人體有害的物質(zhì)。LI等[16]發(fā)現(xiàn)在大豆油中添加迷迭香提取物，在炸薯?xiàng)l中能有效抑制煎炸過(guò)程中過(guò)氧化值的升高，其抗氧化效果強(qiáng)于合成抗氧化劑BHT。PHUONG等[17]將紅毛丹果皮提取物添加到大豆油中，發(fā)現(xiàn)其不僅能通過(guò)清除自由基抑制在貯藏期間和煎炸過(guò)程中的氧化反應(yīng)，延緩大豆油在煎炸過(guò)程中的脂質(zhì)氧化。

2.2 葵花籽油

葵花籽富含不飽和脂肪酸和維生素E、甾醇等物質(zhì)，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[18]。但因其含有較高的多不飽和脂肪酸，導(dǎo)致穩(wěn)定性較差。ELSAYED等[19]發(fā)現(xiàn)李子葉提取物能有效延緩葵花籽油的氧化進(jìn)程，從而提高穩(wěn)定性并延長(zhǎng)其食用壽命。FARAHMANDFAR等[20]將檸檬馬鞭草精油作為抗氧化劑加入到葵花籽油中提高穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)檸檬馬鞭草精油能抑制油脂的脂質(zhì)氧化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)抗氧化的效果。OKHLI等[21]比較了檸檬皮提取物、檸檬皮精油和BHT對(duì)葵花籽油的抗氧化效果，發(fā)現(xiàn)他們均能有效抑制過(guò)氧化值、茴香胺值的升高，抗氧化效果均高于合成抗氧化劑BHT。NEVES等[22]研究紫檀花提取物對(duì)葵花籽油的穩(wěn)定性，與對(duì)照組相比，酸值、過(guò)氧化值和對(duì)茴香胺值均有所降低，紫檀花提取物提高了葵花籽油的熱穩(wěn)定性和延長(zhǎng)其貨架期。

2.3 棕櫚油

棕櫚油因耐煎炸、熱穩(wěn)定性好主要作為煎炸油使用。ANIOLOWSKA等[23]研究在不同溫度條件下用棕櫚油炸薯片，觀察其熱氧化變化，發(fā)現(xiàn)煎炸溫度和時(shí)間會(huì)影響棕櫚油的水解、氧化和聚合產(chǎn)物的生成，加速油脂的氧化速率，并隨溫度升高和時(shí)間延長(zhǎng)，棕櫚油縮水甘油酯含量也會(huì)隨之降低。SAROFA等[24]發(fā)現(xiàn)在棕櫚油中添加姜黃素可減少其營(yíng)養(yǎng)成分的損失，同時(shí)能減緩油脂的氧化速率。ZHANG等[25]將川明參提取物加入到棕櫚油中研究油炸薯?xiàng)l過(guò)程中油脂特性的變化。結(jié)果表明，它能顯著抑制油炸過(guò)程中酸值、羰基值和總極性化合物的增加(P<0.05)，緩和煎炸油的氧化變質(zhì)和多不飽和脂肪酸的熱氧化降解，延長(zhǎng)多不飽和脂肪酸含量高的植物油在油炸中的使用壽命。GUO等[26]研究迷迭香提取物對(duì)棕櫚油的氧化穩(wěn)定性的影響，測(cè)定不同濃度下迷迭香提取物對(duì)棕櫚油的抗氧化作用。結(jié)果顯示0.12 g/kg的迷迭香提取物對(duì)油炸條件下油脂的脂質(zhì)過(guò)氧化有保護(hù)作用，能降低油脂的過(guò)氧化值、p-茴香胺值和游離脂肪酸值，減少飽和脂肪酸的產(chǎn)生，并且熱穩(wěn)定性強(qiáng)于合成抗氧化劑，具有較高的安全性。

2.4 玉米油

玉米油因其富含豐富的維生素、甾醇、生育酚以及大量的不飽和脂肪酸，能降低膽固醇和低密度脂蛋白質(zhì)量，可作為中老年人的保健食用油。HAN等[27]發(fā)現(xiàn)玉米胚油能清除羥基自由基、DPPH和超氧陰離子，具有較好的抗氧化活性。在貯存試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)茶多酚對(duì)玉米油具有顯著的抗氧化作用，能延緩玉米油的氧化酸敗。TEHSEEN等[28]在玉米油中添加不同濃度的菠菜提取物，考察其在25 ℃和60 ℃貯存下的過(guò)氧化值、游離脂肪酸值和碘值等參數(shù)變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)與合成抗氧化劑BHT的效果相當(dāng)，對(duì)玉米油氧化穩(wěn)定性有明顯的增強(qiáng)作用。FARAHMANDFAR等[29]考察檸檬脂提取物對(duì)玉米油氧化穩(wěn)定性的影響，測(cè)定在70 ℃條件下玉米油的過(guò)氧化值、酸值、羰基值和氧化穩(wěn)定性指數(shù)。與對(duì)照組相比，表現(xiàn)出較溫和的氧化速率，能減緩玉米油的酸敗。YILDIZ等[30]在烘箱條件下貯存測(cè)定其過(guò)氧化值、共軛二烯值和對(duì)茴香胺值，證實(shí)了天然酚類物質(zhì)百里醌具有較好的抗氧化活性，可減少玉米油中生育酚的損失，對(duì)玉米油的氧化降解有保護(hù)作用。

2.5 橄欖油

橄欖油在地中海沿岸等地區(qū)已有4 000多年的食用歷史。與其他食用油相比，橄欖油中富含單不飽和脂肪酸、角鯊烯和多酚等活性物質(zhì)，是世界公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)植物油。研究表明[31]，長(zhǎng)期食用橄欖油對(duì)人體有益，可防止人體血液中由氧化應(yīng)激反應(yīng)引起的脂質(zhì)過(guò)氧化，具有營(yíng)養(yǎng)保健作用，但橄欖油在常溫貯存條件下會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)。BLASI等[32]發(fā)現(xiàn)在橄欖油中加入枸杞提取物，可減少油炸過(guò)程中不飽和脂肪酸的損失，有助于改善橄欖油的氧化穩(wěn)定性。MONTESANO等[33]研究添加了枸杞提取物的橄欖油在室溫貯存28 d的氧化穩(wěn)定性。發(fā)現(xiàn)α-生育酚含量顯著高于未添加的橄欖油(P<0.01)，添加枸杞類胡蘿卜素不僅保持了橄欖油酪醇等價(jià)物的穩(wěn)定性，還提高了橄欖油的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

2.6 菜籽油

由此可見(jiàn)，不同植物油因其脂肪酸組成比例不一，氧化穩(wěn)定性也各不同。但天然抗氧化劑均可與油脂氧化生成的自由基相結(jié)合，清除羥基自由基，阻斷鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，抑制植物油在貯藏期間和煎炸過(guò)程中的氧化反應(yīng)，延緩油脂酸敗變質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)植物油抗氧化的作用。

3 天然抗氧化劑對(duì)食用油的抗氧化效果

將近年來(lái)在植物油中添加抗氧化劑進(jìn)行測(cè)定的指標(biāo)來(lái)進(jìn)行總結(jié)，可以看出，天然抗氧化劑能抑制油脂在貯存和高溫過(guò)程中過(guò)氧化值和對(duì)茴香胺值的增長(zhǎng)，延緩酸敗變質(zhì)，提高其氧化穩(wěn)定性，見(jiàn)表2。

表2 天然抗氧化劑對(duì)食用油的抗氧化效果

4 結(jié)語(yǔ)

與合成抗氧化劑相比，天然抗氧化劑在食用油中同樣具有較好的抗氧化效果，能有效提高食用油在貯藏和高溫煎炸中的氧化穩(wěn)定性，能抑制油脂的酸敗劣變，延長(zhǎng)食用油的貨架壽命及提高其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

國(guó)內(nèi)外對(duì)食用油脂氧化研究多為添加水溶性天然抗氧化劑，脂溶性抗氧化劑的研究尚不廣泛。此外，缺少?gòu)?fù)配型抗氧化劑在食用油脂中的應(yīng)用研究。因此，可結(jié)合目前國(guó)內(nèi)外研究基礎(chǔ)，進(jìn)一步探索天然脂溶性抗氧化劑的復(fù)配使用，開(kāi)發(fā)高效、復(fù)合型的天然脂溶性抗氧化劑，逐漸取代其他抗氧化劑在食用油脂中的應(yīng)用。