摘 要：对金花葵籽油中的脂肪酸组成进行测定和分析，并以过氧化值（POV）为指标采用Schaal烘箱法比较不同抗氧化剂对金花葵籽油氧化稳定性的影响。结果表明，金花葵籽中油脂含量为17.74%，有6种以上不饱和脂肪酸，占油脂总量的74.13%，含量较多的有亚油酸和油酸，含量分别为46.38%和26.67%；添加TBHQ可有效提高金花葵籽油的氧化稳定性，单独添加0.02%TBHQ可使金花葵籽油预测贮存时间延长至12个月以上；TBHQ与增效剂协同作用，可使金花葵籽油氧化稳定性显著提高，其中0.015%TBHQ与0.01%植酸复配或0.015%TBHQ与0.01%柠檬酸复配，可使金花葵籽油预测贮存时间延长至18个月以上。
关键词：金花葵籽油； 脂肪酸组成； 抗氧化剂； 氧化稳定性； 过氧化值
中图分类号：TS 225.1；S 681.9文献标识码：A文章编号：1008-0384（2018）07-755-05
Abstract： Fatty acids in seeds of Hibiscus manihot L. and stability of the oil were determined. POVs of the seed oil with added antioxidants were compared using the Schaal accelerated oven method. The results showed that the seeds contained 17.74% lipids， of which 74.13% were 6 unsaturated fat acids. Among the unsaturated fat acids， linoleic acid constituted 46.38%， and oleic acid 26.67%. TBHQ improvedthe oxidative stability of the seed oil. An addition of 0.02% of the antioxidant could extend 12 months on the predicted shelf life for the oil. By an addition of 0.015% TBHQ with 0.01% phytic acid or 0.015% TBHQ with 0.01% citric acid，the synergetic effect could further enhance the stability to over 18 months.
Key words：seed oil of Hibiscus manihot L.； fatty acids； antioxidant； oxidative stability； POV
金花葵为一年生草本锦葵科秋葵属植物，又名菜芙蓉、野芙蓉，不仅具有观赏价值，而且因其植株各部含有大量黄酮、多糖等成分，也具有较高的食用、药用价值[1，2]。金花葵籽是金花葵果实中的种仁，金花葵籽油中的脂肪酸种类在6种以上，其中不饱和脂肪酸的含量高于65%[3-4]，具有调节血脂、护肝、降血压等作用[1，5]。因此，金花葵籽油是一种优质食用油源，具有良好的开发价值和应用前景。目前，已有超临界萃取和亚临界提萃取技术应用在金花葵籽油的制备上[6-7]。但作为不饱和脂肪酸含量较高的油脂，在通常贮存条件下极易氧化变质，对人体产生危害。本研究在对金花葵籽油脂肪酸组成进行分析的基础上，采用Schaal烘箱法[8]探讨不同抗氧剂对金花葵籽油氧化稳定性的影响，并对金花葵籽油常温常压下的贮存时间进行预测，以期延长其贮存期，为金花葵籽油的开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
金花葵籽：2017年9月采自河北廊坊种植基地，贮存备用。金花葵籽油：金花葵籽经液压冷榨获得，置于4℃保存备用。
1.2 试验仪器101型电热鼓风干燥箱（北京科伟永鑫实验仪器设备厂）；JA1003B电子分析天平（上海越平科学仪器有限公司）；DSH2300A水浴恒温振荡器。
1.3 试验试剂
硫代硫酸钠（分析纯，北京益利精细化学品有限公司），三氯甲烷、冰醋酸（分析纯，北京化工厂），碘化钾（天津市光复科技发展有限公司），可溶性淀粉、特丁基对苯二酚TBHQ、丁基羟基茴香醚BHA（北京索莱宝有限公司）、植酸、柠檬酸、抗坏血酸（VC）、2，6二叔丁基对甲基苯酚BHT（化学纯）。
1.4 试验方法
1.4.1 脂肪酸组成测定
参照GB/T 222232008[9]水解提取气相色谱法进行测定。
1.4.2 过氧化值（POV）测定
参照GB 5009.2272016[10]滴定法进行测定。
1.4.3 金花葵籽油氧化稳定性试验
采用Schaal试验法[8]。将50 g金花葵籽油移入100 mL锥形瓶内，对照组（CK）不添加抗氧化劑，试验组每个样品按照预设浓度梯度添加抗氧化剂或增效剂，振摇30～60 min，使其充分溶解，置于电热鼓风干燥箱内，在（65±0.5）℃下进行加速氧化，间隔适当时间测定过氧化值。
1.5 数据统计与分析
对3个批次的金花葵籽进行脂肪酸组成测定，取平均值，计算标准差；对金花葵籽油过氧化值的测定，每个处理设置3个重复，以IBM SPSS Statistics 22软件进行数据统计和方差分析。
2 结果与分析
2.1 金花葵籽油中脂肪酸组成
金花葵籽油脂肪酸组成如表1所示。由表1可见，金花葵籽油中含有13种不同脂肪酸，其中不饱和脂肪酸所占比例为74.10%，在各不饱和脂肪酸中，亚油酸含量达46.38%，极显著高于其他脂肪酸（P<0.01），其次是油酸，占比为26.67%，其他不饱和脂肪酸含量由高到低依次为棕榈油酸、α亚麻酸、顺11二十碳一烯酸、顺13，16二十二碳二烯酸，各不饱和脂肪酸含量之间差异极显著（P<0.01）。在饱和脂肪酸中，棕榈酸含量占比为17.95%，极显著高于其他饱和脂肪酸（P<0.01），其他饱和脂肪酸含量之间存在极显著差异（P<0.01），按含量高低依次为硬脂酸、山萮酸、花生酸、木焦油酸、肉豆蔻酸、珠光脂酸。亚油酸是一种很强的抗癌物质，具有抗动脉粥样硬化形成、抗糖尿病、调节免疫等功能活性[11]，因此较高亚油酸含量的金花葵籽油具有很好的开发利用前景。但由于不饱和脂肪酸含量较高，容易氧化酸败，导致油脂品质下降，因此有必要对其氧化稳定性开展研究。
2.2 不同抗氧化剂对金花葵籽油氧化稳定性的影响
根据食品添加剂使用卫生标准[12]可知，我国允许TBHQ、BHA和BHT的最大添加量为0.02%（w/w），因此本研究首先选择3种抗氧化剂的最大添加量0. 02%（w/w），以未添加抗氧化剂的金花葵籽油为对照，进行氧化稳定性对比试验，结果如图1所示。
由图1可见，添加了抗氧化剂的金花葵籽油，其过氧化值均低于照组。随着处理时间的延长，各处理的过氧化值均有不同程度的升高。其中添加TBHQ组的过氧化值远低于对照组，在处理20 d时，其过氧化值为3.6 mmol·kg-1，仍保持较低水平。而BHA和BHT处理在15 d时，其过氧化值高于6 mmol·kg-1，分别为9.3 mmol·kg-1和7.6 mmol·kg-1。参照葵花籽油和大豆油等植物油国标规定[13-14]，当植物油在过氧化值高于6 mmol·kg-1时，不符合食用标准。金花葵籽油在3种抗氧化剂的作用下，表现出不同的氧化稳定性，TBHQ的抗氧化效果最为理想，因此，进一步对TBHQ不同添加量的抗氧化效果开展研究。
2.3 不同浓度TBHQ对金花葵籽油氧化稳定性的影响
将0.01%、0.015%和0.02%的TBHQ分别添加到金花葵籽油中进行加速氧化，其过氧化值的变化如图2所示。
由图2可见，不同浓度TBHQ处理的过氧化值随着加速氧化时间的延长，都呈现出逐渐上升的趋势。在加速氧化10 d时，不同浓度TBHQ处理的过氧化值仍符合食用标准，其值分别为5.9、4.5和2.6 mmol·kg-1，但对照组已达到15.2 mmol·kg-1，远超过食用标准。在加速氧化至14 d时，0.015%TBHQ的过氧化值已接近6 mmol·kg-1，而0.02%TBHQ的处理的过氧化值仍维持在较低水平，符合食用标准[12-13]，表明金花葵籽油的氧化稳定性与TBHQ的添加量有直接依从性。
2.4 TBHQ与增效剂协同作用对金花葵籽油氧化稳定性的影响
将TBHQ与植酸、柠檬酸、VC等3种增效剂进行协同效应试验，考察其协同作用对金花葵籽油氧化稳定性的影响，考虑到食品添加剂总的用量，选择TBHQ的添加量为0.015%。结果见图3。
由图3可见，植酸或柠檬酸与TBHQ的协同作用比VC与TBHQ的协同作用更明显，可显著提高金花葵籽油的氧化稳定性。加速氧化至30 d时，植酸或柠檬酸与TBHQ的组合处理，金花葵籽油的过氧化值仍低于6 mmol·kg-1，分别为4.3和4.9 mmol·kg-1，而VC与TBHQ组合处理的过氧化值达7.9 mmol·kg-1，与单独添加TBHQ接近，增效作用不明显。
2.5 金花葵籽油贮存期预测
根据Arrhenius经验公式，对于一般化学反应，反应温度每升高10℃，反应速度升高1倍，采用 Schaal烘箱法在65℃下加速氧化，处理1 d相当于25℃下贮存16 d[8]。参考葵花籽油和大豆油等植物油的国标规定[12-13]，当过氧化值达到6 mmol·kg-1所需要的时间为氧化诱导期，即为金花葵籽油的预测贮存期。通过检测加速氧化过程中金花葵籽油的过氧化值，预测添加各种抗氧化剂后金花葵籽油的贮存期，结果见表2。
由表2可知，不同抗氧化剂均可提高金花葵籽油的贮存稳定性。在不添加增效剂条件下，添加0.02% TBHQ效果最佳，预测的贮存期可达12个月，比添加BHA和BHT延长近6个月。柠檬酸和植酸是0. 015%TBHQ有效的增效剂，0.015%TBHQ分别与0.01%柠檬酸协同作用，或与0.01%植酸协同作用，均可使金花葵籽油在25℃下预期贮存时间从64 d延长至20个月以上。
3 讨论与结论
金花葵于2003 年在河北省邢台地区被发现，并濒临绝种，目前在太行山东部山麓地区及晋中、晋南地区已有人工种植。在 200 多个秋葵植物中，金花葵具有突出的食用、药用、保健价值，功能活性成分遍布花、节茎、根、叶、种籽等植株各部[1]，引起研究者广泛关注。在金花葵种籽中，金花葵籽油能有效逆转高血脂对肝脏的影响，促进肝脏脂质分解，保护肝细胞的正常功能 [5]。这与金花葵籽油含有多种不饱和脂肪酸，尤其富含亚油酸和油酸含量密切相关。本研究表明，金花葵籽油中不饱和脂肪酸占比为74.10%，亚油酸含量最高，达46.38%，其次是油酸，占比为26.67%，是一种极具开发价值的植物油。与文献报道[3-4]相比，在本研究中，珠光脂酸、山萮酸等含量较低的脂肪酸被检测出来，所测得的油酸、亚油酸比例与文献报道[3-4]略有差异，但不饱和脂肪酸的总量与文献报道[3-4]接近。
金花葵籽油中不饱和脂肪酸含量高，在加工、贮存、使用过程中极易受到光、热、酶、金属离子等作用而发生氧化酸败。抗氧化剂可以有效减缓油脂氧化，因其具有苯酚型结构化合物，能够与游离自由基反应生成稳定低能量共振杂化合物，阻断油脂自动氧化链式反应机制[15]。目前被各国认可，符合安全、高效抗氧化的抗氧化剂有十几种，本研究选用的特丁基对苯二酚（TBHQ）、丁基羟基茴香醚（BHA）、2，6二叔丁基对甲基苯酚 （BHT），均为较常用的酚类抗氧化剂。根据在食用油中添加抗氧化剂的安全性要求，3种抗氧化剂的添加量均低于0.02% [12]。研究表明，添加抗氧化剂TBHQ可以有效提高金花葵籽油的氧化稳定性，其抗氧化效果优于抗氧化剂BHT和BHA，0.02%TBHQ用量可使金花葵籽油的预测贮存期延长至12个月以上。
將TBHQ与增效剂复配可显著增加金花葵籽油的氧化稳定性，其中0.015%TBHQ与0.01%植酸或0.01%柠檬酸复配时，可使金花葵籽油的预测贮存期延长到20个月以上。这可能与增效剂的作用原理以及金花葵籽油的特性有关，柠檬酸和植酸均能螯合金属离子而使之钝化，从而抑制油脂氧化，而VC通过其较强的还原性捕获过氧化自由基，阻断自由基链式反应，从而抑制油脂氧化[8]。
综上所述，金花葵籽油富含亚油酸、油酸等不饱和脂肪酸，是一种极具开发前景的植物油。TBHQ可以有效增加金花葵籽油的氧化稳定性，当TBHQ添加量为0.02%时，可使金花葵籽油的预测贮存期延长至12个月以上，TBHQ与植酸或柠檬酸复配，可使金花葵籽油的预测贮存期延长到20个月以上。
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（责任编辑：黄爱萍）