林业科学  2009, Vol. 45 Issue (3): 49-53   PDF    
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宋丽丽, 郜海燕, 葛林梅, 毛金林, 周拥军, 陈杭君, 陶菲.
Song Lili, Gao Haiyan, Ge Linmei, Mao Jinlin, Zhou Yongjun, Chen Hangjun, Tao Fei
包装对香榧坚果贮藏中的油脂酸败和抗氧化能力的影响
Effects of Different Packaging on Lipid Peroxidation and Antioxidant Ability of Torreya grandis Nuts during Storage at Room Temperature
林业科学, 2009, 45(3): 49-53.
Scientia Silvae Sinicae, 2009, 45(3): 49-53.

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收稿日期:2008-12-10

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宋丽丽
郜海燕
葛林梅
毛金林
周拥军
陈杭君
陶菲

包装对香榧坚果贮藏中的油脂酸败和抗氧化能力的影响
宋丽丽, 郜海燕, 葛林梅, 毛金林, 周拥军, 陈杭君, 陶菲     
浙江省农业科学院食品研究所 杭州 310021
摘要: 以香榧坚果为材料,研究不同包装方式对香榧原料和加工后成品的酸价、过氧化值、总酚含量、DPPH自由基清除能力和和抑制脂质过氧化作用的影响,以期了解真空包装对香榧坚果贮藏过程中脂肪氧化和抗氧化活性的影响。结果表明:香榧原料和成品在贮藏过程中均发生油脂的氧化酸败,表现出过氧化值和酸价上升,总酚含量下降。采用真空包装可显著降低香榧成品贮藏过程中酸价和过氧化值的增加幅度,减轻脂肪的氧化酸败,保持较高的总酚含量,减缓DPPH自由基清除能力的下降,抑制亚油酸脂质的氧化,相对较好地维持组织的抗氧化能力。
关键词:香榧坚果    真空包装    油脂酸败    抗氧化    
Effects of Different Packaging on Lipid Peroxidation and Antioxidant Ability of Torreya grandis Nuts during Storage at Room Temperature
Song Lili, Gao Haiyan , Ge Linmei, Mao Jinlin, Zhou Yongjun, Chen Hangjun, Tao Fei    
Food Institute, Zhejiang Academy of Agricultural Science Hangzhou 310021
Abstract: To understand effects of different packaging on lipid peroxidation and antioxidant ability of Torreya grandis nuts during storage at room temperature, we used T. grandis nuts and measured acid value, peroxide value, total phenols, DPPH scavenging activity and inhibition of linoleic acid oxidation by TBA of nuts during storage. Results showed that content of total phenols decreased, and acid value and peroxide value increased in both raw and processed nuts of T. grandis, which demonstrated that lipid oxidation occurred. Packaging of LDPE film with vacuumed reduced the increase in acid value and peroxide value, kept high level of total phenol contents, alleviated the decrease in DPPH scavenging activity, inhibited linoleic acid oxidation by TBA, and relatively enhanced antioxidant ability.
Key words: Torreya grandis nuts    LDPE film with vacuumed    lipid oxidation    antioxidant    

香榧(Torreya grandis)属红豆杉科榧属(Torreya)植物,是我国特有的珍稀坚果树种之一。香榧主要分布于我国27°—32° N的浙、皖、闽、赣的丘陵山区,浙江省的诸暨市为主要产区(黎章矩等,2004)。其坚果味道鲜美,营养价值高,种仁果肉含脂肪50%(以油酸、亚油酸和亚麻酸等不饱和脂肪酸为主,占78.4%以上)、蛋白质10%,还有多种维生素与矿物质。另外,香榧坚果还有较高的药用价值,具有降血脂和降低血清胆固醇,软化血管,促进血液循环,调节内分泌系统等功效(陈振德等,2000)。

坚果中含有丰富的不饱和脂肪酸,是贮藏和炒制过程中发生氧化酸败、致使品质下降的重要原因。油脂酸败是不饱和脂肪酸在贮藏过程中受温度、光照、氧气、水分、金属离子等因素的影响,最终被氧化生成低分子的脂肪酸的过程(丛玲美等,2007)。研究表明:在核桃(Juglans regial)(王克建等,2005)、吊瓜子(Carya illinoensis)(史奎春等,2006)贮藏时采用真空包装和充氮包装可使包装内的氧气得到控制,从而抑制油脂的酸败,提高坚果抗氧化能力,保持品质,但真空包装对香榧坚果贮藏过程中的氧化酸败和抗氧化活性的影响尚未见报道。本文以香榧为材料,研究不同包装方式对香榧原料和加工后成品酸价、过氧化值、总酚含量、DPPH自由基清除能力和抑制脂质过氧化作用的影响,以期了解真空包装对香榧贮藏过程中脂肪氧化和抗氧化活性的影响,为控制香榧坚果的氧化酸败提供理论和实践依据。

1 材料与方法 1.1 试验材料

香榧坚果于2007年9月采自浙江省诸暨市枫桥镇,选用树龄60年以上细榧树品种。采收的最佳时期为:香榧假种皮由青绿色转为淡黄色,并有少量香榧的假种皮开裂露出种子。

1.2 试验处理

生香榧坚果:选用晒干的香榧原料,装入透明LDPE袋中,不封口,作为对照;熟香榧坚果:取一定量的香榧经1次炒制、浸泡和2次炒制后制得,冷却;然后进行如下包装处理。散装:0.04 mm厚透明LDPE袋,不封口;普通包装:透明LDPE袋密封包装;真空包装:采用真空包装机(DZQ400/2SB)抽真空(0.05×105 Pa)20 s后,透明LDPE袋密封包装。LDPE袋厚0.08 mm,大小为16 mm×12 mm。随后将4种不同包装处理的香榧坚果置于室温(20~25℃)下贮藏,并每月取样测定。每袋装种子250 g,每处理重复3次。

1.3 测定指标与方法 1.3.1 油样的提取

香榧坚果去壳,称取80 g香榧仁,粉碎,加入200 mL无水乙醚,搅拌30 min,静置过夜,过滤;滤液经旋转蒸发去除乙醚。

1.3.2 酸价测定

按照GB/T 5530-2005测定。

1.3.3 过氧化值测定

按照GB/T 5538-2005测定。

1.3.4 总酚含量测定

取香榧种仁5 g,先用粉碎机磨碎,然后用1%盐酸-甲醇100 mL在室温浸提2 h,过滤,滤液用于总酚含量的测定。总酚含量采用普鲁士蓝法测定(Price et al., 1977),以没食子酸作为标样。

1.3.5 1,1-二苯基苦基苯肼(1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除能力的测定

参照Larrauri等(1998)的方法,略做修改。取香榧仁10 g,磨碎,加入100 mL 95%乙醇充分浸提6 h,重复2次,收集虑液。DPPH自由基清除能力按下列公式计算:样品对DPPH清除能力(%)=1-[(A-B)/A0]×100%,其中A0为未加样品的DPPH(3 mL DPPH+1 mL甲醇)的光吸收值;A为样品与DPPH反应后的光吸收值;B为空白样品(1 mL样品液+3 mL甲醇)的光吸收值。

1.3.6 亚油酸脂质氧化体系的抑制作用(TBA)的测定

参照杨春梅等(2007)的方法,并略做修改。配置5%亚油酸乙醇溶液做底物溶液,加入10%的样品液,混匀后置于培养箱中于(40±1)℃下培养,4 h后,取1 mL待测样品,加入1 mL 25%的三氯乙酸,混匀放置,终止反应。532 nm下比色测定提取液的吸光度A值,同时测定不加提取液的空白样品的吸光度A值。

1.4 数据分析

使用Excel 2000软件进行数据统计和差异显著性分析。数据为3次重复的平均值和标准误。

2 结果与分析 2.1 不同包装方式对香榧贮坚果藏过程中过氧化值的影响

过氧化值是衡量油脂氧化酸败的重要指标,表明脂肪受到氧化的初级程度。由图 1可知,不同包装处理的香榧坚果贮藏过程中过氧化值的差异较大。与炒制过的香榧坚果相比,生香榧坚果贮藏的前4个月中过氧化值几乎没有变化,随后缓慢增加,至8个月时,达到7.69 mmol·kg-1,符合国家的有关标准(≤14.64 mmol·kg-1)。香榧坚果在炒制后过氧化值明显增加,贮藏至3个月后,散装香榧坚果的过氧化值很快上升,8个月后高达17.82 mmol·kg-1;普通包装的香榧坚果过氧化值的增加虽较散装小得多,但8个月后仍然高达14.64 mmol·kg-1,2者均达到或超出国家规定的有关标准;相比而言,真空包装的香榧坚果在贮藏过程中过氧化值的增加幅度较小,8个月后为11.11 mmol·kg-1,仍然符合国家的有关标准。

图 1 不同包装方式对香榧坚果贮藏过程中过氧化值的影响 Figure 1 The effect of different packaging on peroxide value of T. grandis nuts during storage at room temperature ●:生香榧Raw Torreya grandis;○:散装LDPE film without sealed;▲:普通包装LDPE film with sealed;△:真空包装LDPE film with vacuumed.下同The same below.
2.2 不同包装方式对香榧坚果贮藏过程中酸价的影响

酸价是用来表示油脂水解酸败程度的指标,反映脂肪水解的程度,当酸价上升时,游离脂肪酸的总量增加(文刚等,2006)。与过氧化值的变化相似,香榧坚果的酸价在贮藏过程中也呈现上升的趋势。与炒制后的香榧坚果相比,生香榧坚果在整个贮藏过程中酸价的增加较小,8个月后仅为1.12 mg·g-1(图 2)。炒制后经3种不同包装处理的香榧坚果的酸价均出现不同程度的增加,其中以真空包装的增加幅度最小,贮藏8个月后达到1.78 mg·g-1;散装对酸价的影响最大,贮藏结束时高达3.99 mg·g-1,较生香榧坚果增加了256%,表明香榧坚果加工后油脂酸败的程度较重。

图 2 不同包装方式对香榧坚果贮藏过程中酸价的影响 Figure 2 The effect of different packaging on acid value of T. grandis nuts during storage at room temperature
2.3 不同包装方式对香榧坚果贮藏过程中总酚含量的影响

图 3可看出,在贮藏起始时,生香榧坚果和炒制后成品的总酚含量分别为6.32 mg·g-1和5.68 mg·g-1;并且在随后的贮藏过程中,香榧坚果原料的总酚含量较成品高出许多,表明炒制过程显著降低香榧坚果的总酚含量;不同包装处理的香榧坚果总酚含量也随着贮藏时间的延长而下降,其中以散装香榧坚果的总酚含量下降最快,8个月后仅为3.46 mg·g-1,普通包装次之,真空包装的香榧坚果下降最慢,8个月后达到4.79 mg·g-1(图 3),表明真空包装对香榧坚果成品总酚含量的下降有较好的抑制作用。

图 3 不同包装方式对香榧坚果贮藏过程中总酚含量的影响 Figure 3 The effect of different packaging on phenol compounds content of T. grandis nuts during storage at room temperature
2.4 不同包装方式对香榧坚果贮藏过程中DPPH自由基清除能力的影响

贮藏初期,生香榧坚果和成品的DPPH自由基清除能力分别为85.5%和80.5%(图 4)。随着贮藏时间的增加,4种处理的香榧坚果DPPH自由基的清除能力在出现一定的增加后,快速下降,其中散装和普通包装下降最快,5个月后,2者之间差异不大(P>0.05);经真空包装的香榧坚果虽在3个月后DPPH自由基的清除能力也出现快速下降,但到贮藏后期,下降并不明显;香榧坚果原料的DPPH自由基清除能力虽在前6个月的贮藏期间较其他包装效果好,但在6个月后,却较真空包装略低。真空包装可减缓香榧坚果DPPH自由基清除能力下降。

图 4 不同包装方式对香榧坚果贮藏过程中DPPH自由基清除能力的影响 Figure 4 The effect of different packaging on DPPH scavenging activity of T. grandis nuts during storage at room temperature
2.5 不同包装方式对香榧坚果贮藏过程中亚油酸脂质氧化体系抑制作用的影响

用TBA法测定4个处理对亚油酸脂质过氧化的抑制能力(图 5)。与生香榧坚果相比,加工后的香榧坚果贮藏至3个月后TBA值明显上升,采用密封包装则能减缓TBA值的增加幅度,其中真空包装的效果最为明显,8个月后TBA值为0.227 8,占散装香榧坚果的76.7%,可见,真空包装对加工后香榧坚果亚油酸脂质氧化体系的抑制能力较强。

图 5 不同包装方式对香榧坚果贮藏过程中亚油酸脂质氧化体系抑制作用的影响 Figure 5 The effect of different packaging on inhibition of linoleic acid oxidation of T. grandis nuts during storage at room temperature
3 讨论

坚果贮藏和加工过程中遇到的主要问题是油脂酸败,油脂中含量丰富的不饱和脂肪酸在贮藏过程中受外部环境因素的影响,最终被氧化生成低分子脂肪酸(丛玲美等,2007)。过氧化值和酸价是评价油脂产品氧化酸败的重要指标。无论是生香榧坚果,还是加工后的成品,在其贮藏过程中过氧化值和酸价均出现不同程度的增加,表明香榧坚果在贮藏过程中发生油脂的氧化酸败。香榧坚果的采收和加工一般在秋冬季节,随着贮藏时间的延长,夏季天气炎热、湿度增加,可能导致香榧坚果油脂氧化酸败。

影响油脂贮藏品质的因素除了光照、氧气、水分、金属离子外,加工过程也是导致油脂酸败的重要原因。本试验中,加工后香榧坚果在贮藏过程中酸价和过氧化值的增加较未加工的原料显著。陶菲等(2008)也发现,加热和浸泡等加工过程是引发山核桃成品油脂酸败的重要因素。

坚果中含有丰富的具有生理活性的多酚类物质,不但对防止自身氧化具保护作用,也对人体起到积极的抗氧化作用(Toshiyuki et al., 2003)。果蔬抗氧化活性的强弱与组织的总酚含量密切相关(田迪英等,2004)。在整个贮藏过程中生香榧坚果较炒制后成品的总酚含量高得多,表明加工过程明显减弱香榧坚果的抗氧化活性,这与杨春梅等(2007)在不同核桃仁加工品上得到的结果一致。

香榧坚果是含油脂高的食品,防止油脂氧化酸败是保证其商品价值的关键所在。低氧或无氧密封包装可以降低核桃脂肪被氧化的程度,防止氧化产物进一步分解。采用真空包装可显著降低香榧坚果成品贮藏过程中酸价和过氧化值增加的幅度,减轻脂肪的氧化酸败。与散装和普通包装相比,真空包装的香榧坚果贮藏至8个月后过氧化值和酸价较低,分别为11.11 mmol·kg-1和1.78 mg·g-1(图 12),符合国家油脂的有关标准。碘价表示油脂不饱和程度的指标,也是衡量油脂产品质量的指标之一(梁丽敏等,2007)。本试验发现,4种不同处理的香榧坚果样品之间碘价的差异不明显,表明不同包装方式对香榧坚果碘价的影响较小。

随着贮藏时间延长,不同包装处理的香榧坚果成品总酚含量呈现明显下降的趋势,其中以散装香榧坚果的总酚含量下降最快,普通包装次之,真空包装的香榧坚果下降最慢,8个月后达到4.79 mg·g-1(图 3),表明真空包装降低香榧坚果成品总酚含量的下降,抑制组织抗氧化活性的下降。没食子酸等酚酸类物质的减少是导致核桃收敛味下降的主要原因。香榧坚果种子中影响抗氧化功效强弱的主要酚类物质是否与核桃相同还有待于进一步研究。

二苯代苦味酰基自由基(DPPH·)是一种很稳定的以氮为中心的自由基,通过检测受试样品对羟自由基、烷自由基或过氧自由基以及脂质过氧化链清除的作用,评价其抗氧化能力的强弱(彭长连等,2001)。经过散装和普通包装的香榧坚果样品贮藏至3个月后,DPPH自由基的清除能力下降较快,5个月后2者的DPPH自由基清除能力差异不大;采用真空包装可显著减缓香榧坚果成品DPPH自由基清除能力的下降,相对较好的维持组织抗氧化能力。

亚油酸的氧化产物过氧化物可分解产生二级产物丙二醛,丙二醛与硫代巴比妥酸作用生成TBA染料,测定532 nm下吸光值的大小可判断丙二醛产生的含量,并评估亚油酸脂质过氧化的抑制能力(杨春梅等,2007)。加工后的香榧坚果贮藏至3个月后TBA值显著上升,真空包装则能减缓TBA值的增加幅度,8个月后TBA值为0.227 8,占散装香榧坚果的76.7%,表明真空包装具有较好的抑制香榧坚果成品亚油酸脂质氧化的作用。

4 结论

经过不同包装处理的香榧坚果原料或成品在贮藏过程中发生油脂的氧化酸败,表现在过氧化值和酸价上升。采用真空包装可显著降低香榧坚果成品贮藏过程中酸价和过氧化值的增加幅度,减轻脂肪的氧化酸败,保持较高的总酚含量,减缓DPPH自由基清除能力的下降,抑制香榧坚果成品亚油酸脂质的氧化,相对较好的维持了组织的抗氧化能力。

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