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一等奖论文:脂溶性茶多酚与3种抗氧化剂对植物油氧化稳定性的影响

吴琳涛1,孙春燕1,王珊珊2,刘继国3
(1.天宝牡丹生物科技有限公司,菏泽 274000;2.山东鲁花集团有限公司,莱阳265200;3. 菏泽市牡丹发展服务中心,菏泽 274000)
 
摘要:油脂的稳定性是保证油脂及富含油脂食品卫生质量的重要因素。采用活性氧法(AOM法),以诱导时间为指标,研究了抗氧化剂二丁基羟基甲苯(BHT)、特丁基对苯二酚(TBHQ)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)和脂溶性茶多酚(FSTP)的食用植物油抗氧化性能。结果表明,脂溶性茶多酚(FSTP)在常见食用油中添加量200-300ppm时,抗氧化性能与行业内常用的BHT、TBHQ相近或更优,可作为一种有益健康的食用油抗氧化剂。

关键词:油脂  抗氧化剂  诱导时间
Effects of fat-soluble tea polyphenols and three antioxidants on the oxidative stability of vegetable oil
Abstract: The stability of fats and oils is an important factor to ensure the hygienic quality of fats and oils rich in fats and oils. Using the active oxygen method (AOM method) and the induction time as indicators, the antioxidants dibutylhydroxytoluene (BHT), tert-butylhydroquinone (TBHQ), and epigallocatechin gallate (EGCG) were studied. Antioxidant properties of edible vegetable oils with fat-soluble tea polyphenols (FSTP). The results show that when the fat-soluble tea polyphenol (FSTP) is added to common cooking oil at 200-300ppm, its antioxidant performance is similar to or better than that of BHT and TBHQ commonly used in the industry, and it can be used as a healthy cooking oil antioxidant.
Key words: oisl  antioxidant  induction time

作者简介:吴琳涛(1985),男,生物化工工程师,主要从事木本油料牡丹生物资源开发与利用(E-mail)soochowjhp@163.com

油脂的氧化酸败程度能直接影响油脂及富含油脂食品的卫生安全质量。油脂在加热过程中会发生水解反应、氧化反应等一系列复杂的化学变化,使油脂变质[1]。除了感官上出现难闻的味道外,还可产生一些对人体有害的物质。添加抗氧化剂是延长食用油货架期常用的方法。目前常用的抗氧化剂如丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)及特丁基对苯二酚(TBHQ)等物质,虽对防止油脂氧化酸败有一定的效果,但这些人工合成抗氧化剂的安全性问题也越来越引起人们的关注,其安全性受到质疑[2]。日本早在80年代初对大鼠的喂养试验中,发现BHA可诱发胃癌,现日本已禁止使用。安全性高的天然抗氧化剂对食用油氧化稳定性的影响备受关注[3]。茶多酚是来源于茶叶的一种有益于人体健康的功能性成分,也是一种良好的食品抗氧化剂4。但是它具有良好的水溶性,不能在油脂中溶解,从而限制了在食用油脂中的应用。本课题选择了一种以绿茶为原料提取加工的化学名茶多酚棕榈酸酯的脂溶性茶多酚(FSTP),采用活性氧法(AOM法),研究比较了脂溶性茶多酚(FSTP)与二丁基羟基甲苯(BHT)、特丁基对苯二酚(TBHQ)及表没食子酸儿茶素酯(EGCG)对几种食用植物油氧化稳定性的影响,为脂溶性茶多酚在食用油脂储存及延长货架期方面的应用提供理论依据。

1 材料和方法
1.1 材料
大豆油、菜籽油、精炼花生油、浓香花生油、大豆坚果调和油、菜籽坚果调和油(以上油脂均为莱阳鲁花浓香花生油有限公司提供);BHT、TBHQ(东莞广益食品添加剂有限公司提供)均符合食品级标准;FSTP(余姚惠德隆生物制品有限公司提供);EGCg Oil-10000(北京杰森源生物科技有限责任公司进口分装)。
Racimat 743 瑞士万通食用油氧化稳定性测定仪

1.2 实验方法
1.2.1添加不同抗氧化剂的受试油脂的配制
分别称取50g受试油脂装入样品瓶中,并参照GB 2760—2014《食品添加剂使用标准》,精确称取抗氧化剂,按照以下分组加入到各样品中,搅拌至完全溶解。
A组:空白对照组,棕榈油中不添加任何抗氧化剂;
B组:试验组,各受试油脂中添加0.02% BHT;
C组:试验组,各受试油脂中添加0.01% TBHQ;
D组:试验组,各受试油脂中添加0.02% TBHQ;
E组:试验组,各受试油脂中添加0.01% EGCg Oil-10000;
F组:试验组,各受试油脂中添加0.02% EGCg Oil-10000;
G组:试验组,各受试油脂中添加0.03% EGCg Oil-10000;
H组:试验组,各受试油脂中添加0.01%FSTP(脂溶性茶多酚);
I组:试验组,各受试油脂中添加0.02%FSTP(脂溶性茶多酚);
J组:试验组,各受试油脂中添加0.03%脂溶性茶多酚。
 
1.2.2 抗氧化剂对油脂氧化稳定的影响
采用活性氧法(AOM法),通过食用油氧化稳定性测定仪,记录油脂自加热到可以观察到酸败臭的时间,以诱导时间为考察指标。
样品质量:3g。
测定条件:120℃,通气量20L/h。

1.3 数据处理
每组做3次平行实验,取平均值。表格及图用Excel2010软件绘制。

2 结果与分析
2.1不同添加量的脂溶性茶多酚对油脂氧化稳定性的影响
由图1可知,添加脂溶性茶多酚后,几种油脂的氧化诱导时间延长,说明脂溶性茶多酚能够提高油脂的氧化稳定性;随着脂溶性茶多酚添加量的增加,油脂氧化诱导时间增加,当脂溶性茶多酚的添加量达到300ppm,受试油脂的氧化诱导时间显著增加,油脂的氧化稳定性显著提高。
图1 不同添加量的脂溶性茶多酚影响油脂氧化的诱导时间
 
2.2脂溶性茶多酚与合成抗氧化剂对油脂氧化稳定性的比较
由表1可知,不同的抗氧化剂对油脂的氧化诱导时间的影响是不同的,与对照组相比较,当油脂中抗氧化剂的添加量均为200ppm时,影响油脂氧化稳定性能力的大小顺序为:TBHQ>EGCg Oil-10000>脂溶性茶多酚>BHT;当脂溶性茶多酚和EGCg Oil-10000在油脂中的添加量增加到300ppm时,与TBHQ、BHT(GB 2760《食品添加剂使用标准》规定最大使用量为200ppm)相比较,影响油脂氧化稳定性能力大小顺序为:脂溶性茶多酚>EGCg Oil-10000>TBHQ>BHT;尤其在浓香花生油和精炼花生油中,显著增加两种油脂的氧化诱导时间,增强油脂稳定性。

表1 不同抗氧化剂对油脂氧化稳定性的影响
受试组别 诱导时间(h)
大豆坚果调和油 菜籽坚果调和油 浓香花生油 大豆油 菜籽油 精炼花生油
A组       空白 3.10 3.49 3.95 3.40 3.29 3.00
B组  0.02% BHT 3.27 3.69 4.52 3.58 3.53 3.33
C组 0.01% TBHQ 5.33 5.08 7.72 6.12 5.07 6.42
D组0.02% TBHQ 7.27 7.15 9.02 8.05 6.04 7.97
E组0.01% EGCg 5.55 5.15 6.62 5.60 4.85 6.20
F组0.02% EGCg 6.43 6.67 8.92 6.98 6.14 6.87
G组0.03% EGCg 6.54 8.17 10.23 8.16 7.68 7.47
H组0.01%FSTP 3.78 4.32 5.43 4.27 3.98 5.21
I组0.02%FSTP 4.70 5.07 6.89 4.83 4.63 6.57
J组0.03%FSTP 7.33 8.31 12.10 7.39 7.08 12.23
 
 
3 讨论
本实验选用活性氧法(AOM法),通过全自动油脂氧化稳定性测定仪,优化了AOM法操作繁琐,重复性差的特点。将4种抗氧化剂按照GB2760《食品添加剂使用标准》规定的使用量范围添加到常见市售食用油脂中,考察油脂从加热通氧到酸败臭的氧化诱导时间,诱导时间越长,说明油脂的氧化稳定性越高,抗氧化剂的抗氧化性越强。
茶多酚是目前公认的最安全的天然抗氧化剂之一。蒋汉良等人发现添加茶多酚的栀子果油过氧化值变化趋势和添加维生素E的基本一致,表明茶多酚对提高栀子果油氧化稳定性有一定作用5。黄惠芝等人研究发现以茶多酚为主复配的复合抗氧化剂其抗氧化功效明显优于各单体抗氧化剂(包括二丁基羟基甲苯(BHT)、特丁基对苯二酚(TBHQ)和丁基羟基茴香醚(BHA))3。荣辉等人研究了5种天然抗氧化剂对裂壶藻油氧化稳定性的影响。结果表明5种抗氧化剂均能提高裂壶藻油的氧化稳定性,其中维生素E、迷迭香酸、茶多酚对裂壶藻油的氧化稳定性的提升较大6
本次实验发现当已经卫生部批准商品化的脂溶性茶多酚(FSTP)添加量达到300ppm时,能显著提高油脂的氧化稳定性,其抗氧化性能优于油脂保存过程中常用的TBHQ,虽然这一实验结果与其他学者研究结论有差异,这可能与本实验选用的茶多酚脂溶性好坏有关;同时我们选择日本进口的脂溶性茶多酚EGCg Oil-10000(表没食子儿茶素没食子酸酯)作对照,发现两种抗氧化剂的添加量为300ppm时,其在6种食用油脂中的抗氧化性能是不相上下的;另外,脂溶性茶多酚与TBHQ的市场价格差异不大,企业容易接受,因此,选择脂溶性茶多酚是一种较安全、高效的抗氧化剂。因此油脂生产商应根据所生产的油脂的种类、产品的保质期以及各种抗氧化剂的性能价格比的不同选用合适的油脂抗氧化剂。
 
参考文献
[1]斯沃恩 D.油脂化学与工艺学.第3册 .北京: 中国轻工业出版社, 1991, 242-252
[2]李杰,赵声兰,陈朝银.食用油天然抗氧化剂的研究与开发[J].食品工业科技.2015.36(2):373-378.
[3]黄惠芝,马林,杜琳,等.几种抗氧化剂对油脂稳定性作用的研究[J].卫生研究.2000.29( 4):248-250.
[4]夏邦旗.天然食品抗氧化剂茶多酚及其在食品工业中的应用[J].陕西粮油科技.1995,20(1):34-37.
[5]蒋汉良,倪勤学,高前欣,等.3种天然抗氧化剂对栀子果油氧化稳定性的影响[J].中国油脂,2018,43(1):31-33.
[6]荣辉,吴兵兵,杨贤庆,等.天然抗氧化剂对裂壶藻油氧化稳定性影响的研究[J].中国油脂,2018,43(7):23-26.