陳 煥, 畢艷蘭*,吳永輝,譚龍泉,楊國龍, 汪學(xué)德
(1.河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院,河南鄭州450001;2.廣州倚德生物科技有限公司,廣東廣州510000)
受溫度、水分、金屬離子、各種酶制劑等因素的影響,在加工和儲存過程中含油較高的飼料中的油脂往往會發(fā)生化學(xué)變化,會產(chǎn)生不良的風(fēng)味,甚至產(chǎn)生毒性,此現(xiàn)象稱為油脂的酸敗,俗稱飼料(油脂)哈變(李建華,2007;于炎湖,2003)。油脂的酸敗可分為水解酸敗與氧化酸?。ó吰G蘭,2005)。張志剛等(2007)提出飼料的酸敗主要表現(xiàn)在飼料中油脂的氧化酸敗。油脂氧化酸敗極其普遍,氧化與油脂營養(yǎng)降低、風(fēng)味劣變等息息相關(guān)(Fankel,1984)。其不利影響包括:油脂感官變劣導(dǎo)致適口性變差、不飽和脂肪酸比例下降導(dǎo)致營養(yǎng)價值降低、氧化產(chǎn)生有毒的初級及次級產(chǎn)物、弱化加工適應(yīng)性等 (曹文明,2013;Sikorski,2003; 任澤林,2000)。過氧化值是常溫下不飽和脂肪氧化的初級產(chǎn)物評價指標(biāo),能夠比較合理的評價油脂氧化初期的氧化情況。然而,目前還沒有檢測飼料中油脂過氧化值的標(biāo)準(zhǔn)方法。由于飼料組分的復(fù)雜性,一般須先將油脂分離出來,再用油脂的過氧化值(Peroxide Value,PV)國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 5538-2005)來測定。食品中油脂的提取及過氧化值測定的影響因素有溶劑類型、浸提方式、殘留溶劑等(程建華,2004;姚慶偉,1998);程建華等(2005)研究了飼料中油脂的過氧化值的測定方法∶將飼料粉碎后用石油醚浸泡過夜、過濾后減壓脫溶后得到油脂后再測過氧化值,該方法測定過氧化值的回收率能達(dá)到105%~113%,是目前較可行的方法,但是該方法浸泡時間過長,分析效率較低。因此,本文擬研究一種較為快速的檢測飼料中油脂過氧化值的有效方法。
1.1 材料
1.1.1 原料與試劑 飼料(市售仔豬濃縮飼料,產(chǎn)地湖南),脫脂飼料(自制,方法見1.2.1),抗氧化劑TBHQ (Sigma~Aldrich西格瑪奧德里奇 (上海)貿(mào)易有限公司),精煉一級大豆油:益海(周口)糧油工業(yè)有限公司。石油醚(30~60℃)、石油醚(60~90℃)、無水乙醚、正己烷、冰乙酸、硫代硫酸鈉、可溶性淀粉、碘化鉀等均為市售分析純。
1.1.2 儀器 BSA224S分析天平 (感量0.0001 g),WDYI-1000微量移液器,90-1型恒溫磁力攪拌器,RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,800-2臺式離心機,HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋。
1.2 實驗方法
1.2.1 脫脂飼料的制備 取適量飼料用濾紙包好,在索氏抽提管中用石油醚回流浸取10 h,脫溶完成后收集飼料粕,并測得脫脂飼料的含油率為 (0.14±0.04)%。按照此方法共制備脫脂飼料8 kg備用。
1.2.2 抗氧化劑TBHQ含量為200 mg/kg的大豆油的配置 準(zhǔn)確稱取1000 g(精確至0.1 g)大豆油于1.5 L干凈娃哈哈礦泉水瓶,加入0.2 g(精確至0.1 mg)的TBHQ,搖晃30 min使之完全溶解,得到TBHQ含量為200 mg/kg的油樣。
1.2.3 不同過氧化值油脂的配置 按1.2.5中的方法測定高過氧化值大豆油的過氧化值PV0(21.00±0.54)mmol/kg和低過氧化值大豆油的過氧化值 PV1(3.57±0.01)mmol/kg,然后按公式(1)計算并稱取對應(yīng)的低過氧化值大豆油和高過氧化值大豆油的質(zhì)量,充分混勻后再測定所配置油脂的過氧化值PV3。
式中:PV0為高過氧化值大豆油的過氧化值,mmol/kg;PV1為大豆油的過氧化值,mmol/kg;PV2為所需配置的油脂過氧化值,mmol/kg;m為配置100 g所需過氧化值油脂加入高過氧化值大豆油的質(zhì)量,g;n為配置100 g所需過氧化值油脂加入低過氧化值大豆油的質(zhì)量,g。
高過氧化值油脂的制備:取一定質(zhì)量的一級大豆油加入到2000 mL的大燒杯中,在60℃的烘箱中加熱約5 d,測定其過氧化值直至達(dá)到所需大小。
1.2.4 油脂提取的方法 稱取預(yù)先計算好的一定質(zhì)量的所配置油脂和脫脂飼料共50 g至150 mL燒杯中,充分?jǐn)嚢杈鶆?,混勻后加入?00 mL三口瓶中,加入一定量溶劑,在一定溫度下于磁力攪拌裝置中浸取一定時間,完成后取上層液于離心桶中并在4500 r/min下離心5 min,取上清液于 30℃、80~100 r/min、20~30 kPa條件下旋蒸脫溶。
1.2.5 油脂過氧化值的測定 GB/T 5538-2005動植物油脂過氧化值測定
2.1 是否添加TBHQ對飼料油脂過氧化值測定結(jié)果的影響 從飼料中提取油脂過程中,受氧氣、溫度、攪拌、脫溶等因素的影響,可能會促使油脂的進(jìn)一步氧化,發(fā)生氧化后的油脂無法準(zhǔn)確反映原來飼料中油脂的真實過氧化值。往飼料中添加TBHQ可能會降低飼料中的油脂在提取過程中的氧化程度。因此,本研究首先比較了是否添加TBHQ對飼料中油脂過氧化值測定結(jié)果的影響(圖 1 和圖 2)。
圖1 不加TBHQ所測PV與所加油脂PV的比較
圖2 加TBHQ所測PV與所加油脂PV的比較
從圖1和圖2可以看出:添加TBHQ所測的過氧化值與不添加TBHQ之間存在顯著性差異(P<0.05),添加TBHQ所測的過氧化值與所加油脂的過氧化值相比無顯著性差異 (P>0.05)。如在脫脂飼料中加入過氧化值為8.35 mmol/kg的油脂時,提取過程不添加TBHQ測定油脂的過氧化值高達(dá)14.80 mmol/kg,添加TBHQ測出油脂的過氧化值僅為8.64 mmol/kg,不添加TBHQ測定油脂的過氧化值是添加TBHQ測得油脂過氧化值的1.74倍,表明在油脂提取過程中添加TBHQ能有效降低油脂的氧化程度。
2.2 不同提取溶劑對過氧化值測定結(jié)果的影響不同溶劑的性質(zhì)差異較大且可能影響脂溶性物質(zhì)的過氧化值。因而,本文對不同提取溶劑對飼料油脂過氧化值測定結(jié)果的影響進(jìn)行了研究(見表 1)。
表1 不同溶劑提取油脂所測過氧化值
由表1可知,乙醚作為提取溶劑時,過氧化值回收率與石油醚(沸程為30~60℃)、石油醚(沸程為60~90℃)、正己烷作為提取溶劑相比具有顯著性差異(P<0.05);如理論過氧化值為5.4 mmol/kg時,乙醚提取油脂所測過氧化值達(dá)到了8.4 mmol/kg,其回收率為156.1%,是石油醚(沸程為30~60℃)測定結(jié)果的1.4倍、是石油醚(沸程為60~90℃)測定結(jié)果的1.5倍、是正己烷測定結(jié)果的1.5倍。乙醚作為提取溶劑會使油脂的過氧化值顯著增大,這可能與乙醚自身在空氣、光作用下氧化成過氧化物并且促進(jìn)不飽和油脂氧化有關(guān)。
表2 三種溶劑的線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)
由表2可知,在過氧化值為3~22 mmol/kg時,以正己烷作為提取溶劑時,其相關(guān)系數(shù)最高,為最優(yōu)方案,回收率為95.56%~106.83%,相關(guān)系數(shù)為0.9981,RSD為0.46%~3.63%。
2.3 不同含油率對過氧化值測定結(jié)果的影響飼料中油脂的含量不盡相同,為了探究方法的廣泛適用性,本文選擇了含油5%~15%的飼料作為研究對象,研究不同含油率對飼料油脂過氧化值測定結(jié)果的影響(見表3)。
表3 不同含油率飼料提取油脂所測過氧化值
通過SPSS 20.0對不同含油率的過氧化值回收率進(jìn)行方差分析,過氧化值回收率無顯著差異。飼料含油率在5%~15%對該檢測方法結(jié)果影響不顯著。通過測定及計算日內(nèi)精密度和日間精密度得到,日內(nèi)精密度為1.43%~2.28%,日間精密度為1.97%~3.85%。
本文將飼料油脂過氧化值(PV)的檢測方法優(yōu)化為:將TBHQ添加到飼料中攪拌均勻[m(TBHQ)=飼料重×飼料含油率(200 mg/kg)],稱取 50 g含TBHQ的飼料到500 mL圓底燒瓶中,加入150 mL[料液比(g/mL)=1∶3]正己烷。 在 30 ℃磁力攪拌下回流浸取0.5 h。反應(yīng)結(jié)束后,在4500 r/min下離心5 min,然后旋蒸,旋蒸脫溶后按GB/T 5538-2005中方法測定過氧化值。
結(jié)果表明,過氧化值在3~20 mmol/kg范圍內(nèi),線性關(guān)系良好,線性相關(guān)系數(shù)為0.9981,多次試驗平均PV回收率為95.56%~106.83%,日內(nèi)精密度為1.43%~2.28%,日間精密度為1.97%~3.85%,且不受飼料含油率影響,具有很好的精密度和準(zhǔn)確性。
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