美藤果仁含水量对美藤果油氧化稳定性的影响

陆思名，吴俏槿，陈燕兰，徐雅囡，黎攀，杜冰*

1. 华南农业大学（广州 510642）；2. 咀香园健康食品（中山）有限公司（中山 528437）

美藤果（Plukenetia volubilisL.），属大戟科美藤果属木质藤本植物，原产于南美洲安第斯山脉地区的热带雨林，在秘鲁、厄瓜多尔等地区有上千年的食用历史，是该地区国宝级的天然食用植物[1-3]。美藤果种仁营养丰富，其油脂含量达45%～59%。其中富含人体必需不饱和脂肪酸之一的α-亚麻酸，含量为45.62%，其次是亚油酸，为38.11%。美藤果油中的不饱和脂肪酸含量可达92%以上，多不饱和脂肪酸为83.73%。其多不饱和脂肪酸含量比亚麻籽油和紫苏籽油分别高出14.45%和7.22%[4]。

国内对于美藤果油的研究处于起步阶段，大部分研究主要集中在美藤果营养成分分析，然而关于其储存稳定性及影响稳定性因素的报道比较少。张和平等[5]以过氧化值为评定指标，报道美藤果油的氧化稳定性受温度、光照、抗氧化剂等因素的影响。

影响油脂稳定性的因素很多，其中油料水分是影响其油脂氧化稳定性的重要因素。联合国粮农组织（FAO）和国际植物遗传资源委员会（IBPGR）以经典的种子生理学理论为依据，制定油料含水率的标准为5%～7%[6]。研究认为，油料含水率越高，油脂不饱和脂肪酸越易氧化分解，主要表现是多不饱和脂肪酸减少，特别是n-3和n-6系列的多不饱和脂肪酸，以及多酚、维生素E（VE）和植物甾醇等内源性抗氧化物质减少，从而影响油脂的氧化稳定性[7]。有研究报道，水分的存在会加速紫苏籽油不饱和脂肪酸的氧化分解[8]。然而，有关美藤果仁含水量对美藤果油氧化稳定性影响鲜有报道。试验通过评定美藤果油氧化前后共轭烯烃、微量组分和脂肪酸含量的变化，研究不同含水量的美藤果仁对美藤果油储藏稳定性的影响规律，为提高美藤果油的营养品质和延长货架期提供技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

美藤果（普洱联众生物资源开发有限公司）。

α-生育酚标准品、胆固醇标准品（美国Sigma公司）；卡尔·费休试剂（天津赛孚瑞化学试剂有限公司）；没食子酸标准品（国药集团化学试剂有限公司）；福林酚试剂（国药集团化学试剂有限公司）；甲醇、环己烷、无水乙醇、无水乙醚、无水硫酸钠（广州化学试剂厂）。

1.2 主要仪器与设备

ZYJ-901家用全自动小型榨油机（德国贝尔斯顿有限公司）；QP2010气相色谱质谱联用仪（日本岛津公司）；KF-1卡尔·费休水分测定仪（上海安亭电子仪器厂）；HP1100高效液相色谱仪（安捷伦（中国）有限公司）；752-N紫外分光光度计（上海精密仪器有限公司）；AnkeTDL-5-A高速离心机（上海安亭仪器有限公司）；DGG-9070B电热恒温鼓风干燥箱（上海森信实验仪器有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 试样制备方法

取同一批次美藤果仁，放入60 ℃烘箱，每隔0.5 h取样进行水分测定[9]，控制其含水量分别为4%和6%。另取适量美藤果仁洒水，一段时间后放入60 ℃烘箱，每隔0.5 h取样进行水分测定，控制含水量为8%和10%。将处理好的美藤果仁放入榨油机里，分别冷压榨得油料含水量为4%，6%，8%和10%的美藤果油，测定其水分，4 ℃储存备用。

1.3.2 60 ℃加速氧化试验

将不同水分的美藤果油置于60±1 ℃的烘箱中，每3 d取适量油样进行共轭烯烃、羰基化合物、总多酚、总维生素E和总甾醇的含量测定；每6 d进行脂肪酸的气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）分析。

1.3.3 共轭二烯与共轭三烯含量的测定

准确称取样品0.05～0.25 g置于25 mL容量瓶中，用环己烷定容，在233和268 nm下分别测定吸光度，并以环己烷为空白调零。美藤果油中共轭二烯与共轭三烯的含量参考潘娜等[10]的测定方法计算。

1.3.4 羰基化合物含量测定

依照GB 5009.230—2016测定美藤果油中羰基化合物含量[11]。

1.3.5 总多酚含量测定

取5 g美藤果油，溶于15 mL正已烷，加入等体积甲醇萃取3次，合并萃取液。取20 mL正己烷加入萃取液中，萃取后取醇相利用Folin-Ciocalteau法测定总多酚含量。其中，采用没食子酸为标准品绘制标准曲线[12]，其线性回归方程为y=0.123 5x+0.022 1，R2=0.995 6。R2＞0.99，说明线性关系良好。

1.3.6 总甾醇含量测定方法

称取0.2 g样品，定容于10 mL CHCl3后，根据蔡美明等[13]按照植物甾醇的比色法测定总甾醇含量。其中，采用胆固醇为标准品绘制标准曲线，线性回归方程为y=3.536 3x+0.032 1，R2=0.994 8。R2＞0.99，说明线性关系良好。

1.3.7 维生素E总含量测定

按照GB 5009.82—2016中的方法进行美藤果油的皂化及其VE的提取[14]；参考刘梦颖[15]测定VE含量比色法进行美藤果油VE的测定。其中，以α-生育酚为标准品绘制标准曲线，线性回归方程为y=0.004x+0.018 6，R2=0.995 8。R2＞0.99，说明线性关系良好。

1.3.8 美藤果油脂肪酸组成的测定

精密称取0.25 g美藤果油，参照GB 5009.168—2016[16]中的方法进行美藤果油中的脂肪酸测定。

2 结果与分析

2.1 美藤果仁水分的调整及美藤果油水分测定

由表1可知，美藤果经水分调整后，美藤果仁水分分别为4.36%，5.98%，8.04%和10.10%，与预设值4%，6%，8%和10%的相对误差分别为0.08%，0.003%，0.005%和0.001%，均小于0.5%，因此可认为美藤果仁水分即为4%，6%，8%和10%。随着美藤果仁水分递增，美藤果油水分也呈递增趋势，但上升幅度不同，美藤果仁水分从4%上升至10%，美藤果油水分上升0.07%。

表1 美藤果仁水分控制结果

2.2 美藤果仁水分对美藤果油氧化指标影响

油脂氧化过程中，共轭烯烃和羰基价分别是反映油脂的初级和次级氧化程度的指标[17]。该过程中产生的主要初级产物是氢过氧化物，它可通过共价键重排形成共轭烯烃类物质，主要包括共轭二烯烃和共轭三烯烃[18-19]。初级氧化产物——氢过氧化物不稳定，容易被分解为·OH游离基和烷氧基，烷氧基会进一步反应生成醛、酮和醇等羰基化合物。

不同含水量美藤果仁压榨得的美藤果油在加速试验过程中，其共轭二烯烃、共轭三烯烃、油羰基含量变化如图1～图3所示。随着储藏时间延长，各组美藤果油的共轭二烯烃、共轭三烯烃、油羰基含量均整体呈现上升趋势；在氧化后期，10%组别的共轭二烯烃、共轭三烯烃和油羰基含量的增加速率最快。加速氧化30 d后，美藤果油中共轭二烯烃、共轭三烯烃、油羰基含量升高幅度由小到大排序皆为4%＜6%＜8%＜10%，说明美藤果仁含水量越低，氧化过程中美藤果油共轭烯烃生成越缓慢。

水分是油脂水解酸败的媒介，油脂与水分在高温或存在金属离子、酶等条件催化下会发生水解反应，生成游离脂肪酸，使油脂的酸败速度加快[7]。因此，美藤果仁的水分越高，美藤果油在氧化过程中共轭二烯烃、共轭三烯烃和羰基化合物含量上升越快，这可能与美藤果仁中水分增加会加速美藤果油水解酸败有关。

图1 美藤果油共轭二烯烃含量变化

图2 美藤果油共轭三烯烃含量变化

图3 美藤果油羰基化合物含量变化

2.3 美藤果仁水分对美藤果油微量组分影响

由图4可知，美藤果油的甾醇含量随氧化时间的延长总体呈现下降趋势，氧化30 d后甾醇含量下降幅度从小到大排序为4%＜8%＜6%＜10%；其中，6%和8%的下降幅度没有明显区别（p＞0.05），说明果仁水分越低，越有利于美藤果油中甾醇含量的保留。

由图5可知，整个加速氧化期，各组的多酚含量较加速氧化前皆呈下降趋势，但没有显著性差异（p＞0.05）。由此推断，油料低含水量对氧化过程中多酚含量的损失程度无影响。在第0天时，随着美藤果仁含水量升高，美藤果油的多酚含量降低，原因可能是入榨时油料水分含量越高，出油率越低，而导致所携带的多酚含量较少；含水量4%的美藤果仁制得油样的多酚含量比其他3组高，亦可能是美藤果油中的多酚是脂溶性多酚，油料水分越低，越利于多酚物质在油脂中保留[20]。

维生素E是植物油中主要的内源性抗氧化剂，也是抑制初级氧化能力最强的组分[11]。由图6可见，美藤果油的VE含量随氧化时间的延长而降低，VE的损失率从大到小排序为：10%＞8%＞6%＞4%。各组美藤果油VE含量均与氧化时间具有极显著的线性关系（p＜0.01），由表2中的各回归方程可知，各组美藤果油VE损失速度由大到小排序为：10%＞8%＞6%＞4%。由此说明，美藤果仁水分在4%～10%范围内，水分含量越低，美藤果油贮藏过程中，VE损失越少、损失速率越慢。

植物甾醇、VE、多酚均具有抗氧化性，是植物油中重要的内源性抗氧化物质，有研究表明[21]，植物甾醇、VE、多酚可有效延缓油脂的脂质过氧化反应，抑制油脂酸价和过氧化值的升高，其中甾醇氧化能够抑制其它脂质分子（如甘油三酯和脂肪酸）的氧化[22-23]。结合图4～图6可知，在加速氧化过程中，美藤果油3种微量组分中甾醇、多酚和维生素E均呈现降低趋势，且美藤果仁含水量越高，其油样各组分含量降低得越快。因此推断，美藤果仁含水量越高，会导致美藤果油中植物甾醇、VE、多酚等内源性抗氧化物质含量降低得越快，从而使得美藤果油越容易发生氧化变质。

图4 美藤果油甾醇含量变化

图5 美藤果油多酚含量变化

图6 美藤果油维生素E含量变化

表2 美藤果油维生素E含量随时间变化回归方程

2.4 美藤果仁水分对美藤果油脂肪酸的影响

油脂在加速氧化过程中，脂肪酸总体上变化很小，主要表现为多不饱和脂肪酸的减少[24]，饱和脂肪酸含量高的油脂稳定性高于不饱和脂肪酸含量高的油脂[25]。由表3可知，含水量4%～10%美藤果仁制得的美藤果油，脂肪酸组成主要为棕榈酸、亚油酸、α-亚麻酸、硬脂酸，其中亚油酸和α-亚麻酸含量最高。随着氧化时间的延长，美藤果油的亚油酸、α-亚麻酸和多不饱和脂肪酸含量整体呈现明显的下降趋势（p＜0.05），而棕榈酸、硬脂酸等饱和脂肪酸的含量则整体呈现明显上升趋势（p＜0.05），其中：多不饱和脂肪酸损失量排序为8%＜4%≈6%＜10%；饱和脂肪酸增加量为8%＜6%＜4%＜10%。说明美藤果仁水分小于或等于8%时，更有利于美藤果油中的不饱和脂肪酸的保存。

表3 水分对美藤果油脂肪酸的影响

接表3

3 结论

通过对不同含水量的美藤果仁制得的油样的氧化产物、微量组分和脂肪酸含量的变化发现，美藤果仁含水量对美藤果油氧化稳定性及组分有显著性影响，显著影响美藤果油的品质。总体来说，含水量4%～10%，随美藤果仁含水量减少，对应的美藤果油氧化稳定性越好，越利于甾醇、VE、多酚等微量组分和不饱和脂肪酸的保存，以及减少饱和脂肪酸的生成。其中，美藤果仁含水量10%对美藤果油的影响程度最显著，其甾醇、VE、不饱和脂肪酸的损失量及饱和脂肪酸增加量均最多；含水量于8%时，不饱和脂肪酸的损失量和饱和脂肪酸的增加量均最少；含水量6%和8%时，甾醇损失程度差异不显著，含水量4%和6%时，不饱和脂肪酸损失程度差异不显著。因此，实际生产中建议将美藤果仁含水量控制在8%以内，以较好控制美藤果油品质。