方冰 魏翠平 王瑛瑶 栾霞

食用植物油中的微量组分如甾醇、生育酚、多酚、水分、游离脂肪酸等会对油脂的抗氧化性和氧化稳定性产生影响。油脂的精炼过程一方面除去了影响油脂贮藏稳定性的水分和游离脂肪酸等，提高了贮藏稳定性，另一方面也造成具有抗氧化活性等功能的甾醇、生育酚、多酚等的损失。鉴于油脂中微量物质的营养和功能特性，最大限度地保留这些有益组分已成为油脂精炼的趋势。反映油脂质量的常见指标有酸值、过氧化值和氧化稳定性指数等。精炼过程中除去水分、游离脂肪酸等，会增强油脂的氧化稳定性。油脂中含有的甾醇、生育酚等活性物质，具有一定的抗氧化活性，可以充当天然抗氧化剂，延缓油脂的氧化。Farhoosh等研究发现，棕榈油精炼过程中多酚和胡萝卜素的损失，直接导致了其抗氧化能力的降低。本文以我国最常用的大豆油和菜籽油为研究对象，研究了其微量物质含量及氧化稳定性在精炼过程中的变化，以期为适度精炼工艺控制和油脂质量标准中相关指标制定提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 原料与试剂

分别从国内生产厂家收集同一批次的大豆油和菜籽油的毛油、脱酸油、脱色油和脱臭油，分析之前所有样品在－18℃避光密封保存。1，1－二苯基－2－三硝基苯肼(DPPH)、2，4，6－三(2－吡啶基)－1，3，5－三嗪(TPTZ)购自Sigma－aldrich公司，其他试剂均为分析纯。

1.1.2 仪器与设备

Waters2695高效液相色谱仪，Agilent6890气相色谱仪，Omoion JYWD－8型氧化稳定性分析仪，TU－1810紫外可见分光光度计。

1.2 实验方法

1.2.1 微量物质含量的测定

油脂中生育酚含量按照GB/T26635—2011/ISO9936:2006方法测定，植物甾醇含量按照GB/T25223—2010方法测定。

1.2.2 油脂基本指标的测定

油脂过氧化值、酸值的测定分别按照GB/T5538—2005，GB/T5009.37—2003方法测定。

1.2.3 氧化稳定性指数的测定

氧化稳定性指数按照GB/T21121—2011方法测定。

1.2.4 自由基清除能力的测定

自由基清除能力采用清除DPPH能力来表征。100mg油样溶于1mL甲醇中，振荡溶解后，加入2mL40mg/L的DPPH溶液(溶于甲醇)，混匀后避光反应10min，在517nm下测定吸光值(以甲醇作为比色时的空白)。100mg油样溶于3mL甲醇作为空白样品，以1mL甲醇和2mL40mg/LDPPH溶液的混合溶液作为阴性对照。自由基清除率按下式计算:

自由基清除率=［Acontrol－(Aoil+DPPH－Aoil)］/Acontrol×100%

式中:Acontrol、Aoil+DPPH及Aoil分别为阴性对照、样品和空白样品在517nm下的吸光值。

1.2.5 总还原能力的测定

总还原能力用铁离子还原能力实验(FRAP)进行测定。1.0g油样与2mL新配制的FRAP工作液(将0.1mol/L醋酸盐缓冲溶液，10mmol/L TPT溶液及20mmol/L FeCl3溶液按照10∶1∶1的比例混合)混合后，用蒸馏水定容至10mL。在37℃反应20min后，测定593nm下的吸光值(以蒸馏水作为比色时的空白)。2mLFRAP工作液用蒸馏水定容至10mL作为空白对照。总还原能力用593nm处的吸光值(A593)表示。总还原能力按下式计算:

A₅₉₃=A_oil－A_FRAP

式中:A_oil为油样测定的593nm处的吸光值;A_FRAP为FRAP工作液作空白时在593nm处的吸光值。

2 结果与分析

2.1 大豆油和菜籽油精炼过程中酸值和过氧化值的变化

大豆油、菜籽油经过各道精炼工序以后，酸值及过氧化值变化如表1所示。

油脂酸值是衡量油脂品质的一个重要指标，反映了游离脂肪酸的含量。由表1可知，大豆油和菜籽油的酸值在脱酸阶段大幅下降，酸值(KOH)分别达0.09mg/g和0.16mg/g，均低于现行国家食用植物油一级成品油标准(0.2mg/g)。脱色过程使酸值略有上升，可能是因为所用的白土导致。刘悦等在研究脱色过程中游离脂肪酸含量变化时发现，白土表面的质子酸对游离脂肪酸有催化作用，同时，白土本身内表面的酸性点及一些无法洗脱的酸性盐都能够提供酸性成分。脱臭过程中的高真空、高温条件，进一步除去了油脂中的游离脂肪酸，也进一步降低了油脂的酸值。目前我国标准也正在努力将食用植物油酸值限量与国际接轨，以期通过相关指标改变，减少精炼过程营养物质损失以及有害物质如反式脂肪酸等的产生和精炼损失。有据可依的是，国际食品法典委员会的Codex Standard for Named Vegetable Oils(CODEX－STAN210－2005)中限定精炼食用植物油的酸值(KOH)上限为0.6mg/g。

过氧化值是评价油脂氧化程度的指标之一，反映了油脂中一级产物——氢过氧化物的含量。氢过氧化物能够分解产生挥发性和非挥发性的醇、醛、酮等物质，或者发生聚合反应产生系列聚合物，因此是影响油脂品质的又一重要指标。按照国家标准中的规定，毛油的过氧化值应不超过15meq/kg。由表1可知，脱酸阶段使大豆油的过氧化值有所上升，这与Zacchi等的报道一致。大豆油和菜籽油的过氧化值均在脱色阶段下降，过氧化值分别达0.34meq/kg和0.49meq/kg。Farhoosh等在研究菜籽油精炼过程氧化产物变化中也发现类似的趋势。

2.2 大豆油和菜籽油精炼过程中微量物质含量的变化

大豆油、菜籽油经过各道精炼工序以后，微量有益组分生育酚和甾醇含量的变化如表2所示。

由表2可知，菜籽毛油中生育酚总量高于大豆毛油，精炼后，菜籽油中生育酚总量也高于大豆油。大豆油在精炼过程中，生育酚损失最大是在脱臭阶段，损失率为16.83%，占总损失率(18.51%)的90.92%，在脱酸和脱色阶段的损失很少，仅分别为1.45%和0.23%。菜籽油在精炼过程中，生育酚精炼总损失率达到56.67%，其中脱酸、脱色和脱臭阶段损失率分别为11.07%、12.44%和33.15%，影响最大的为脱臭阶段(占总损失率的58.50%)。研究结果与已有报道一致。脱酸阶段生育酚会与碱性溶液缓慢反应，吸附到碱液和皂脚中造成损失，若采取物理精炼的方法，即经过水洗干燥后，直接进行脱色、脱酸和脱臭则可降低生育酚的损失。脱色阶段使用的酸性白土对生育酚的极性基团具有很强的吸附能力，会造成一定的损失。脱臭阶段是生育酚的主要损失阶段，由于脱臭通常采用高真空和高温条件，一方面造成生育酚的挥发(沸点220℃)，另一方面造成生育酚的分解。

油脂中的生育酚具有抗氧化活性，体外条件下，生育酚各单体的抗氧化能力顺序为α－生育酚＜β－生育酚＜γ－生育酚＜δ－生育酚，而体内条件下，活性顺序则正相反为α－生育酚＞β－生育酚＞γ－生育酚＞δ－生育酚。由表2可知，大豆油和菜籽油中均以γ－生育酚含量最高，大豆油中δ－生育酚含量其次，而菜籽油中α－生育酚含量其次，与已有报道一致。尽管大豆油和菜籽油中含量最多的两种生育酚单体不同，但精炼过程中，损失绝对量最大的均是γ－生育酚和δ－生育酚。大豆油和菜籽油精炼过程中γ－生育酚的损失主要在脱臭阶段，损失率分别达到16.67%和42.89%，δ－生育酚在大豆油中主要也在脱臭阶段损失，损失率为20.00%，但其在菜籽油中是在脱酸阶段损失，损失率达53.09%。菜籽油中α－生育酚的损失主要发生在脱色阶段，损失率为22.52%。

对于甾醇而言，菜籽油的毛油和精炼油中含量均高于大豆油，但两种油在精炼过程中的损失率都超过50%以上。大豆油在精炼过程中甾醇损失率为61.65%，损失最大是在脱酸阶段，损失率为49.33%，脱色和脱臭阶段的损失率分别为7.85%和4.47%。菜籽油在精炼过程中甾醇损失率高达72.35%，脱酸、脱色和脱臭阶段甾醇损失率分别为63.71%、1.66%和6.98%，最大损失阶段也是脱酸阶段。与Ferrari、谢丹等的研究结果相同。脱酸阶段甾醇损失严重，可能是由于甾醇大量以游离态存在，形成胶束进入皂脚。

2.3 大豆油和菜籽油精炼过程中氧化稳定性指数及抗氧化能力的变化

大豆油和菜籽油精炼过程中，氧化稳定性指数及抗氧化能力的变化如表3所示。由表3可知，不同精炼工序处理后的菜籽油的氧化稳定性指数高于大豆油的，这表明菜籽油具有比大豆油更好的氧化稳定性。分析原因一方面可能与两种油样中多不饱和脂肪酸含量和饱和脂肪酸含量有关，另一方面可能是由于菜籽油中天然抗氧化物质-生育酚和甾醇的含量高于大豆油中的所导致。大豆油在脱酸和脱色阶段氧化稳定性指数都有显著下降。脱臭后，大豆油的氧化稳定性指数与毛油的接近，是由于脱臭阶段除去了游离脂肪酸，增强了大豆油的稳定性。菜籽油在脱色阶段氧化稳定性指数下降显著，脱臭后菜籽油的氧化稳定性指数显    著高于毛油的。

大豆油和菜籽油在精炼过程中，游离脂肪酸、生育酚、甾醇的变化并未导致其清除自由基能力的明显变化。这一结果与Szydlowska－Czerniak等的研究结果一致。精炼过程中，大豆油和菜籽油的总还原能力随着精炼的进行逐渐降低。对于大豆油而言，其总还原能力的降低主要是在脱酸阶段(降低率31.58%)，这与其脱酸阶段甾醇的含量大量降低相关。对于菜籽油而言，脱酸阶段也是其总还原能力的主要降低阶段(降低率53.44%)，也是由于该阶段甾醇含量大量损失导致，但之后的脱色和脱臭阶段，菜籽油的总还原能力也显著降低，这一变化趋势与菜籽油中生育酚的变化趋势一致，说明主要是体外抗氧化活性最强的γ－生育酚和δ－生育酚损失，导致了其总还原能力的降低。

3 结论

油脂精炼过程中，游离脂肪酸等极性化合物含量主要是在脱酸过程中除去，脱臭处理可以进一步降低油脂中的游离脂肪酸;脱色阶段可大幅降低油脂的过氧化值。油脂中的活性物质如生育酚和甾醇含量随精炼的进行逐渐降低，生育酚含量损失主要在脱臭阶段，整个精炼过程中，绝对损失量最大的是γ－生育酚和δ－生育酚;脱酸阶段甾醇损失最严重。油脂的氧化稳定性受到游离脂肪酸、水分、过氧化物等物质含量和精炼过程中生育酚和甾醇损失两方面的共同作用，油脂的自由基清除能力在精炼过程中无明显变化;油脂的总还原能力则在脱酸阶段因甾醇的损失而严重降低，脱色和脱臭阶段生育酚的损失也导致了菜籽油脱色和脱臭阶段总还原能力的显著降低。因此，为了尽可能地保留油脂中天然营养物质的含量，应系统地控制精炼过程，尤其是脱臭和脱酸阶段的条件。