3种脂溶性酚类对紫苏籽油的抗氧化作用研究

3种脂溶性酚类对紫苏籽油的抗氧化作用研究

姚正颖;赵银纤;侯北伟;张丹;张卫明;孙力军

【摘要】The antioxidation effects of three liposoluble phenols and synthetic antioxidants on perilla seed oil were researched by Schaal oven-storage test with peroxide value (POV) and oα-linolenic acid content as indexes.The results showed that the antioxidant effects of carvacrol was

the strongest,followed by thymol and eugenol,BHT and BHA based on POV when the dosage of antioxidants were 100 mg/kg,and oα-linolenic acid contents of all groups with low dosage of antioxidants (1-100 mg/kg) were higher than those without antioxidant.The optimal dosages of carvacrol and BHT were 5 mg/kg and 50 mg/kg with oα-linolenic acid contents of 6.399 mg/g and 6.987 mg/g,respectively.The oα-linolenic acid content in carvacrol adding group was similar to the content in the group conserved

at 4 ℃ while the BHT adding group was higher.When 100 mg/kg of antioxidants was added,the α-linolenic acid content of carvacrol adding group was close to that of BHT adding group,which indicated comparable antioxidant effect of the two antioxidants.The study confirmed that the antioxidation effects of carvacrol,thymol and eugenol on perilla seed oil were good,which provided a theoretical reference on screening of safe and efficient natural phenolic antioxidants and the relevant application in fatty foods.%采用Schal烘箱法,以过氧化值和α-亚麻酸含量为指标,比较了3种脂溶性酚类及人工合成抗氧化剂对紫苏籽油的抗氧化效果.结果表明,当抗氧化剂添加量为100 mg/kg时,基于过氧化值的抗氧化效果为香芹酚＞百里香酚、丁香酚＞BHT、

BHA.低添加量抗氧化剂(1～100 mg/kg)紫苏籽油中α-亚麻酸含量均高于不添加抗氧化剂的处理组.香芹酚的最适添加量为5 mg/kg,α-亚麻酸含量为6.399 mg/g,与4℃保存的紫苏籽油含量相近;BHT的最适添加量为50 mg/kg,α-亚麻酸含量为6.987 mg/g,高于4℃保存的紫苏籽油;分别添加100 mg/kg的香芹酚与100 mg/kg的BHT的紫苏籽油中α-亚麻酸含量相近,说明二者抗氧化能力相当.研究结果证实了香芹酚、百里香酚、丁香酚对紫苏籽油具有较好的抗氧化作用,为安全高效的天然酚类抗氧化剂的筛选及其在油脂食品中的应用提供理论参考.

【期刊名称】《中国油脂》

【年(卷),期】2017(042)005

【总页数】4页(P92-95)

【关键词】紫苏籽油;酚类化合物;BHT;过氧化值;α-亚麻酸;GC-MS

【作者】姚正颖;赵银纤;侯北伟;张丹;张卫明;孙力军

【作者单位】南京野生植物综合利用研究院,南京210042;南京中医药大学药学院,南京210023;南京野生植物综合利用研究院,南京210042;南京师范大学生命科学学院,南京210023;南京野生植物综合利用研究院,南京210042;南京野生植物综合利用研究院,南京210042

【正文语种】中文

【中图分类】TS225;TS202.3

紫苏籽油是一种优良的保健食用油，不饱和脂肪酸以油酸、亚油酸、α-亚麻酸为主，约占脂肪酸总量的90%[1-3]。其中，α-亚麻酸是紫苏籽油的最主要成分，含量可达58%～71%[3]。该指标是评价紫苏品种以及籽油品质的重要依据。然而，

紫苏籽油中的不饱和脂肪酸在贮藏过程中容易受到氧、光、水、热、微生物等作用发生水解或氧化酸败，从而影响紫苏籽油的食用品质和安全性[4]。

目前普遍采用添加抗氧化剂的方法提高食用油的氧化稳定性。国内油脂工业常用的人工合成抗氧化剂主要是丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、叔丁基

对苯二酚(TBHQ)和没食子酸丙酯(PG)等。这类抗氧化剂脂溶性好，具酚羟基结构，可作为氢供体有效阻止或延缓油脂氧化过程中烷基自由基的形成或自由基链反应的进行，达到抗氧化的效果[5]。虽然BHA、BHT等经济高效，但可能有潜在的毒性积累，安全性问题令人担心。因此，从植物中提取高效、安全、无毒或低毒的天然抗氧化剂是食用油抗氧化研究的新趋势[6]。研究表明，紫苏籽皮提取物和西瓜提

取物对紫苏籽油具有较高的抗氧化作用，前者富含黄酮及多酚类化合物，后者富含番茄红素，均具有较好的抗氧化活性[7-8]。

植物精油是另一类重要的植物提取物，如香茅草精油、柠檬草精油、迷迭香精油等对油脂具有较好的抗氧化效果[9-12]。酚类化合物是精油的主要成分之一，牛至油和百里香精油的百里香酚、香芹酚，以及丁香精油的丁香酚是有代表性的单体化合物，不仅脂溶性好、抗氧化作用强，还具有防腐抑菌等生物学活性，在提高油脂氧化稳定性方面有潜在的应用前景[5，13-15]。本研究选取3种天然脂溶性酚类——香芹酚、百里香酚、丁香酚，以紫苏籽油的过氧化值和α-亚麻酸含量为指标，

分析比较天然抗氧化剂和人工合成抗氧化剂对紫苏籽油的抗氧化效果，为食用油天然抗氧化剂的研究和开发提供理论参考。

1.1 试验材料

1.1.1 原料与试剂

紫苏籽，市售。香芹酚、丁香酚，分析纯，阿拉丁试剂有限公司；百里香酚、正己烷，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)，分析纯，上海麦克林生化科技有限公司；α-亚麻酸(色谱纯)、十七烷酸

(分析纯)，上海源叶生物科技有限公司；高纯氦气(99.999%)，南京上元工业气体厂。其他化学试剂均为分析纯。

1.1.2 仪器与设备

Agilent 7820A/5975气相色谱质谱联用仪，安捷伦科技(中国)有限公司；SPX-

70BⅢ生化培养箱，天津市泰斯特仪器有限公司；HH-2数显电子恒温水浴锅，常州国华电器有限公司；RE-2000旋转蒸发器，上海亚荣生化仪器厂。

1.2 试验方法

1.2.1 紫苏籽油的提取

紫苏籽经过筛选、除杂、粉碎，放入圆底烧瓶中，按质量体积比1∶4加入正己烷，于55℃恒温水浴锅中热回流1 h，抽滤。滤液在35～40℃下减压旋转蒸发，回收正己烷，得到黄色油状液体于8 000 r/min离心10 min，取上层黄色上清油体即得紫苏籽油。

1.2.2 紫苏籽油过氧化值的测定

在每份紫苏籽油中分别加入100 mg/kg的香芹酚、百里香酚、丁香酚以及BHA、BHT，以不加抗氧化剂的紫苏籽油作为空白对照，置于65℃恒温培养箱中强制氧

化一定时间后取出，按GB/T 5538—2005中KI-Na2S2O3滴定法进行过氧化值

测定，每组试验平行测定3次取平均值。

1.2.3 紫苏籽油中α-亚麻酸含量的测定

在每份紫苏籽油中分别加入1、5、50、100 mg/kg 的香芹酚和BHT，以不加抗

氧化剂的紫苏籽油作为空白对照，置于65℃恒温培养箱中强化保存48 h后取出。另取4℃保存相同时间的紫苏籽油作为未处理组。采用硫酸-甲醇法对所有紫苏籽

油样品进行甲酯化，利用GC-MS对α-亚麻酸含量进行测定分析，具体方法参考

文献[16]。

1.2.4 统计学分析

每个样品平行测定3次，数据以“均值±标准偏差”的形式表示。

2.1 紫苏籽油加速氧化试验中过氧化值比较分析

本研究采用Schaal烘箱法对各处理组紫苏籽油样进行高温强制氧化，24 h和72

h后测定各组油样的过氧化值，结果见表1。

由表1可知，不加抗氧化剂的紫苏籽油(空白CK)在高温下氧化加剧，72 h后过氧化值上升至24.158 mmol/kg，是24 h的1.6倍。采用抗氧化剂、且在较低添加量(100 mg/kg)下能有效缓解紫苏籽油的氧化速度，保存24 h时，香芹酚、百里

香酚、丁香酚处理组的过氧化值为9.471～10.028 mmol/kg，低于BHA和BHT

处理组的，远低于空白CK的，其中香芹酚处理组的过氧化值最低。保存72 h时，所有油样的过氧化值均大幅升高，说明紫苏籽油氧化加剧。各处理组的抗氧化效果：香芹酚>百里香酚、丁香酚>BHT、BHA>空白CK，说明多酚对紫苏籽油的抗氧化作用较好，其中香芹酚处理组的过氧化值最低，为12.713 mmol/kg。

人工合成的抗氧化剂BHA、BHT潜在的安全性问题促使人们把目光放在寻找天然、高效、稳定、安全的抗氧化剂。茶多酚作为一种纯天然的食品添加剂，其保护食用油脂抗氧化的能力是BHA、BHT、TBHQ的4～6倍，是生育酚的6～7倍[17]。然而茶多酚脂溶性差的特性，限制了其作为食用油脂抗氧化剂的应用。本研究采用的百里香酚、香芹酚和丁香酚是植物精油的重要组成，一个酚羟基的结构使其较茶多酚具有更好的脂溶性，过氧化值试验结果表明，3种脂溶性酚类可作为BHT等

人工合成抗氧化剂的良好替代。综上，3种脂溶性酚类的抗氧化作用优于BHA和BHT，选取抗氧化作用最强且稳定性较好的香芹酚作为后续研究对象。

2.2 紫苏籽油中α-亚麻酸含量的测定分析

紫苏籽油中的主要成分α-亚麻酸含量能直接反映紫苏籽油的氧化情况。研究证实，在氧化过程中，紫苏籽油的α-亚麻酸含量逐步降低。曹君[18]发现，紫苏籽油中

的α-亚麻酸含量从未经氧化的57.33%下降到第30 d的56.28%。罗雯等[19]测

得紫苏籽油中未经氧化的α-亚麻酸含量为60.22%，氧化反应7 d后下降至

23.37%，添加200 mg/kg TBHQ 复配200 mg/kg柠檬酸，能减缓α-亚麻酸的

氧化，含量为47.12%。可见，基于α-亚麻酸相对含量评价紫苏籽油氧化程度结

果差异较大，为了更精准地优化紫苏籽油抗氧化剂的添加量，本研究采用GC-MS 测定α-亚麻酸的绝对含量。

按1.2.3方法对紫苏籽油各处理组样品进行甲酯化和GC-MS测定。采用内标法制作α-亚麻酸甲酯的标准曲线，以α-亚麻酸甲酯与十七烷酸甲酯的摩尔浓度之比为横坐标(x)，α-亚麻酸甲酯与十七烷酸甲酯峰面积之比为纵坐标(y)，进行线性回归，得回归方程：y=0.970 5x+3.763 1(r=0.999 5，n=5)。α-亚麻酸甲酯与十七烷酸甲酯的摩尔浓度之比在4.018～201.270范围内线性关系良好。紫苏籽油各处理组样品中α-亚麻酸含量如表2所示。

由表2可知，经高温氧化后，不添加抗氧化剂的紫苏籽油的α-亚麻酸含量(CK1，6.129 mg/g)低于4℃保存的紫苏籽油(CK2，6.394 mg/g)。抗氧化剂添加量在1～100 mg/kg的范围内，紫苏籽油中α-亚麻酸含量总体高于CK1，且随着抗氧化剂添加量的增加先升后降。香芹酚的最佳添加量是5 mg/kg，此时α-亚麻酸含量为6.399 mg/g，与CK2相近；BHT的最佳添加量是50 mg/kg，此时α-亚麻酸含量为6.987 mg/g，高于CK2。α-亚麻酸含量的试验结果进一步证实了香芹

酚和BHT的抗氧化作用，且在较低的添加量下发挥较好的抗氧化作用。当添加量

为5 mg/kg和50 mg/kg时，BHT的抗氧化效果较优；当添加量为100 mg/kg 时，香芹酚与BHT的抗氧化效果相当。

抗氧化剂对植物油的抗氧化作用可能受抗氧化剂的结构和性质、不饱和脂肪酸种类、双键的数量与位置、甘油三酯中脂肪酸的酰化位置以及其他微量的抗氧化物质等因素影响[18]。本研究综合两种抗氧化效果测定指标即过氧化值和α-亚麻酸含量，

百里香酚、香芹酚和丁香酚可以有效地减缓紫苏籽油的氧化，香芹酚在较低的添加

量下即可发挥较好的抗氧化效果。

本文对3种天然脂溶性酚类对紫苏籽油的抗氧化作用进行研究。基于过氧化值结果，百里香酚、香芹酚和丁香酚的抗氧化效果优于常用的人工合成抗氧化剂BHA

和BHT。采用GC-MS测定紫苏籽油中的α-亚麻酸含量，验证了香芹酚的抗氧化性能，其最佳添加量为5 mg/kg；在较低添加量即100 mg/kg条件下，香芹酚

的抗氧化效果与BHT相近。本研究为安全高效的天然酚类抗氧化剂的筛选及其在油脂食品中的应用提供理论参考。

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