薛 璐，张 琦，鲁晓翔

(天津市食品生物技术重点实验室天津商业大学生物技术与食品科学学院，天津300134)

酥油为中国传统特色乳品之一，制作工艺较为繁杂，将牛乳发酵后，手工搅打万次以上，取上层煮沸即为酥油［1］。酥油营养丰富，含有多种功能性脂肪酸，还具滑润肠道等药用价值［2］，用途十分广泛。乳脂肪是酥油的主要成分，含量在90%以上，温度、氧气含量［3］、脂肪酸组成［4］、金属离子［5－6］等都是影响乳脂肪氧化的重要因素，薛璐、王昌禄等［7］利用电子鼻技术研究了酥油在贮藏期的品质变化，实验结果表明，酥油在室温及略高于室温的环境下无法长期保存。为了减缓油脂氧化速度，周彤等［8］将微胶囊化技术应用到酥油保藏中，但酥油微胶囊化制备工艺较为复杂。

目前市场上油脂类商品中，较为普遍的抗氧化手段是添加抗氧化剂［9］，叔丁基对羟基茴香醚(BHA)、2，6－二叔丁基对甲酚(BHT)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)都是常见的油脂抗氧化剂［10］，但大剂量使用BHA有致癌的危险，BHT有可能会抑制呼吸酶活性，TBHQ已在日本被禁用［11］。天然抗氧化剂以其安全、无毒的特点［12］，日益受到研究者的重视。天然抗氧化剂自身提供氢原子给自由基受体，破坏了脂肪酸氧化链式反应或螯合油脂中的金属达到抗氧化作用。在酥油中添加天然抗氧化剂还未见报道，本实验尝试将不同天然抗氧化剂添加到酥油中，利用油脂氧化仪加速氧化，筛选出较为有效的天然抗氧化剂及适宜添加量，以期最大限度的延长酥油储存时间，保证其良好的营养价值和食用特性，为将来有效开发该类产品和对其贮藏规律的研究奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

内蒙酥油(脂肪含量98%)购自内蒙古鄂尔多斯市。在玻璃瓶内密封，置于－23℃的冰箱中储存备用;天然VE软胶囊(每粒含d－α－生育酚12.5mg)杭州海王生物工程有限公司;丁香、月桂、肉桂3种精油 姜子涛教授实验室提供;丁香罗勒精油、红紫苏精油、青紫苏精油 恒诚天然香料油有限公司;2，6－二叔丁基对甲酚(BHT)天津市福晨化学试剂厂。95%乙醇、冰乙酸、邻苯二甲酸氢钾、氢氧化钾、硫酸、乙醚、三氯甲烷、硫代硫酸钠、可溶性淀粉、酚酞、无水碳酸钠、重铬酸钾、碘化钾均为分析纯试剂 天津市化学试剂批发公司。

电子天平 天津市天平仪器有限公司;202－2AB型电热恒温干燥箱 天津市泰斯特仪器有限公司;OXITEST油脂氧化分析仪 意大利VELP公司。

1.2 实验方法

1.2.1 过氧化值(POV)的测定 参照GB/T5538－2005动植物油脂过氧化值测定。

1.2.2 酸价(AV)的测定 参照GB/T5009.37－2003食用植物油卫生标准的分析方法。

1.2.3 酥油的氧化实验 将15g酥油置于油脂氧化仪中，在90℃、6bar氧气条件下，每隔12h测定样品过氧化值(POV)和酸价值(AV)［13］，确定酥油发生急速氧化的时间段，并以此为依据判断出适宜酥油的天然抗氧化剂及添加量。

1.2.3.1 天然精油的筛选 以不添加抗氧化剂的酥油为对照组，分别取15g酥油6份，依次添加酥油质量0.02%的丁香精油、丁香罗勒精油、月桂精油、肉桂精油、青紫苏、红紫苏6种精油［14］，应用油脂氧化仪在90℃、6bar氧气条件下加速氧化，确定最适宜延长酥油贮藏期的精油。

1.2.3.2 天然维生素E浓度的确定 依据预实验的实验结果，天然维生素E在质量浓度为0.01%～0.04%的范围内抗氧化效果较好，本实验添加天然维生素E的质量浓度依次为0.01%、0.02%、0.03%、0.04%到15g酥油中，并以空白酥油作为对照，使用油脂氧化仪加速酥油氧化，分别测定氧化12h和24h时样品酸价和过氧化值，确定适用于酥油的天然维生素E的浓度。

1.2.3.3 丁香精油浓度的确定 依据预实验的实验结果，丁香精油在质量浓度为0.02%～0.08%的范围内抗氧化效果较好，本实验添加丁香精油的质量浓度依次为0.02%、0.04%、0.06%、0.08%到15g酥油中，并以空白酥油作为对照，使用油脂氧化仪加速酥油氧化，分别测定氧化12h和24h时样品酸价和过氧化值，确定适用于酥油的丁香精油浓度。

1.2.3.4 天然抗氧化剂与BHT抗氧化效果对比研究

根据GB2760－2011《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》的规定，食品级BHT在油脂中的最大允许使用限量为0.02g/100g。据此选择添加BHT的质量浓度依次为0.005%、0.010%、0.015%、0.020%到15g酥油中，并以空白酥油作为对照，使用油脂氧化仪加速酥油氧化。分别测定氧化12h和24h时样品酸价和过氧化值，与天然维生素E和丁香精油的抗氧化效果进行对比研究。

2 结果与分析

2.1 加速氧化对于酥油酸价和过氧化值影响

由图1和图2中可以看出，在通过油脂氧化仪加速氧化酥油过程中，酥油的酸价在12h内变化不大，而过氧化值却从(1.56±0.51)meq/kg升至(29.06±1.82)meq/kg，显著增大(p＜0.05)。自12h开始，其酸价和过氧化值出现迅速上升，这与图3酥油经加速氧化，氧压自12h开始快速下降，氧化速率突然加快的结果一致，说明油脂氧化仪的氧化曲线与酸价、过氧化值有一定对应关系。到24h时，酸价已从(2.34±0.10)mg/g上升为(11.71±0.16)mg/g，过氧化值变化更为明显，从(29.06±1.82)meq/kg快速增至(597.07±8.65)meq/kg，变化显著(p＜0.05)，酥油发生了氧化酸败现象，而后，随着氧化时间的延长，酸价不断上升，过氧化值由于经历了油脂氧化的引发阶段、增殖阶段、终止阶段［15］开始下降。

图1 酥油加速氧化过程中酸价变化曲线Fig.1 The acid value changes of ghee during ghee accelerated oxidation

图2 酥油加速氧化过程中过氧化值变化曲线Fig.2 The peroxide value changes of ghee during ghee accelerated oxidation

上述结果表明，12h是酸价和过氧化值开始发生剧烈变化的起始点，12～24h是酥油酸价和过氧化值的剧烈变化阶段，因而本实验选择这两个时间点作为测定点，通过测定酸价和过氧化值，研究天然抗氧化剂对酥油的抗氧化效果。

图3 OXITEST油脂氧化仪加速氧化酥油过程曲线Fig.3 The OXITEST curve of ghee during accelerated oxidation

2.2 不同精油对酥油抗氧化效果的对比研究

将丁香精油、丁香罗勒精油、月桂精油、肉桂精油、青紫苏、红紫苏6种精油添加到酥油中，经油脂氧化仪加速氧化，得到曲线图如图4。

图4 添加不同精油的酥油加速氧化曲线Fig.4 The accelerated oxidation curve of ghee with different essential oils

由图4可以看出，丁香类精油表现出了较好的抗氧化效果，经24h氧化，加入丁香罗勒的酥油样品其氧压基本在5.50bar左右，耗氧量不大，而丁香则表现出比丁香罗勒更强的抗氧化效果，其氧压下降尤其缓慢。与未添加精油的酥油相比，其氧压快速下降点明显推迟，表明酥油的氧化程度显著降低。月桂虽小幅度推迟氧压快速下降点，但效果并不显著(p＞0.05)。红紫苏和青紫苏基本没有表现出抗氧化活性。肉桂则是表现出了促进氧化作用。

2.3 天然维生素E对酥油酸价和过氧化值的影响

添加不同质量浓度的天然维生素E到酥油中，并以空白酥油作为对照，加速氧化测得的酸价和过氧化值结果如表1所示。

维生素E特殊的化学结构和性质使得它既能抗油脂自动氧化，又具有一定的抑制光氧化效能的能力［16］。由表1可知，氧化12h时，添加不同浓度维生素E的酥油与空白组相对比，其酸价变化均不显著(p＞0.05)。氧化24h时，4个不同维生素E添加浓度组间酥油酸价变化并不显著(p＞0.05)，几乎与氧化12h时的数值相当，但与空白对照组相比较，酸价明显下降，说明酥油氧化程度有所延缓。

在加速氧化时间为12h时，随着维生素E添加浓度的增加，其过氧化值有小幅度的上升。维生素E通常与脂过氧自由基相结合，或是与脂氧自由基发生反应，代替其他物质首先被氧化［17］，发挥其抗氧化作用。这使得在一定时间内，随着维生素E添加剂量的增加，过氧化值可能会出现小幅度上升。当氧化进行到24h时，空白对照组的过氧化值几乎是添加量0.03%组的52倍。综合酸价和过氧化值的数值，可知酥油中维生素E添加量为0.03%时，表现出了较好的抗氧化效果。

2.4 丁香精油对酥油酸价和过氧化值的影响

添加不同质量浓度的丁香精油到酥油中，并以空白酥油作为对照，加速氧化测得的酸价和过氧化值结果如表2所示。

依据表2可知，从整体来看，加入丁香精油的抗氧化剂组，从12h氧化至24h，其酸价变化并不明显。与空白酥油相比，12h时酥油酸价基本都在2.1～2.4mg/g，变化不显著(p＞0.05)。24h时酸价出现明显变化，加入抗氧化剂组与空白对照组相比较，酸价明显下降，仍维持在2.1～2.4mg/g，而空白对照组却高达11.71±0.16mg/g，说明加入丁香精油可明显抑制酥油发生酸败变质。丁香精油优越的抗氧化作用是由于丁香酚的甲氧基和烯丙基被吸电基团取代后，有利于酚羟基提供氢原子和形成丁香酚自由基的稳定化，而取代基团产生的空间位阻效应，也有效阻止丁香酚自由基攻击脂类分子［18］。

表1 添加维生素E的酥油加速氧化过程酸价值和过氧化值Table 1 The acid value and peroxide value of ghee with vitamin E during accelerated oxidation

表2 添加丁香精油的酥油加速氧化酸价值和过氧化值Table 2 The acid value and peroxide value of ghee with clove essential oil during accelerated oxidation

表3 添加BHT的酥油加速氧化酸价值和过氧化值Table 3 The acid value and peroxide value of ghee with BHT during accelerated oxidation

表4 酥油添加不同抗氧化剂加速氧化酸价值和过氧化值Table 4 The acid value and peroxide value of ghee with different antioxidant during accelerated oxidation

无论是12h还是24h，其过氧化值都显著减小(p＜0.05)，随着精油浓度的增加，酥油过氧化值不断减小。空白样品在24h时的过氧化值，几乎是添加0.08%丁香实验组的85倍，这充分说明了丁香精油具有很强的抗氧化能力，并且从图中可以看出，0.08%丁香精油添加量应该是最佳的添加剂量。

2.5 天然抗氧化剂与合成抗氧化剂比较

根据国标规定限量，添加不同质量浓度的BHT到酥油中，并以空白酥油作为对照，加速氧化测得的酸价和过氧化值结果如表3所示。

加入BHT后的酥油均表现出较好的抗氧化效果，与空白组相比，加速氧化12h和24h的酸价值和过氧化值都显著降低(p＜0.05)。分别在酥油中添加0.03%维生素 E、0.08%丁香精油、0.005%BHT和0.020%BHT，然后进行加速氧化，测定酥油的酸价和过氧化值。结果如表4所示。

由表4可知，在12h时，无论是空白样品还是添加抗氧化剂的实验组，其酸价变化均不显著(p＞0.05)，空白酥油组与添加抗氧化剂的实验组酸价基本一致。24h时，添加抗氧化剂四组的酸价差别仍不显著(p＞0.05)，但比空白酥油组酸价显著下降(p＜0.05)，抗氧化剂表现出较强的抗氧化效果，明显抑制了酥油的脂肪氧化和酸败。

表4结果显示，添加抗氧化剂的实验组确实可以延缓酥油氧化，有效降低酥油的过氧化值。无论是加速氧化12h还是24h，添加剂量为0.03%的维生素E实验组，其过氧化值均显著高于同条件下的其他实验组，表明维生素E的抗氧化效果不如丁香精油和BHT。添加丁香精油的酥油，其过氧化值均小于同时间下添加剂量为0.005%的BHT实验组，表明0.08%丁香精油的抗氧化能力优于0.005%BHT。刘晓庚［19］对猪油进行抗氧化实验的结果表明丁香精油的抗氧化效果优于维生素E和BHT，可见丁香精油可在油脂中较好的发挥作用。而0.020%BHT的抗氧化效果最为显著，尤其是24h时，其过氧化值只有丁香组的0.34倍。

图5 添加不同抗氧化剂的酥油加速氧化曲线Fig.5 The accelerated oxidation curve of ghee with different antioxidants

图5表明，在酥油中加入抗氧化剂可在不同程度上推迟氧压快速下降临界点的到来，即延缓油脂氧化变质。根据氧化曲线氧压快速下降点变化可知，本实验所添加抗氧化剂的抗氧化效果从大到小依次为:0.020%BHT＞0.08%丁香精油 ＞0.005%BHT＞0.03%维生素E。这一结论与实验测得的过氧化值所得出的结论相一致。

3 结论

实验结果表明，以OXITEST油脂氧化分析仪分析酥油氧化过程中，随着氧压的不断下降，酥油的酸价和过氧化值会相应上升。加入抗氧化剂后，氧压快速下降的临界点会相应滞后，添加物表现出了抗氧化效果，酥油货架期相应延长。维生素E和丁香精油都对酥油具有一定的抗氧化作用。维生素E浓度为0.03%时，表现出其最佳的抗氧化效果，丁香精油则在浓度为0.08%时，表现出其最好的抗氧化活性，且该浓度下的丁香精油比0.03%的维生素E抗氧化效果更为明显。虽然从数值上来讲，添加0.020%BHT的效果最好，但是从安全性角度考虑，丁香精油和维生素E都是更为理想的选择。另一方面，实验结果表明OXITEST油脂氧化分析仪能够较为直观的反映出油脂氧化的进程。

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