吳曉紅，高生平，陳寶宏，石雪萍

(1.江蘇經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 健康學(xué)院，南京 211168；2.南京工業(yè)大學(xué) 浦江學(xué)院，南京 211222)

紫蘇(Perillafrutescens(L.) Britt.)，又稱紅蘇、香蘇等，是廣泛種植于亞洲的一種油料作物，又是我國傳統(tǒng)的藥食兩用植物[1]。紫蘇籽作為紫蘇的種子，其含油量高達(dá)30%～45%[2-3]。紫蘇籽油富含多種不飽和脂肪酸，如油酸、亞油酸、亞麻酸、棕櫚酸和硬脂酸[4]。相比于其他植物油，紫蘇籽油的亞麻酸含量最高，可達(dá)54%～64%。經(jīng)常食用紫蘇籽油具有抗疲勞、抗炎、抗過敏和降血脂等作用，還具有健腦和提高記憶力等功效[5-6]。然而，高含量的亞麻酸會加速紫蘇籽油在加工和貯藏期間的自動氧化和不穩(wěn)定性,導(dǎo)致紫蘇籽油的營養(yǎng)和感官品質(zhì)下降[7]。

天然抗氧化劑通過延緩氧化變質(zhì)來延長食用油的保質(zhì)期，從而保障其安全、質(zhì)量和功能[8]。迷迭香提取物(rosemary extract)是從迷迭香中提取的非揮發(fā)性混合物，其主要成分為萜類、黃酮和多酚等抗氧化物質(zhì)[9]。Yang等[10]發(fā)現(xiàn)迷迭香提取物可降低植物油的過氧化值，延緩多不飽和脂肪酸降解。此外，丁香提取物中含有丁香酚、丁香酚乙酸酯、鼠李素等成分，具有抗氧化、抑菌、抗炎、保鮮等功能活性，還具有良好的熱穩(wěn)定性和酸堿穩(wěn)定性[11]。李述日[12]發(fā)現(xiàn)添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%的丁香酚可顯著抑制花生油的油脂氧化。因此，天然抗氧化劑作為控制脂質(zhì)氧化的食品添加劑受到了越來越多的關(guān)注。迷迭香提取物和丁香提取物可作為天然抗氧化劑代替合成抗氧化劑應(yīng)用于食用油儲存中。

目前，將迷迭香提取物和丁香提取物應(yīng)用于植物油脂氧化作用的研究報道還較少。本研究以紫蘇籽油為研究對象，探究迷迭香提取物、丁香提取物及其組合對紫蘇籽油在油脂加速氧化過程中過氧化值、酸價、茴香胺值、羰基價、硫代巴比妥酸值及體外抗氧化活性的影響，以期為紫蘇籽油的貯藏提供參考，并為后續(xù)開發(fā)不同食用油脂天然抗氧化劑提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紫蘇籽油：遼寧長白仙子生物科技有限公司；迷迭香提取物：青島品味天然食品有限公司；丁香提取物：西安新合生物科技有限公司；無水乙醇、硫酸亞鐵、重硫酸鉀、雙氧水、冰乙酸、可溶性淀粉、碘化鉀、硫代硫酸鈉、氫氧化鉀、硼酸、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2,2′-聯(lián)氮-雙-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二胺鹽(ABTS)：均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

HH-4 數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州億通分析儀器制造有限公司；101-2A 電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 山東屹盛重工科技有限公司；AE223 電子分析天平 上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；UV759CRT 紫外可見分光光度計 上海佑科儀器儀表有限公司；PK-16 臺式高速離心機(jī) 湖南平科科學(xué)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品制備

參考李媛媛等[13]的方法制備樣品，略有修改，具體操作：以200 g紫蘇籽油為基準(zhǔn)，分別添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%迷迭香提取物(迷迭香提取物組)、0.05%丁香提取物(丁香提取物組)及其復(fù)配的組合(0.05%迷迭香提取物和0.05%丁香提取物，迷迭香提取物+丁香提取物組)，制成待測樣品。由于紫蘇籽油在常溫條件下油脂氧化速度較慢，故本實(shí)驗采用Schaal法(63±1) ℃恒溫干燥箱加速油脂氧化，進(jìn)行為期28 d的實(shí)驗。樣品每隔24 h攪拌一次，每隔7 d取樣一次，測定相關(guān)指標(biāo)。

1.3.2 指標(biāo)測定

1.3.2.1 過氧化值

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

1.3.2.2 酸價

參考GB 5009.229—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中酸價的測定》測定酸價。

1.3.2.3 茴香胺值

參考GB/T 24304—2009《動植物油脂 茴香胺值的測定》測定茴香胺值。

1.3.2.4 羰基價

參考GB 5009.230—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中羰基價的測定》測定羰基價。

1.3.2.5 硫代巴比妥酸值

參考GB/T 35252—2017《動植物油脂 2-硫代巴比妥酸值的測定 直接法》測定硫代巴比妥酸值。

1.3.2.6 DPPH自由基清除能力

參考趙榮敏[14]的方法，略有修改，具體操作：吸取1 mL 0.01 g/mL紫蘇籽油/乙醇溶液，加入等體積的0.1 mmol/L DPPH甲醇溶液，混勻后，于室溫下避光反應(yīng)30 min，于517 nm下測定吸光度?？瞻捉M以無水乙醇代替樣品液。DPPH自由基清除率計算公式如下：

DPPH自由清除率(%) = (1-A樣品/A空白)×100。

式中：A樣品和A空白分別為樣品和空白對照的吸光度。

1.3.2.7 ABTS自由基清除能力

參考王未君等[15]的方法，略有修改，具體操作：吸取1 mL 0.01 g/mL紫蘇籽油/乙醇溶液，加入4 mL ABTS稀釋液(ABTS溶液配制：稱取12.23 mg重硫酸鉀定容于10 mL容量瓶中，另稱取76.82 mg ABTS定容于10 mL容量瓶中，將兩種溶液按體積比1∶1混勻后置于室溫下避光反應(yīng)16 h，反應(yīng)結(jié)束后用乙醇稀釋至吸光度為0.7±0.02，室溫避光反應(yīng)30 min)，于734 nm下測定吸光度。空白以無水乙醇代替樣品液。ABTS自由基清除率計算公式如下：

ABTS自由清除率(%)=(1-A樣品/A空白)×100。

式中：A樣品和A空白分別為樣品和空白對照的吸光度。

1.4 數(shù)據(jù)處理

上述實(shí)驗均重復(fù)3次，數(shù)據(jù)結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”的形式表示。采用GraphPad Prism 8軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 天然抗氧化劑對紫蘇籽油過氧化值的影響

過氧化值是用來測定食用油貯藏期間氧化的初級產(chǎn)物量，反映油脂氧化的初級階段[16]。紫蘇籽油在加速氧化過程中過氧化值的變化見圖1。

圖1 紫蘇籽油加速氧化過程中過氧化值的變化Fig.1 Change of peroxide value during the accelerated oxidation of perilla seed oil

由圖1可知，在加速氧化過程中，紫蘇籽油的過氧化值隨時間的延長逐漸升高，但對照組的上升速率高于其他添加天然抗氧化劑處理組。在加速氧化7 d時，對照組中紫蘇籽油的過氧化值為6.89 meq/kg，而迷迭香提取物組、丁香提取物組和迷迭香提取物+丁香提取物組中紫蘇籽油的過氧化值分別為5.35，5.96，4.74 meq/kg，均低于國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2716—2018《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 植物油》對植物油過氧化值的最高限量(6 meq/kg)標(biāo)準(zhǔn)，說明天然抗氧化劑可減緩紫蘇籽油貯藏期間過氧化值的升高。在加速氧化28 d后，對照組中紫蘇籽油的過氧化值高達(dá)16.13 meq/kg，而迷迭香提取物組、丁香提取物組和迷迭香提取物+丁香提取物組中紫蘇籽油的過氧化值比對照組分別降低了17.54%、10.29%、25.73%。這可能是由于貯藏期間迷迭香提取物組和丁香提取物中的酚類物質(zhì)逐漸釋放，降低了油脂氧化的速率，減少了不飽和脂肪酸的損失，從而維持了紫蘇籽油的品質(zhì)。由此可知，迷迭香提取物和丁香提取物的復(fù)配能最大程度減緩紫蘇籽油貯藏期間過氧化值的升高。

2.2 天然抗氧化劑對紫蘇籽油酸價的影響

酸價是判斷油脂貯藏期間發(fā)生水解或裂解反應(yīng)程度的一個重要指標(biāo)，可用于揭示油脂中游離脂肪酸的含量。紫蘇籽油在加速氧化過程中酸價的變化見圖2。

圖2 紫蘇籽油加速氧化過程中酸價的變化Fig.2 Change of acid value during the accelerated oxidation of perilla seed oil

由圖2可知，經(jīng)加速氧化處理的紫蘇籽油的酸價隨時間的不斷延長均呈逐漸上升的趨勢。由于紫蘇籽油在貯藏過程中，油脂被不斷氧化成游離脂肪酸，從而導(dǎo)致酸價逐漸升高。加速氧化28 d后，對照組、迷迭香提取物組、丁香提取物組和迷迭香提取物+丁香提取物組中紫蘇籽油的酸價分別為1.58，1.47，1.43，1.34 mg/g，均低于國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2716—2018《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 植物油》對植物油酸價的最高限量(3 mg/g)標(biāo)準(zhǔn)，這與王斌[17]的抗氧化劑對花椒籽油貯藏品質(zhì)的研究結(jié)果具有相同趨勢。由此可知，迷迭香提取物和丁香提取物的復(fù)配能明顯抑制酸價的升高，維持紫蘇籽油的品質(zhì)。

2.3 天然抗氧化劑對紫蘇籽油茴香胺值的影響

油脂氧化會生成大量的氫過氧化物，而氫過氧化物性質(zhì)極不穩(wěn)定，易進(jìn)一步分解形成醛、酮、酸等小分子物質(zhì)。茴香胺值則用于反映食用油中醛、酮、醌等二級產(chǎn)物的含量。紫蘇籽油在加速氧化過程中茴香胺值的變化見圖3。

圖3 紫蘇籽油加速氧化過程中茴香胺值的變化Fig.3 Change of anisidine value during the accelerated oxidation of perilla seed oil

由圖3可知，在加速氧化過程中，隨著氧化時間的不斷延長，紫蘇籽油的茴香胺值均呈逐漸上升的趨勢，但天然抗氧化劑處理組中茴香胺值的上升速率要低于對照組。新鮮紫蘇籽油的茴香胺值僅為0.69，加速氧化7 d后，對照組和丁香提取物組中紫蘇籽油的茴香胺值分別迅速升高至7.23和4.76，而迷迭香提取物組和迷迭香提取物+丁香提取物組中紫蘇籽油的茴香胺值分別僅為1.15和0.91，這一結(jié)果表明迷迭香提取物組可顯著抑制紫蘇籽油茴香胺值的升高，且效果要優(yōu)于丁香提取物。加速氧化28 d后，對照組中紫蘇籽油的茴香胺值為9.76，而迷迭香提取物組、丁香提取物組和迷迭香提取物+丁香提取物組中紫蘇籽油的茴香胺值比對照組分別降低了17.62%、16.49%、34.12%。劉國艷等研究表明，植物提取物中酚類物質(zhì)能有效地延緩豬油的氧化酸敗，降低茴香胺值。迷迭香提取物和丁香提取物的復(fù)配能有效地降低油脂氧化速率，從而減少紫蘇籽油茴香胺值的升高。

2.4 天然抗氧化劑對紫蘇籽油羰基價的影響

羰基價是油脂熱劣變的靈敏指標(biāo)，可反映油脂酸敗劣變的程度。紫蘇籽油在加速氧化過程中羰基價的變化見圖4。

圖4 紫蘇籽油加速氧化過程中羰基價的變化Fig.4 Change of carbonyl value during the accelerated oxidation of perilla seed oil

由圖4可知，隨著紫蘇籽油加速氧化時間的延長，所有處理組的羰基價均呈不斷上升的趨勢。新鮮紫蘇籽油的羰基價僅為0.11 meq/kg，加速氧化7 d后，對照組中紫蘇籽油的羰基價迅速升至0.55 meq/kg，而迷迭香提取物組、丁香提取物組和迷迭香提取物+丁香提取物組中紫蘇籽油的羰基價分別為0.27，0.33，0.19 meq/kg，這一結(jié)果表明植物源天然抗氧化劑能有效地抑制羰基價的上升。加速氧化28 d后，對照組中紫蘇籽油的羰基價為2.42 meq/kg，而迷迭香提取物組、丁香提取物組和迷迭香提取物+丁香提取物組中紫蘇籽油的茴香胺值比對照組分別降低了19.42%、8.68%、30.17%。李亞茹等[18]研究發(fā)現(xiàn)植物多酚對油茶籽油貯藏過程中的羰基價上升具有明顯的抑制作用，從而增加了油茶籽油的氧化穩(wěn)定性。由此可知，迷迭香提取物和丁香提取物的復(fù)配能最大程度地抑制紫蘇籽油加速氧化期間羰基價的上升，具有一定的抗油脂氧化功效。

2.5 天然抗氧化劑對紫蘇籽硫代巴比妥酸值的影響

不飽和脂肪氧化通常以自動氧化的方式進(jìn)行，遵循自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)機(jī)制，導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)生異味，降低食用油品質(zhì)，甚至產(chǎn)生醛類等有害物質(zhì)[19]。紫蘇籽油在加速氧化過程中硫代巴比妥酸值的變化見圖5。

圖5 紫蘇籽油加速氧化過程中硫代巴比妥酸值的變化Fig.5 Change of thiobarbituric acid value during the accelerated oxidation of perilla seed oil

由圖5可知，在加速氧化過程中，硫代巴比妥酸值逐漸增加，對照組中紫蘇籽油的硫代巴比妥酸值增加速率較快，而與對照組相比，添加天然抗氧化劑處理的紫蘇籽油硫代巴比妥酸值上升較慢。加速氧化28 d后，對照組中紫蘇籽油的硫代巴比妥酸值為27.35 μg/100 g，而迷迭香提取物組、丁香提取物組和迷迭香提取物+丁香提取物組中紫蘇籽油的硫代巴比妥酸值比對照組分別降低了24.86%、15.76%、35.39%，這與李媛媛等不同天然抗氧化劑對亞麻籽油氧化穩(wěn)定性的聯(lián)合增效作用的研究具有相同趨勢。由上述結(jié)果可知，迷迭香提取物和丁香提取物等植物源天然抗氧化劑均能抑制紫蘇籽油硫代巴比妥酸值的升高，其中，迷迭香提取物和丁香提取物復(fù)配使用的效果最好。

2.6 天然抗氧化劑對紫蘇籽體外抗氧化活性的影響

抗氧化是維持生物體內(nèi)穩(wěn)態(tài)的積極生理過程，機(jī)體在代謝過程中會產(chǎn)生各種自由基，自由基過量會引起氧化應(yīng)激反應(yīng)，從而危害機(jī)體健康[20]。紫蘇籽油在加速氧化過程中DPPH自由基清除率的變化見圖6。

圖6 紫蘇籽油加速氧化過程中DPPH自由基清除率的變化Fig.6 Change of DPPH free radical scavenging rate during the accelerated oxidation of perilla seed oil

由圖6可知，在加速氧化過程中，隨著氧化時間的不斷延長，所有處理組的DPPH自由基清除率均呈下降的趨勢。新鮮紫蘇籽油的DPPH自由基清除率可達(dá)83.64%，而加速氧化28 d后，對照組中紫蘇籽油的DPPH自由基清除率為20.37%，而迷迭香提取物組、丁香提取物組和迷迭香提取物+丁香提取物組中紫蘇籽油的DPPH自由基清除率比對照組分別提高了48.01%、30.14%、76.19%，這與王斌的研究結(jié)果相一致。迷迭香提取物和丁香提取物等植物源天然抗氧化劑均能減緩紫蘇籽油DPPH自由基清除能力的下降，其中，迷迭香提取物和丁香提取物復(fù)配使用的效果最好。

紫蘇籽油在加速氧化過程中ABTS自由基清除率的變化見圖7。

圖7 紫蘇籽油加速氧化過程中ABTS自由基清除率的變化Fig.7 Change of ABTS free radical scavenging rate during the accelerated oxidation of perilla seed oil

由圖7可知，在加速氧化過程中，隨著氧化時間的不斷延長，紫蘇籽油的ABTS自由基清除率均呈逐漸下降的趨勢，但天然抗氧化劑處理組中ABTS自由基清除率的下降速率低于對照組。新鮮紫蘇籽油的ABTS自由基清除率可達(dá)91.33%，而加速氧化28 d后，對照組中紫蘇籽油的ABTS自由基清除率僅為40.52%，而迷迭香提取物組、丁香提取物組和迷迭香提取物+丁香提取物組中紫蘇籽油的ABTS自由基清除率比對照組分別提高了36.18%、38.65%、57.87%，這與王未君等的研究結(jié)果相一致。迷迭香提取物和丁香提取物的復(fù)配使用能最大程度地減緩紫蘇籽油貯藏期間體外抗氧化活性的下降。

3 結(jié)論

本實(shí)驗以紫蘇籽油為原料，使用不同的植物天然抗氧化劑(迷迭香提取物、丁香提取物及其組合)對紫蘇籽油進(jìn)行油脂氧化試驗。在加速氧化過程中，相比對照組，這些植物天然抗氧化劑均會抑制紫蘇籽油的過氧化值、酸價、茴香胺值、羰基價、硫代巴比妥酸值的上升，降低紫蘇籽油的油脂氧化速率。加速氧化28 d后，經(jīng)迷迭香提取物和丁香提取物復(fù)配使用的效果最好，過氧化值、酸價、茴香胺值、羰基價、硫代巴比妥酸值分別為11.98 meq/kg、1.34 mg/g、6.43、1.69 meq/kg、17.67 μg/100 g。此外，加速氧化28 d后，添加迷迭香提取物和丁香提取物復(fù)配處理的紫蘇籽油的DPPH和ABTS自由基清除率分別比對照組提高了76.19%和57.87%。綜上所述，本研究揭示了不同植物源天然抗氧化劑在油脂氧化穩(wěn)定性方面的差異，為后續(xù)開發(fā)不同食用油脂天然抗氧化劑提供了理論依據(jù)。