南極磷蝦油脂肪酸組成及氧化穩(wěn)定性-2019年精選文檔

1、南極磷蝦油脂肪酸組成及氧化穩(wěn)定性收稿日期： 2015-08-26基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金（編號(hào)： 31401534）。目前，我國(guó)已有企業(yè)進(jìn)行磷蝦油的生產(chǎn)和銷售， 但產(chǎn)品開發(fā) 和質(zhì)量控制方面與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大差距。美國(guó)、加拿大、 日本、澳大利亞等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)建立了南極磷蝦油產(chǎn)品的相關(guān)質(zhì) 量標(biāo)準(zhǔn)， 而我國(guó)在此方面還不夠完善。 本研究采用溶劑法提取南 極磷蝦油， 分析磷蝦油脂肪酸組成， 并采用加速試驗(yàn)法考察抗氧 化劑對(duì)南極磷蝦油的抗氧化效果，為南極磷蝦油的工業(yè)化提取、 延緩儲(chǔ)藏過程中的氧化酸敗提供技術(shù)支撐。1 材料與方法1.1 材料與試劑供試南極磷蝦由中國(guó)水產(chǎn)總公司提供，于 -20

2、 C下保存?zhèn)?用。甲醇、氯仿、氫氧化鉀、三氟化硼乙醚、氯化鈉、正己烷均為分析純（上?；瘜W(xué)試劑 XX公司），檸檬酸、特丁基對(duì)苯二酚 （TBHQ、二丁基羥基甲苯（BHT、天然生育酚（維生素 E） 等均為食品級(jí)添加劑（鄭州思源食品添加劑XX公司）。1.2 儀器與設(shè)備氣質(zhì)聯(lián)用儀（ Thermo Fisher 公司）配有 Trace 1300 型氣相色譜儀和TSQ800 EVo型三重四極桿質(zhì)譜，手提式高速中藥粉 碎機(jī)（廣州市一搏機(jī)電設(shè)備 XX公司），電子天平（普利賽斯國(guó) 際貿(mào)易XX公司），真空冷凍干燥機(jī)（南京載智自動(dòng)化設(shè)備XX公司）。1.3 方法1.3.1 南極磷蝦油的提取將南極磷蝦整蝦冷凍干燥后，采用

3、高速粉碎機(jī)粉碎1 min,過40目篩備用。稱取磷蝦粉，采用Folch 法9 進(jìn)行磷蝦油的提取。1.3.2 油脂的甲酯化參照 Liu 等的方法 10 對(duì)磷蝦油進(jìn)行甲 酯化處理。將 0.2 mL 南極磷蝦油加入 2 mL 體積分?jǐn)?shù)為 5%的氫 氧化鉀-甲醇溶液，于75 C水浴15 min ;冷卻后加入2 mL體積 分?jǐn)?shù)為14%勺三氟化硼乙醚-甲醇溶液，于75 C水浴2 min ;加 入2 mL飽和氯化鈉溶液和1 mL正己烷，混勻后靜置，取上清備 用。1.3.3色譜條件采用SLB-5MS型毛細(xì)管色譜柱（30 mX 0.25 mm 0.25 a m）。升溫程序：120 C保持 6 mi n,以 3 &

4、#176;C /min 升 溫至250 C,保持25 min ;載氣（He）流速為1.2 mL/min，壓 力為2.4 kPa，進(jìn)樣量為1.0 a L；分流比為30 : 1。1.3.4質(zhì)譜條件電子轟擊（EI）離子源，電子能量為70 eV, 燈絲發(fā)射電流為200 a A,離子源溫度為200 C,接口溫度為 250 C,檢測(cè)器電壓為 350 V，掃描范圍 m/z為33800。1.3.5 磷蝦油氧化穩(wěn)定性采用 Schaal 烘箱加速法 11-12 , 在避光條件下，將裝有 100 g 南極磷蝦油的碘量瓶置于(62± 1) C恒溫干燥箱中，每隔2 d取樣測(cè)定其過氧化值(POV, 探討添加不同

5、抗氧化劑對(duì)南極磷蝦油的影響。POV直的測(cè)定參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5538-2005規(guī)定進(jìn)行。以POV直達(dá)到12 meq/g所 需時(shí)間為誘導(dǎo)時(shí)間，計(jì)算誘導(dǎo)期(天數(shù))和抗氧化劑的抗氧化因 子 PF13 ，公式為：PF=T1T2。式中：T1為加抗氧化劑的樣品POV直升至12 meq/kg所需 時(shí)間，T2為對(duì)照樣品POV直升至12 meq/kg所需時(shí)間。1.3.6 磷蝦油貨架預(yù)測(cè)期的計(jì)算根據(jù) Arrhenius 經(jīng)驗(yàn)公式，對(duì)于 正?；瘜W(xué)反應(yīng)，反應(yīng)溫度每升高10 C則反應(yīng)速度升高1倍，即K (T+10 C) /K (T) =2 (式中：K為反應(yīng)速度常數(shù))；而反應(yīng) 速度常數(shù)與食品貨架壽命成反比， 即反應(yīng)速度

6、常數(shù)越大則食品貨 架壽命越小，因此有 N (T) /N (T+10 C) =2 (式中：N為食品 貨架壽命)。在(62± 1) C條件下，Schaal烘箱法試驗(yàn)的1 d 相當(dāng)于20 C下16 d的貨架壽命14。2 結(jié)果與分析2.1 磷蝦油的提取采用 Folch 法提取總脂， 可將磷脂等極性脂提取完全。 本研 究在南極磷蝦干粉中測(cè)得的總脂肪平均含量為 (21.08± 0.52 )%。 李恩霞等采用乙醇提取法對(duì)南極磷蝦中的油脂進(jìn)行提取， 提取產(chǎn) 率僅為 6.14%15 。郭休玉等比較了乙醇 1 步提取法、丙酮 -乙 醇 1 步提取法、乙醇 2 步提取法 3 種工藝條件下的磷蝦油

7、得率， 發(fā)現(xiàn)乙醇 2 步提取法的蝦油得率較高，達(dá)到 15.72%16 。磷蝦 油含量差別的原因可能與樣品的取樣地點(diǎn)、季節(jié)、蝦齡、樣品貯 存與處理方式、總脂的提取方法等有關(guān) 17 。2.2 磷蝦油脂肪酸組成分析南極磷蝦油中脂肪酸成分的 GC-MS總離子流色譜圖見圖1。 通過標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)檢索， 同時(shí)結(jié)合特征離子、 出峰時(shí)間及順序 進(jìn)行定性分析， 按峰面積歸一法進(jìn)行定量， 磷蝦油中脂肪酸分析 結(jié)果見表 1。共鑒定出磷蝦油中的脂肪酸及其酯類成分 23 個(gè)， 其中含量較高的脂肪酸為十四碳酸（肉豆蔻酸）及其酯 （ 1 2.223%）、 9-十六碳烯酸（ 4.266%）、十六碳酸及其酯 （20.865%）

8、、十八碳四烯酸（ 5.271%）、十八碳烯酸（油酸） 及其酯（ 33.464%）、二十碳五烯酸及其酯（ EPA， 13.215%）、 二十二碳六烯酸（DHA 5.532%）。不飽和脂肪酸、多不飽和脂 肪酸分別占總脂肪酸的 63.895%、25.739%，多不飽和脂肪酸占 不飽和脂肪酸的 40.28%，飽和脂肪酸主要是十四碳酸和十六碳 酸。2.3 抗氧化劑對(duì)磷蝦油氧化穩(wěn)定性的影響采用 Schaal 烘箱加速法考察不同抗氧化劑對(duì)南極磷蝦油氧 化穩(wěn)定性的影響，結(jié)果見圖 2。原料磷蝦油的過氧化值為 1.78 meq/kg。在烘箱加速氧化試驗(yàn)中， 磷蝦油的POV直均隨時(shí)間的延 長(zhǎng)而增加。根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，

9、 分別選擇 0.015% TBHQ、 0.015% BHT、 0.015%維生素 E、 0.008%維生素 E+0.005% 檸檬酸、 0.015%維生 素E+0.005%檸檬酸作為抗氧化劑。與對(duì)照組相比，添加抗氧化劑明顯提高了磷蝦油的穩(wěn)定性， 起到了有效的抗氧化效果。在 0.015%濃度條件下，單一抗氧化 劑的作用效果依次為 TBHQ>BH維生素E。TBHQ BHT是食品工 業(yè)中常用的抗氧化劑， 然而近年來很多研究表明， 如果人類長(zhǎng)期 大量食用該類抗氧化劑，有導(dǎo)致畸形、癌癥的風(fēng)險(xiǎn)，因此維生素 E （天然生育酚）作為天然新型抗氧化劑備受關(guān)注。檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、琥珀酸等多元羧酸與抗氧

10、化劑共 同作用可增強(qiáng)抗氧化效果，是常用的抗氧化增效劑 18-19 。其 中以檸檬酸及其衍生物的螯合作用最強(qiáng)， 它可絡(luò)合金屬離子， 從 而使金屬離子催化油脂氧化的功能減弱。 另外，檸檬酸可使抗氧 化劑自由基還原成分子， 且生成的自由基活性降低， 很難參與油 脂氧化的自由基鏈反應(yīng)網(wǎng)，最終延緩油脂的氧化 20 。采用添加量為 0.005%的檸檬酸作為增效劑，考察與濃度為 0.008%、0.015%維生素E的協(xié)同增效作用。結(jié)果表明，檸檬酸增 效劑的使用顯著提高了維生素 E的抗氧化效果，使維生素E在濃 度為0.008%時(shí)的抗氧化作用與0.015% TBHQ相當(dāng)；當(dāng)提高維生 素 E 濃度至 0.015%時(shí)

11、，抗氧化效果顯著優(yōu)于 0.015% TBHQ。2.4 磷蝦油貨架壽命預(yù)測(cè)采用0.015%維生素E和0.005%檸檬酸增效劑作為抗氧化劑 進(jìn)行磷蝦油的耐熱保藏，根據(jù) Arrhenius 經(jīng)典公式， Schaal 烘箱耐熱法的1 d相當(dāng)于20 C下貯藏16 d，外推得出20 C下油 脂的預(yù)期儲(chǔ)存時(shí)間，即為油脂的預(yù)期貨架壽命。按國(guó)標(biāo)規(guī)定，油 脂的POV直上限為12 meq/kg，不添加抗氧化劑的對(duì)照樣品達(dá)到 12 meq/kg所需的誘導(dǎo)時(shí)間為3.92 d，預(yù)測(cè)貨架期為2.09個(gè)月； 添加抗氧化劑的磷蝦油達(dá)到 12 meq/kg 所需的誘導(dǎo)時(shí)間延長(zhǎng)至 22.9 d，預(yù)測(cè)貨架期為12.21個(gè)月?？梢?，抗氧化劑的使用顯著 延緩了油脂的氧化反應(yīng)，抗氧化因子PF為5.84。3 結(jié)論本研究采用 Folch 法提取南極磷蝦干粉中的油脂， 油脂得率 達(dá)到(21.08±0.52 )%。磷蝦油含有豐富的不飽和脂肪酸，占總 脂肪酸的 63.895%；多不飽和脂肪酸占不飽和脂肪酸的40.28%，占總脂肪酸的 25.739%。磷蝦油中含量最高的脂肪酸為十八碳烯 酸(油酸)及其酯，含量高達(dá)33.464%，同時(shí)含有豐富的二十碳五烯酸及其酯(EPA 13.215%)、二十二碳六烯酸(DHA 5.532%)。 可見， 磷蝦油具有較高的營(yíng)養(yǎng)和保健價(jià)直， 可作為