花生與芝麻混合壓榨油的氧化穩定性研究

吳克剛 尤騰琦 柴向華

（廣東工業大學輕工化工學院食品工程系，廣州 510006）

花生與芝麻混合壓榨油的氧化穩定性研究

吳克剛 尤騰琦 柴向華

（廣東工業大學輕工化工學院食品工程系，廣州 510006）

試驗采取原料先混合后壓榨的方法制備混合壓榨油并研究其氧化穩定性，并通過化學方法及高效液相色譜法分析了多酚和木酚素類物質的含量與DPPH·清除能力等，初步分析了其抗氧化機理。結果表明花生芝麻混合壓榨油的抗氧化能力優于傳統調和油，芝麻中多酚類物質對混合壓榨油的氧化穩定性起關鍵作用，其中白芝麻的效果優于黑芝麻；芝麻中結合多酚的含量約為自由多酚的5倍，自由多酚的DPPH·清除能力約為結合多酚的2倍，白芝麻花生混合壓榨油的木酚素類物質比黑芝麻花生的略多20%，較傳統壓榨油多出30%～50%。

花生 芝麻 壓榨油 抗氧化活性

花生和芝麻是我國常用的特種優質油料作物［1］?；ㄉ途哂姓T人的香氣和良好的口感，但由于不飽和脂肪酸含量豐富、維生素E含量低，使其易于氧化酸敗、不耐儲存［2－3］。芝麻富含芝麻素、芝麻酚等具有良好抗氧化作用的物質，傳統型調和油只是將花生油和芝麻油簡單地按比例混合調勻，而原料先混合后壓榨不僅能避免因二次加工而帶來的油脂和抗氧化物質的損失，同時能提高油脂中芝麻素、芝麻酚等具有良好抗氧化作用物質的含量，使其無需額外使用抗氧化劑也能保持良好的氧化穩定性。油脂中存在自由基，會導致油脂自動氧化酸敗，長期食用氧化酸敗的油脂會對人體健康造成威脅，提高哮喘、衰老、老年性白內障、擴張性心肌病等患病幾率［4－6］。劉玉蘭等［5］研究了不同芝麻品種和制油工藝對芝麻油的影響，侯濱濱等［7］研究了芝麻中有抗氧化作用的木酚素類物質，吳克剛等［8－9］研究了天然抗氧化劑對花生油的抗氧化作用。本研究將花生、芝麻2種油料混合壓榨制取調和油的氧化穩定性，并進一步探討其中的抗氧化物質對調和油的抗氧化活性。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

花生、黑芝麻、白芝麻：廣州超市（產地為安徽）；芝麻素、芝麻酚：阿拉丁試劑（上海）有限公司；1，1－二苯基－2－苦苯肼自由基（DPPH·）：美國Sigma公司。

1.2 試驗儀器

臺式商用小型榨油機：廣州市陽光機械有限公司；GC－2010型氣相色譜儀：日本島津公司。

1.3 氧化穩定性試驗

采用Schaal烘箱法，將待測油樣裝入相同大小的棕色細口瓶中，放入（60±0.5）℃恒溫箱中加速氧化，定期交換在恒溫箱中的放置位置，定期取樣測定過氧化值（peroxide value，POV）。

1.4 花生芝麻混合壓榨

根據壓榨器材的參數及油脂加工廠現行的壓榨工藝，按照試驗需要取出曬干備用的花生與芝麻進行前處理，處理完成后以芝麻占15%的質量比例適當粉碎并混合均勻，混合原料直接放入榨油機的榨膛中，在250～400℃壓榨溫度和常壓榨膛壓力下，壓榨約20min，壓榨油經靜置取上清反復抽濾后油品呈澄清透明狀即為樣品油。

1.5 DPPH·清除能力的測定

取適量乙醇溶解19.716 mg DPPH·用無水乙醇定容至250mL，配成200μmol／mL的溶液。分別取待測油脂處理樣品 0（空白樣）、0.5、1.0、1.5、2.0mL，加入無水乙醇稀釋定容至10mL，于室溫下避光混勻反應30min后，以無水乙醇為參比，用分光光度計于517 nm波長處測量吸光度值，分別記樣品管和空白管的吸光值為A s和A o。以反應時的多酚濃度為橫坐標，DPPH·的清除率為縱坐標，分別作出相應油樣的DPPH·清除率曲線，并求出對應的清除能力（AE）。DPPH·清除率＝（1－AS／AO）×100%。

1.6 沒食子酸標準曲線的確定

分別配制 40、80、120、160、200μg／mL的沒食子酸溶液，用去離子水定容至10mL，采用Folin－Ciocalteu比色法在波長為760 nm處用分光光度計測定吸光值。以沒食子酸標準溶液的濃度對吸光度作標準曲線回歸方程，繪圖得方程y＝0.005 7x＋0.021 5（R2＝0.998 7）。

1.7 多酚物質的提取和測量

自由多酚及結合多酚的提取參考趙旭等［10］的研究方法并稍作修改，提取自由多酚時將芝麻破碎后與80%冷丙酮（1∶2，m／V）混合，充分反應后過濾并回收濾液，濾渣用80%冷丙酮在冰水浴中再次進行攪拌重復提取5次，每次10min。過濾后將濾液合并，10 000 r／min離心10min，用真空旋轉蒸發器進行蒸發濃縮直至90%的液體被蒸干為止，以去離子水定容至25 m L。濾渣回收冷藏備用。

提取結合多酚時將芝麻破碎后和80%冷乙醇，80%冷丙酮、冷水（均為 1∶2，m／V）混合，充分反應后過濾并回收濾渣，取 10 g濾渣與 10mL 4mol／L NaOH在室溫下震蕩水解1 h，震蕩過程中離心管內必須充滿惰性氣體，然后用鹽酸滴定溶液至中性，再用60mL乙酸乙酯分別重復提取5次，合并提取溶液于離心機中進行5 000 r／min離心10min，用移液管吸取上層清液（有機層），收集到燒瓶中在45℃下蒸發至干，用去離子水將殘余物質定容至10mL冷藏備用。

多酚的測量采用Folin－Ciocalteu比色法測量。取0.5mL多酚待測樣品稀釋定容至10mL，用分光光度計在波長760 nm處進行測量。

計算公式：多酚含量（10－2mg／g樣品）＝C×V×N／m×100

式中：C為由吸光值根據沒食子酸標準曲線回歸方程計算出來的樣品溶液中多酚類物質的質量濃度／μg／mL；V為樣品提取液濃縮后定容的體積／mL；N為待測樣品的總稀釋倍數，20；m為樣品的質量／g。

1.8 芝麻素與芝麻酚的檢測－高效液相色譜法

1.8.1 標準曲線的繪制

參考劉玉蘭等［5］的研究方法并稍作修改，準確稱量芝麻素（或芝麻酚）0.01 g，用甲醇溶解后定容到25mL容量瓶中。精確吸取該標樣1、2、3、4、5mL于10mL容量瓶中并定容，配制成一系列質量濃度的標準樣品溶液。根據不同質量濃度的芝麻素（或芝麻酚）標樣與相對的峰面積繪制標準曲線。

1.8.2 樣品前處理

將芝麻油皂化后過濾并提取其中的不皂化物溶于正己烷中，在旋轉蒸發儀中蒸發直至蒸除90%以上的溶劑，再加入5mL甲醇溶解殘留液，靜置后取上清液定容至1mL，置于冰箱中備用。

1.8.3 色譜條件

芝麻素、芝麻酚色譜柱：Kromasil C18柱（250mm×4.6mm，5μm），柱溫 30℃，流動相 V（甲醇）∶V（水）為70∶30，流速 1.0mL／min，檢測波長分別為 287、300 nm，進樣量：10μL?？傔\行時間為30min，根據樣品保留時間與標準品對照定性，峰面積外標法定量。重復3次。

2 結果與討論

2.1 花生與芝麻原料混合壓榨油及混合調和油氧化穩定性的比較

單獨壓榨黑芝麻、白芝麻和花生分別得到純黑芝麻油、純白芝麻油和純花生油，將純黑芝麻油、純白芝麻油分別按一定比例和純花生油調配得到花生黑芝麻調和油、花生白芝麻調和油，將花生和芝麻原料按一定比例混合壓榨分別得到花生黑芝麻混合壓榨油、花生白芝麻混合壓榨油，各種油的氧化穩定性試驗結果如圖1所示。

圖1 花生芝麻混合壓榨油及調和油的氧化穩定性

由圖1可見，芝麻油的加入能對油脂的整體氧化穩定性得到顯著的提升，其中以花生白芝麻混合壓榨油最優，花生白芝麻調和油次之。各種油樣在試驗的前6 d表現較為穩定，POV普遍在5 mmol／kg以內，第7天開始出現明顯的增幅。從試驗結果發現，白芝麻的抗氧化效果優于黑芝麻，油料混合壓榨油的氧化穩定性優于調和油。白芝麻較黑芝麻含有更多的木酚素類物質和較少的金屬離子，使得白芝麻與花生的混合壓榨油、調和油的整體氧化穩定性均較高。在壓榨過程中，花生原料對芝麻中木酚素類物質起到一定保護作用的同時，提供了大量的糖類和帶有自由氨基的含氮化合物（如蛋白質、氨基酸、肽等）發生美拉德反應，反應過程中生成了如類黑精、還原酮類物質、雜環類化合物等反應中間體及后期產物，它們大多具有良好的抗氧化能力，這更進一步有利于芝麻、花生原料混合壓榨的油比單獨壓榨的油及其調和油的氧化穩定性好。

2.2 花生與芝麻原料混合壓榨油及混合調和油清除DPPH·能力的比較

從圖2可知，純芝麻油清除DPPH·能力明顯優于純花生油，因此在花生油中帶入芝麻油能顯著提高花生油清除DPPH·能力，特別是芝麻、花生二者混合壓榨油更為有效，其中白芝麻略優于黑芝麻。油脂的自動氧化屬于自由基鏈式反應，清除DPPH·能力反映了油脂自身的抗氧化能力和氧化穩定性，這與前面試驗結果十分吻合。

圖2 原料混合壓榨及油樣混合調和油的DPPH·清除率曲線

2.3 芝麻中多酚物質的含量與DPPH·清除能力的比較

前面的試驗發現，芝麻油具有優良清除DPPH·能力，使其能提高花生油的氧化穩定性，這與其富含多酚類物質是分不開的，試驗進一步提取芝麻中的多酚物質，并比較其清除DPPH·能力，結果如圖3和圖4所示。

圖3 芝麻的自由酚和結合酚的含量

圖4 自由酚和結合酚清除自由基能力

從圖3中可知，黑芝麻中結合酚含量為（506.3±9.32）μg／g，自由酚的含量則為（102.8±2.06）μg／g；白芝麻中的結合酚含量為（565.8±11.63）μg／g，自由酚的含量則為（117.4±4.45）μg／g?？梢?，白芝麻中多酚物質的含量比黑芝麻多10%。從多酚的組成比例上來看，不難發現芝麻中多酚的組成形式大多以結合形態為主，這一點與谷類物質相似。結合酚的抗氧化能力比自由酚弱，但是含量較大從而在整體上表現出較強的抗氧化能力。另外，芝麻與花生混合壓榨時由于高溫、壓力等綜合因素的作用也會促進結合酚轉化為自由酚，從而導致混合壓榨油的高氧化穩定性。

2.4 混合壓榨油中抗氧化物質的含量分析

芝麻與花生混合壓榨油的高效液相色譜如圖5和圖6所示。

圖5 黑芝麻與花生混合壓榨油圖譜

圖6 白芝麻與花生混合壓榨油圖譜

表1 圖譜分析結果／mg／100 g

試驗結果表明黑芝麻花生混合壓榨油中芝麻素、芝麻林素、芝麻酚的含量分別為78.3、30.5、7.4 mg／100 g，白芝麻花生混合壓榨油的芝麻素、芝麻林素、芝麻酚的含量分別是 96.9、38.7、9.7 mg／100 g，混合壓榨油按芝麻占15%的質量比例換算，其木酚素類物質較一般芝麻油多出30%～50%，說明原料在混合壓榨的過程中花生原料對芝麻中木酚素類物質的確能起到保護和促進生成作用，白芝麻木酚素類物質的含量比黑芝麻的略高，這也和上述研究的現象相一致。

2.5 花生芝麻混合壓榨油氧化穩定性的初步機理分析

圖7 芝麻素常溫反應過程

混合壓榨油中含有大量芝麻素、芝麻林素和芝麻酚，其中芝麻酚是起主導作用的抗氧化物質，而芝麻素和芝麻林素則是混合壓榨油中眾多抗氧化物質的前體物質。芝麻素在壓榨和常溫保存中容易降解為類兒茶酚體及其反應中間體（圖7），前者含有1個酚羥基并在甲氧基的誘導效應下呈現出強抗氧化性，后者含有2個酚羥基并且這2個酚羥基為鄰二酚羥基可通過協同作用來穩定和清除自由基，因而整體上表現出強抗氧化性的能力，使混合壓榨油的穩定性提高［11］。芝麻林素在壓榨和常溫保存中首先會發生分子間轉化生成芝麻素酚（圖8），由于酚羥基的位置不存在空間位阻，使得其有利于與自由基進行電子配對從而提供一定的抗氧化能力，隨后熱降解為芝麻酚作為直接起主導作用的抗氧化物質［12］。

圖8 芝麻林素降解過程

3 結論

試驗結果表明，原料先混合后壓榨的花生芝麻混合壓榨油比傳統的壓榨油氧化穩定性好，其原因是因為這種壓榨工藝能夠為壓榨油中帶入更多的木酚素類物質，其中白芝麻的效果優于黑芝麻。內源性抗氧化物的分析顯示白芝麻中多酚物質比黑芝麻的略多10%，白芝麻花生混合壓榨油的木酚素類物質比黑芝麻花生的略多20%，較傳統壓榨油多出30%～50%，其氧化穩定性的初步機理分析顯示在壓榨過程中的物理作用和熱力作用能有效地提高芝麻酚的轉化率。

［1］趙國志.世界芝麻生產與貿易概況［J］.糧食與油脂，2005（1）：31－32

［2］李娜.芝麻的營養成分與食療保健作用［J］.中國食物與營養，2008（5）：55－57

［3］Peng X A，Xiong Y C，Kong B A.Antioxidant activity of peptide fractions from whey protein hydrolysates asmeasured by electron spin resonance［J］.Food Chemistry，2009（113）：196－201

［4］Moskovitz J，Yim K A，Choke P B.Free radical and disease［J］.Archives of Biochemistry and Biophysics，2002（397）：354－359

［5］劉玉蘭，陳劉楊，汪學德，等.芝麻品種和制油工藝對芝麻油品質的影響［J］.中國油脂，2010，35（2）：6－10

［6］Kafui Kwami Adom，Rui Hai Liu.Antioxidant activity of grains［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，2002（50）：6182－6187

［7］侯濱濱，李楠，劉元.芝麻中的木酚素類物質［J］.食品研究與開發，2005，26（6）：137－139

［8］吳克剛，柴向華，李旭日，等.食用香料對花生油抗氧化作用的研究［J］.食品工業科技，2009，30（3）：102－104

［9］吳克剛，柴向華，翟柱成，等.天然抗氧化劑對葵花籽油抗氧化作用的研究［J］.食品工業科技，2009，31（3）：148－150

［10］趙旭，鄭必勝，周萌.梨中不同形態酚類化合物的抗氧化活性對比分析［J］.現代食品科技，2013，29（5）：969－972

［11］Yulan Lin.Dietery phytoestrogens and esophageal cancer［D］.Sweden：karolinska institute，2013

［12］陳鳳香，曹文明，曹國武，等.芝麻木脂素研究進展［J］.糧食與油脂，2012（6）：1－6.

Oxidation Stability of Mixed
Peanut and Sesame During Pressing Oil

Wu Kegang You Tengqi Chai Xianghua

（Department of Food Science，Institute of Chemical Engineering and Light Industry，Guangdong University of Technology，Guangzhou 510006）

In order to improve the oxidation stability of peanut－sesamemixed pressed oilwithout using the antioxidants，the experiment prepared and analyzed the oxidation stability of peanut－sesamemixed pressed oil which were squeezed bymixing thematerial first.The substances content and DPPH·scavenging ability of polyphenols and lignanswere analyzed by the chemicalmethod and high performance liquid phase chromatography，and the antioxidantmechanism was also studied.The results showed that the antioxidant capacity of peanut－sesamemixed pressed oil were better than that of traditional blending oil.Polyphenols played a key effect in the sessame and white sesame was better than the black one.The content of combined polyphenolswere 5 times of free polyphenols in the sessame and the DPPH· scavenging capacity of the free polyphenols were twice of combined polyphenols，the substances content of lignans in the peanut－sesame mixed pressing oil were 20%more than the black one and 30%to 50%more than the traditional pressed oil.

peanut，sesame，pressing oil，antioxidant activity

TS224

A

1003－0174（2015）06－0057－05

粵港關鍵領域重點突破項目（2009A020700005），省科技計劃（2012B020311007）

2014－01－08

吳克剛，男，1969年出生，教授，農產品保鮮與加工、食品添加劑與質量安全