葡萄籽油的添加對山核桃油抗氧化能力改善的研究

石 磊，沈凡櫻，賈有青，代 嵐

沈陽師范大學 糧食學院 (沈陽 110034)

山核桃油是通過物理或化學方法提取的核桃中的油脂，它保留了核桃中原有的營養成分，含有多種脂肪酸，其中不飽和脂肪酸成分含量超過90%,還富含多酚類、甾醇、維生素E和角鯊烯類物質，對人體尤其是大腦有保健作用；同時具備很好的預防心腦血管疾病的作用，避免動脈硬化的產生。山核桃油的缺點是貨架保質期較短，給商家的生產及保質帶來一定的局限性，孫小芹等采用高壓差示掃描量熱儀(PDSC)法測定了山核桃油在不同的壓力、氧氣濃度和溫度條件下的氧化穩定性，結果表明在常壓、常氧、20 ℃的條件下，山核桃油的貨架期是24 d。因此山核桃油若保持良好品質，應選擇低溫、密封保存，防止高壓處理的條件[1]。由于液壓法、螺旋壓榨法、有機溶劑提取法、水酶法四種不同制油工藝制取的山核桃油的脂肪酸構成和含量并無明顯差異，本研究選擇物理方法榨取的山核桃油為對象，探討溫度光照等環境條件對其OSI指標的影響，還分別添加BHT、VE、VC、葡萄籽油，比較它們對山核桃油的OSI指標的影響，以期求得更好延長山核桃油保質期的措施[2-7]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

核桃仁，遼寧省撫順新賓利核林場；葡萄籽，烏魯木齊市廣泰峰糖酒有限公司；正己烷，南京東方之珠工貿有限公司；超純水，實驗室自制；氫氧化鉀，分析純，沈陽金泰爾化工有限公司；酚酞，分析純，沈陽罡潤潔有限公司；鄰苯二甲酸氫鉀(基準試劑)，廣東科密歐科技發展有限公司； BHT，分析純，廣州蘇喏化工有限公司；VE，分析純，上海上海佰曄生物科技有限公司；VC，分析純，無錫市亞泰聯合化工有限公司。

1.2 儀器與設備

ZYJ908 型螺旋榨油機，江門市貝爾斯敦電器有限公司；DSY-9002型高速多功能粉碎機，鶴壁市冶金機械設備有限公司；Jouan MR23i型臺式冷凍離心機，法國Jouan公司； RV10型旋轉蒸發儀，馭璟(上海)科學儀器有限公司；UV-5100B 型紫外可見分光光度計，上海析譜儀器有限公司；OSI-24型油脂氧化穩定性測定儀，北京金工鴻泰科技有限公司；SU8030型超高分辨場發射掃描電子顯微鏡(SEM)，日本日立公司。

1.3 方法

1.3.1山核桃油的提取

山核桃油經脫殼篩選后置于組織搗碎機破碎研磨5 min，在螺旋榨油機內壓榨，取油并稱重，油餅用正己烷超聲提取，對超聲溫度、超聲時間和料液比進行單因素試驗和正交試驗，參考王順民等的方法，溫度為50 ℃，時間為40 min，料液比為1∶10，將得到山核桃油置于冷凍離心機內并于 4 ℃條件下 8 000 r/min 離心 40 min，靜置后收集最上層乳狀物[8-11]。將壓榨油與溶劑浸提油混合混合物，作為油脂氧化性實驗的研究油樣。

1.3.2油脂的氧化穩定性指數(OSI)測定方法

山核桃油氧化穩定性測試參照GB/T 21121—2007,采用快速氧化法來測定，即用OSI油脂氧化穩定性測定儀來加速氧化測定油脂的OSI值，進而推測出在一定條件下山核桃油的貨架保存期。此方法通過控制溫度、通入空氣的流量等方式來加速處理樣品的氧化過程。因為樣品中油脂的脂肪酸分子氧化，氧化的初級產物和次級產物的生成，產生包括易揮發的小分子有機酸，如乙酸和甲酸等，這些反應物被轉移到含有超純水的測量杯中，會引起水溶液的電導率升高。出現次級氧化反應產物所消耗的時間為誘導時間，即油脂的氧化穩定性指數(OSI)(Oxidative Stability Index)。誘導時間越長，則樣品的抗氧化活性就越強[12-15]。

1.3.3山核桃油氧化穩定性的研究

1.3.3.1 溫度對山核桃油的OSI值的影響

取四支油脂氧化配用的大試管，每支試管放入(5.00±0.02) g亞麻籽油樣品，置于油脂氧化儀內，啟動油脂氧化穩定性測定儀，分別設定溫度110 ℃、120 ℃、130 ℃、140 ℃，測定4支試管內山核桃油OSI值的變化情況[16-18]。

1.3.2.2 光照持續時間對山核桃油氧化穩定性的影響

取10支潔凈的大試管，分別標記1～10編號，各裝入山核桃油樣品(5.00±0.02) g，其中第1、2支試管分別裝入避光和光照10 d的油樣，第3、4支試管分別裝入避光和光照20 d的油樣，第5、6支試管分別裝入避光和光照30 d的油樣，第7、8支試管分別裝入避光和光照40 d的油樣，第9、10支試管分別裝入避光和光照50 d的油樣。將其放置于油脂氧化穩定性測定儀中，啟動油脂氧化測定儀，將溫度設置為110 ℃，空氣通量為2.0 MPa下測定10支試管中山核桃油OSI值變化情況[19-22]。

1.3.3.3 空氣通量對山核桃油氧化穩定性的影響

取5支潔凈的大試管，分別標記1～5號，各裝入山核桃油樣品(5.00±0.02) g，分別以1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 MPa的恒定壓強下通入空氣將其置于油脂氧化儀測定槽內，將溫度設置成110 ℃，啟動油脂氧化儀，在避光條件下記錄山核桃油的OSI值的變化情況。

1.3.3.4 BHT抗氧化劑及復配抗氧化劑對山核桃油的OSI值的影響

取4支潔凈的大試管，每支試管放入(5.00±0.02) g山核桃油樣品，第1支試管不添加抗氧化劑，第2支試管設置加入量為0.02%的BHT，第3支試管內設置加入量為0.02%的BHT和0.02%的VE，第4支試管內加入量為0.02%的BHT、0.02%的VE和0.02%的VC，將加入抗氧化劑的待測油樣置于油脂氧化儀內，按照要求連接好油脂氧化穩定性測定儀，設定溫度為110 ℃，避光及空氣通量為2.0 MPa下記錄山核桃油OSI值的變化情況，找出在國家標準范圍內抗氧化劑的適宜添加量[23-25]。

1.3.3.5 葡萄籽油對山核桃油OSI值的影響

取8支潔凈的大試管，分別標記1～8編號，各裝入(5.00±0.02) g山核桃油樣品，再在1～8支試管內分別加入1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%、6.0%、7.0%、8.0%比例的葡萄籽油，然后內置于油脂氧化儀內，按照說明書連接好油脂氧化穩定性測定儀，為了防止溫度對油脂氧化的影響，溫度都設置為110 ℃，避光及空氣通量為2.0 MPa下測定葡萄籽-山核桃的OSI值的變化情況，對結果進行比較分析，找出較佳的葡萄籽油添加量[26-30]。

2 結果與討論

2.1 山核桃油OSI值影響條件的確定

2.1.1不同氧化溫度對山核桃油的OSI值的影響

將制備好的山核桃油樣品置于OSI氧化穩定儀中，將氧化溫度分別調至110 ℃、120 ℃、130 ℃、140 ℃、150 ℃溫度下進行測定油樣的OSI值，結果如圖1。

圖1 不同的氧化溫度對山核桃油OSI值的影響

由圖1可知，在升高山核桃油的氧化溫度時， OSI值呈下降趨勢，表明山核桃油氧化穩定性隨著氧化溫度的升高而降低。

2.1.2不同光照條件對山核桃油OSI值的影響

將山核桃油樣品標號并置于OSI氧化穩定性測定儀中，在氧化溫度110 ℃時，空氣通量為2.0 MPa下測定不同光照時間，山核桃油油樣的OSI值的情況，結果如圖2。

由圖2可知，隨著光照時間的增加，山核桃油的OSI值降低，即光照時間越長，山核桃油氧化穩定性越差，保存難度越大。因此，山核桃油應盡可能避光保存。

圖2 不同光照時間對山核桃油OSI值的影響

2.1.3不同空氣通量對山核桃油OSI值的影響

將山核桃油油樣置于OSI氧化儀中測試槽內，控制在氧化溫度110 ℃，避光條件下保存，研究空氣通量對測定山核桃油油樣OSI值的影響，結果如圖3。

圖3 不同空氣通量對山核桃油OSI值的影響

由圖3可知，隨著空氣通量的增加，山核桃油的OSI值降低，即空氣通量越大，山核桃油的氧化穩定性越差，保存難度越大，這也是本實驗采用的加大空氣通量快速氧化法研究山核桃油的OSI值的變化，基本在2.0 MP下山核桃油的OSI變化趨于改變不大，其它研究的加速氧化控制在2.0 MPa下。

2.2 不同化學抗氧化劑及天然葡萄籽油對山核桃油OSI值的影響

2.2.1不同化學抗氧化劑對山核桃油的OSI值的影響

在制備好的山核桃油樣添加不同抗氧化劑，在OSI氧化測定儀上測定山核桃油樣品的OSI值，設置溫度為110 ℃，結果見表1。

表1 不同抗氧化劑對山核桃油OSI值的影響

由表1可知，不同的化學抗氧化劑添加到山核桃油中后，山核桃油的OSI值會有不同程度的增大，說明BHT、VC、VE使山核桃油的抗氧化性有著一定程度的提高，其中VE對山核桃油的抗氧化性提升最大，BHT次之，VC對山核桃油的抗氧化性提升最小。OSI值的提高代表山核桃油的抗氧化性有所增強，對延長山核桃油的保質期有明顯的改善作用，但是添加物畢竟是化學添加物，對人體是有危害的，國標是也有限制的。

2.2.2不同天然葡萄籽油對山核桃油的OSI值的影響

將制備好的山核桃油試樣，置于OSI油脂氧化穩定性測定儀，將溫度設定為110 ℃，測定添加了不同比例的葡萄籽油對山核桃油的OSI值的影響，結果見表2。

表2 不同葡萄籽油添加量對山核桃油OSI值的影響

由表2可知,在葡萄籽油添加到山核桃油后，核桃油的OSI值會升高，說明了葡萄籽油添加對于山核桃油的氧化穩定性有一定程度增強的作用，減緩油脂的氧化速度，它的貨架保質期也會相應變長。根據上述的圖表可知，隨著葡萄籽油的添加，山核桃油穩定性會增強，但到了比例為6.0%時，OSI值基本趨于穩定，再添加葡萄籽油，對于山核桃油的氧化穩定性沒有什么明顯的改變，反而會造成葡萄籽油的浪費，這樣會使成本增加。因此，葡萄籽油的較適合的添加量為6.0%，綜合斟酌來看，是較為適合的添加量。葡萄籽油是純天然物質，對人體無害且可與山核桃油的營養互補。

2.3 掃描電鏡

圖4a, 圖4b分別代表新鮮山核桃油脂粉末掃描電鏡原圖和放大圖像，油脂顆粒比較飽滿，聚集油滴較多；圖4c, 圖4d分別代表放置30 d葡萄籽-山核桃油脂粉末掃描電鏡原圖和放大圖像，油脂顆粒仍有聚集，聚集油滴質量通過放大圖來看比較完好。進而表明葡萄籽的添加是可以改善山核桃油保質期限的良好措施。

圖4 掃描電鏡圖

3 結論

山核桃油的氧化穩定性研究表明，它的氧化穩定性受溫度、光照時間和空氣通量的影響；抗氧化劑BHT、VE和VC能顯著的提高了山核桃油的氧化穩定性，天然葡萄籽油對山核桃油的氧化穩定性有顯著影響，當葡萄籽油的添加量為6%時，油脂的OSI值最大，氧化穩定性最好。相比較0.02%VC、0.02%VE及0.02%BHT的抗氧化劑添加對山核桃油抗氧化性影響要大，電鏡掃描油脂粉末結果進一步論證了葡萄籽油的添加對山核桃油的氧化穩定性的改善。