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抗坏血酸棕榈酸酯在不同油品中的抗氧化性能研究


 

     抗坏血酸棕搁酸酯(AP)在不同油脂中的抗氧化性能,研究结果表明:AP对不同油脂的抗氧化效果以猪油为最好,其次为棕桐油、花生油、菜籽油、大豆油,同时,对AP在不同油脂的Schaal烘箱抗氧化性能,AP与不同抗氧化剂的性能比较,AP对油脂的烟点、溶解度和浊度进行了系统研究。认为AP既具有vc的全部生理活性,又具有油溶性好的特点,是一种安全、有效的抗氧化剂。
关键词:抗坏血酸棕榈酸酯;大豆油;菜籽迪;棕桐油;花生油;猪油;抗氧化

抗坏血酸或Vc是广泛存在于自然界的水溶性抗氧化剂。主要存在于果蔬中。它对所有生物体都是必需的,在细胞代谢中作为一种重要的氧化还原化合物。
Vc是一种有效的氧清除剂。为了更好地在油脂中利用它这一独特性质,将Vc与最普通的脂肪酸之一--棕榈酸结合,得到的抗坏血酸棕榈酸酯(AP),既具有Vc的全部生理活性(1 mgVc相当于2.36mg抗坏血酸棕榈酸酯),又具有油溶性好的特点
AP在各种油脂中的抗氧化性能。
1  试验材料与方法
1.1   试验材料
大豆油、菜籽油、棕桐油、花生油和猪油均由东海(张家港)粮油工业有限公司提供;抗坏血酸棕榈酸酯由罗氏(中国)有限公司提供。
1.2  试验方法
1.2.1  AP不同添加量对不同油脂的抗氧化性能实验  选择的油脂为国内常用的大豆油、菜籽油、棕榈油。花生油和猪油,AP的添加量分别为空白。50mg/kg、100mg/kg、150mg/kg和200mg/kg。
实验步骤:分别称取适量AP,配成一定浓度的抗氧化剂油样.加热至105℃使其溶解,测定前稀释成待测浓度的抽样,分别取2 g样品至Raneimat仪的样品管中,插入Rancimat仪中,调节空气流量为20ml/min,设定温度为110℃,记录仪纸速为2 cm/h,测定油样的诱导时间,并以空白油样作参照-1.2.2  AP对不同油脂的Schaal烘箱法抗氧化性能实验  由于Rancimat法只能反映抗氧化剂的相对抗氧化性能,难以直接反映油指的货价寿命,故对Rancimat法得到的最佳添加量进行Schaal烘箱法抗氧化性能评价。根据经验公式,Schaal法的一天相当于一个月的货价寿命。因此,根据本实验可以确定在最佳添加量下的油品的货价寿命。
实验步骤为:置定量的油样(50 g~100 g)与干净的烧杯内,烧杯上盖表面皿后置62℃恒温箱内,每隔一定时间测定过氧化值,直到所规定的过氧化值(12meq/kg)的时间即为该油脂的稳定度。实验油样为大豆油和菜籽油,AP添加量为100mg/kg。
1.2.3  AP与不同抗氧化剂在不同油脂中的抗氧化性能实验  用Rancimat法测定AP与其他不同抗氧化剂在不同油脂中的抗氧化性能.实验油样为大豆油、菜籽油。棕榈油。花生油和猪油.其他抗氧化剂为BHA、BHT、TBHQ和VF,抗氧化剂的添加量为100mg/kg。
实验步骤同1.2.1。
1.2.4  对油脂烟点的影响  选择不同油脂及不同添加量下AP对油脂烟点的影响,选择的油脂为大豆油,AP添加量为200mg/kg。
烟点的测定采用国标方法



1.2.5  AP在不同油中及不同温度中的溶解度  分别测定AP在大豆油及菜籽油中的溶解度,测定的温度分别为60℃~100℃。
分别配制100mg/kg、200mg/kg、300mg/kg、400mg/kg.500mg/kg、600mg/kg、700mg/kg、800mg/kg、900mg/kg、1000mg/kg、1100mg/kg、1 200 mg/kg、1 300mg/kg、1 400mg/kg的油样,取油样50ml,分别在60℃,70℃、80℃、90℃、100℃水浴中保温60min,每隔10min取出在振荡器上搅拌1min,观察其溶解情况。
1.2.6  AP对油脂浊点的影响  油脂的浊点是色拉油的重要指标,本实验选用的油脂为大豆油和菜籽油,AP的添加量为100mg/kg和200mg/kg。
浊点的测定采用国标方法
2  结果与分析
2.1  AP不同添如量对不同油脂的抗氧化性能实验
实验结果见表1


表1  AP不同添加量对不同油脂的抗氧化性能比较


添加量(mg/kg)

猪油

大豆油

菜籽油

花生油

棕榈油

诱导时间
(min)

相对性能

诱导时间(min)

相对性能

诱导时间(min)

相对性能

诱导时间(min)

相对性能

诱导时间(min)

相对性能

0

120

1

349

1

336

1

438

1

702

1

50

198

1.65

375

1.07

441

1.31

753

1.72

1.476

2.10

100

289

2.41

639

1.83

573

1.71

855

1.95

1.551

2.21

150

474

3.95

714

2.05

723

2.15

1.085

2.48

1.995

2.84

200

558

4.65

741

2.12

777

2.31

1.197

2.73

1.995

2.84

注:*棕榈油的实验条件为:温度110℃,空气流量10ml/min。
**相对性能为添加抗氧化剂油脂的诱导时间与空白的诱导时间之比


由表1可知,AP对不同油脂的抗氧化效果,以猪油为最好,棕榈油次之,花生油第三,菜籽油第四,大豆油第五,其顺序基本与油脂的饱和程度一致。可知,在添加量为0~200mg/kg范围内,各种油随抗氧化剂添加量的增加,抗氧化效果都上升,其中以堵油上升最快。对于堵油来说,相对抗氧化性能随AP添加量增加,几乎成直线上升;对于大豆油和棕榈油来说,AP添加量以100 mg/kg~150 mg/kg为佳。图1和图2表示各种油在不同添加量与相对抗氧化性能及诱导时间的关系

图1  AP添加量与相对抗氧化性能关系
2.2  AP对不同油脂的Schaal烘箱法抗氧化性能实验
根据Arrhenius经验公式,对于正常化学反应,反应温度每升高10℃,反应速度升高1倍。即K[T+10℃]/K(T)=2(式中的K为反应速度常数),而反应速度常数与食品货架寿命成反比,即反应速度常数越大,货架寿命越小,因此有Q(T)/Q(T+10℃)=2(式
中Q为食品货架寿命),即有表2数据。由表2可知Schaal实验的一天相当于15℃时贮藏1个月,


图2  AP添加量与诱导时间的关系
表2  温度与货架寿命系数关系


温度(℃)

62

52

42

3

22

12

货架寿命系数

1

2

4

8

16

32

表3  油脂贮藏实验[AP添加量为100mg/kg,温度为62℃)


贮藏时间(h)

0

94.5

143.5

167.5

172.5

197.5

238.5

268.5

POV(大豆油)

2.47

9.07

14.37

26.65

33.02

40.92

65.48

72.56

POV(菜籽油)

2.03

9.69

31.75

49.19

60.48

86.23

100.2

120

表4  油脂贮藏实验(空白,温度为62℃)


贮藏时间(h)

0

2.0

49.5

74.5

99

141

146.5

POV(大豆油)

2.47

8.42

9.31

26.7

40.53

67.73

76.2

POV(菜籽油)

2.03

8.02

30.63

45.77

53.93

74.71

77.53


实验结果见表3、表4和图3。由表数据可知,在Schaal试验中AP对菜籽油和大豆油的抗氧化效果是非常明显的,在各个过氧化值其贮藏时间基本上增加1倍以上。

图3  油脂的贮藏实验
色拉油和含油食品的国标规定,油品的过氧化值上限为10meq/kg~12meq/kg,本实验取12meq/kg,因此在Schaal试验时的货架寿命以及根据表2数据外推到15℃时的货架寿命见表5。
表5  不同油品的货架寿命


油品

大豆油(空白)

菜籽油(空白)

大豆油(AP100mg/kg)

菜籽油(AP100mg/kg)

Schaal(天)

2.5

1.5

6

4.5

15℃(月)

2.5

1.5

6

4.5

2.3  AP与不同抗氧化剂在不同油脂中的抗氧化性能实验
实验结果见表6。


表6  AP与不同抗氧化剂的性能比较

 

抗氧化剂种类

猪油

花生油

菜籽油

大豆油

棕榈油

诱导时间(min)

相对性能

诱导时间(min)

相对性能

诱导时间(min)

相对性能

诱导时间(min)

相对性能

诱导时间(min)

相对性能

1

AP

250

2.31

1.065

2.28

512

1.40

561

1.89

1.336

1.88

2

VF

336

3.11

453

0.97

330

0.90

255

0.86

849

1.20

3

BHT

198

1.89

504

1.08

362

0.99

326

1.10

900

1.27

4

BHA

426

3.94

542

1.16

379

1.04

358

1.21

891

1.26

5

TBHQ

561

5.19

945

2.02

531

1.45

375

1.26

1.425

2.01

6

空曰

108

1

468

1

365

1

297

1

708

1

注:棕榈油的实验条件为:温度110℃,空气流量10ml/min
相对性能为添加抗氧化剂油脂的诱导时间与空白的诱导时间之比


图4  各种油脂的诱导时间            
图5  各种油脂的相对抗氧化性能



由表6可知,对于猪油来说,AP的抗氧化性能,优于BHT,但不如TBHQ、VF、BHA对于花生油和大豆油来说,AP的抗氧化性能好于其他四种抗氧化剂;对于菜籽油和棕榈油来说,AP仅次于TBHQ,好于其他三种抗氧比剂。
2.4  AP对油脂烟点的影响
实验结果表明,添加AP前后的油脂烟点没有发生变化,都为212℃,菜籽油添加前为220℃,添加后为219℃。
2.5  AP在不同油中及不同温度中的溶解度
实验结果表明,在60℃~90℃范围,AP在大豆油及菜籽油中的溶解度小于100mg/kg.100℃时,AP的溶解度为1 300mg/kg~1 400mg/kg。
2.6  AP对油脂浊点的影响
实验结果见表7
表7  AP对油脂浊点的影响


添加量

浊度(660mm)

0

0.004

50

0.005

100

0.005

150

0.005

200

0.005

    由表7可知,AP对油品的浊点影响不大。
3  结  论
综上所述,抗坏血酸棕榈酸酯既具有Vc的全部生理活性,又具有油溶性好的特点。是一种安全、有效的抗氧化剂。