天然抗氧化剂在油脂中的研究进展

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　　摘  要：油脂的酸败导致营养成分损失，破坏油脂的风味、色泽，通过添加抗氧化剂可以延缓食用油脂氧化。与合成抗氧化剂相比，天然抗氧化剂具有天然、低毒无害的特点。该文主要介绍天然抗氧化剂的种类与应用抗氧化剂的复配，为今后的基础应用研究提供参考。
　　关键词：天然抗氧化剂;油脂;研究进展
　　中图分类号 TS221 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2019）（02-03）-0021-03
　　Abstract：The rancidity of oil can lead to the loss of nutrients，also can destruct the flavor and color of the oil.The reaction of oil oxidation can be delayed by adding antioxidants.Compared with synthetic antioxidants，the characteristics of natural antioxidants were more natural，lower toxic and less harmless.This paper mainly introduced the types and application of natural antioxidants and complex antioxidants，which provided evidence for the further research on basic application.
　　Key words：Natural antioxidants;Oil;Study progress
　　在光照、温度、酶、空气中的氧、水分、金属离子等外界条件的影响下，油脂会发生酸败变质。酸败主要是水解酸败和氧化酸败，均会导致油脂的过氧化值、酸价升高，直接破坏油脂的风味、色泽和营养成分，对人们的身体健康产生不良影响[1]。
　　为延缓油脂氧化酸败，保证食用安全，在油脂中添加抗氧化剂是一种经济、有效且实用的方法。抗氧化剂主要作用原理是为自由基提供氢原子受体，防止油脂中不饱和脂肪酸被氧化，从而起到延长油脂保质期的作用。目前油脂及含油脂制品中抗氧化剂主要有天然和人工合成2类。常用的化学合成抗氧化剂，如丁基羟基茴香醚（BHA）、二丁基羟基甲苯（BHT）、特丁基对苯二酚（TBHQ），优点是抗氧化性较强、稳定性强且价格低廉，缺点是对人类及动物具有潜在的危害和毒性，甚至有致癌的可能性，在食用油中的使用量被严格限制。天然抗氧化剂即天然提取物，是从植物、动物以及其代谢产物中提取的一类具有生物抗氧化活性的物质[2]，具有安全、低毒无害的特点。根据食品添加剂GB2760-2014，目前在油脂中允许添加的天然抗氧化剂主要有茶多酚、茶多酚棕榈酸酯、甘草抗氧化物、维生素C、维生素E、迷迭香提取物、植酸等。在未来油脂行业中，天然抗氧化剂将代替合成抗氧化剂，其提取工艺及应用将成为研究热点。
　　1 天然抗氧化剂种类
　　1.1 迷迭香提取物 迷迭香为唇形科迷迭香属植物，主要活性成分是脂溶性的鼠尾草酸、鼠尾草酚、迷迭香酚、水溶性的迷迭香酸。这些活性成分的作用原理是通过淬灭单重态氧，清除自由基，终止脂类的自动氧化反应，添加到油脂中不仅能够达到良好的抗氧化效果，保证油脂的质量[3]，还具有抑菌抗病毒的作用[1]。所以它既是油脂的天然抗氧化剂，又具有保健作用，是目前允许添加到油脂且应用比较广泛的一种天然提取物。方晓璞研究发现，在核桃油中添加迷迭香后，油脂的氧化稳定性，储藏和烹调实验证明迷迭香具有较强的抗氧化性，与添加相同量的TBHQ抗氧化效果相近[4]。
　　1.2 多酚 多酚指的是一类含有较多酚羟基氢基团的物质，广泛存在于植物中，近年来多位学者在西青果、石榴皮、苹果、葡萄籽、余甘子等多种植物中提取多酚，并研究其抗氧化作用。多酚包括2类，第1类是多酚单体，包括绿原酸、没食子酸、黄酮类、鞣花酸以及糖苷基复合类多酚，如金银花提取物、火棘果黄酮提取物、茶多酚等;第2类是单体聚合而成的低聚或多聚体等单宁，如儿茶树提取物、葡萄籽提取物。这些提取物均能消除超氧阴离子自由基、过氧化氢、羟自由基、脂质过氧自由基和单线态氧等自由基活性[5]。
　　1.3 植物甾醇 植物甾醇是1，2-环戊烷全氢菲组成的三萜类化合物，结构与动物甾醇类似。常见的天然植物甾醇有4类，分别是β-谷甾醇、豆甾醇、菜籽甾醇和菜油甾醇。刘慧琼[6]、张冬阳[7]均证明，从半夏、薏米中提取的β-谷甾醇清除羟自由基的能力较强。高瑀珑[8]研究发现，当大豆油中植物甾醇添加量为0.1%，油脂的酸价、过氧化值最小，抗氧化能力最强。魏决[9]从燕麦油脂中提取的甾醇在猪油中具有较好的抗氧化活性，并且与多酚、TBHQ复合使用后优于单独使用TBHQ，表现出良好的协同抗氧化作用。
　　1.4 维生素类 维生素E有α、β、γ、δ-生育酚和α、β、γ、δ-生育三烯酚共8种构型，呈透明、淡黃色的脂溶性液体，广泛存在于植物的种子和油脂中，是一种天然的脂溶性抗氧化剂。维生素E的抗氧化机理是它不仅能够产生酚氧基，淬灭并与单线态氧发生反应，保护不饱和脂肪酸免受损伤，还与超氧阴离子和羟基自由基结合发生氧化，避免不饱和脂肪酸受到自由基攻击，从而达到抑制油脂发生氧化酸败的目的[10]。δ-生育酚能够有效延长植物油如棕榈油、茶油以及猪油的氧化诱导期，且与δ-生育酚的添加量相关[11]。
　　类胡萝卜素是一类天然植物色素的总称，包括α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、番茄红素，是含有一系列甲基支链和共轭双键的多烯类化合物，属于微量成分存在于天然植物油脂中。关于油脂中β-胡萝卜素和番茄红素的抗氧化性研究较多，例如β-胡萝卜素不仅能淬灭和清除自由基，还能抑制光敏氧化，在一级豆油中β-胡萝卜素的添加量为30mg/kg时，能够有效地延长豆油的保质期[12]。在核桃油中番茄红素和其他抗氧化剂添加量均为0.005%时，番茄红素的抗氧化能力强于BHA、BHT、α-生育酚等，并且油脂中的δ-生育酚、总酚和角鲨烯等活性成分保存率较高[13]。 　　2 抗氧化剂的复配
　　由于天然提取物的抗氧化作用具有一定局限性，如抗氧化性较低，而复合抗氧化剂则更加优越。将2种或2种以上的抗氧化剂复配，称为复合天然抗氧化剂。由于多个组成成分能够弥补单个提取物的不足，抗氧化效果也优于单个提取物。有研究表明，复合抗氧化剂的工作原理是修复再生、偶联氧化、吸收氧气、改变酶活性、络合金属离子[14]，各组分相互配合，以达到更好的抗氧化效果。
　　2.1 天然抗氧化剂之间的复配 目前天然抗氧化剂的复配研究以迷迭香提取物、维生素E、茶多酚等成分为主，维生素C和柠檬酸作为协同增效剂。研究发现，在花生油中添加粉末、油状迷迭香提取物和维生素C的复配添加剂，抗氧化效果最优，并且在一定时间后，油脂中的单不饱和脂肪酸如油酸、多不饱和脂肪酸如亚油酸有所增加[15]。在核桃油中添加迷迭香提取物、茶多酚棕榈酸酯的复合抗氧化性与TBHQ基本相近，油脂的酸价、过氧化值等理化指标数值增加明显减慢[16]。
　　2.2 天然抗氧化剂与合成抗氧化剂的复配 天然抗氧化剂与合成抗氧化剂复配主要以合成抗氧化剂和维生素E、维生素C为主。研究发现，维生素E和BHT抗氧化剂复配使用时，对菜籽油的抗氧化作用强于单独使用BHT或维生素E[16]。3种合成抗氧化剂TBHQ、PG、BHT，复配添加维生素C能将油茶籽油的贮藏保质期延长14个月[17]。因此，天然抗氧化剂与合成抗氧化剂按照一定的比例混合添加到油脂中，能够显著提高油脂的抗氧化性能。
　　3 结语
　　天然抗氧化剂在油脂中的实际应用还需要考虑2个方面内容。一是天然抗氧化剂的性质，如提取物的溶解性、色素含量等。例如脂溶性较好的迷迭香提取物、维生素E，这些物质添加到油脂中直接溶解，而水溶性的提取物则需要经过改性处理，才能在油脂中具有较好的溶解性，从而发挥抗氧化作用。例如将茶多酚改性为茶多酚棕榈酸酯后，在豆油、猪油、人造奶油中均有良好的抗氧化性[18]。另外，提取物本身含有的色素也直接影响油脂的指标，如一级油脂的透明度、色泽深浅。二是天然抗氧化剂的安全性，虽然提取物的原料低毒无害，但以植物、动物体及其代谢产物为原料，在提取活性成分的过程中，溶剂的毒性、残留以及提取物包含的杂质和未知成分，都需要进行分析和检测，因此天然抗氧化剂在油脂中的安全性以及添加量还需要进一步实验证实。
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　　（责编：徐世红）
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