核桃油加工技术：提高氧化稳定性

油脂加工业中，通常依靠添加抗氧化剂来提高油脂氧化稳定性。有研究表明，长期食用人工合成类抗氧化剂可能会产生慢性毒副作用，而天然抗氧化剂成本高、易降解且抗氧化功效不及合成类抗氧化剂，因此难以普及。研究发现，不同植物油脂理化特性、脂肪酸组成、微量组分含量等性质差异显著，而不同的脂肪酸组成（含量及比例模式）、内源性抗氧化剂（生育酚、多酚等）含量等都会对植物油脂氧化稳定性产生显著影响。本节旨在通过将杏仁油、扁桃油与核桃油按照不同比例复配调和，对比核桃油与其各比例调和油的理化性质、体外抗氧化能力、氧化稳定性及贮藏稳定性，以期为通过油脂调和手段提高核桃油氧化稳定性的实现提供可靠科学依据。

一、材料与方法

（一）主要材料与试剂

核桃仁：陕西商洛；扁桃仁：陕西榆林；大扁杏仁：新疆乌鲁木齐；β—胡萝卜素、亚油酸，标准品：美国Sigma；DPPH、ABTS，分析纯：美国Sigma；石油醚、氢氧化钠、三氯甲烷、冰乙酸、可溶性淀粉、碘化钾、硫代硫酸钠、氢氧化钾、邻苯二甲酸氢钾、无水乙醇、95%乙醇、环己烷、三氯化碘、纯碘、无水碳酸钠、重铬酸钾、过硫酸钾、丙酮，分析纯：天津天力化学试剂公司。

（二）主要仪器

RE-52A旋转蒸发仪：上海亚荣生化仪器厂；2WAJ型阿贝折光仪：上海光学仪器五厂；DV-Ⅲ型流变仪：美国博勒飞公司；759S型紫外分光光度计：上海荆和分析仪器有限公司；电热恒温水浴锅：北京科伟永兴仪器有限公司；743型Rancimat油脂氧化测定仪：瑞士万通Metrohm公司；101-2型电热鼓风干燥箱：北京科伟永兴仪器有限公司；BS323S电子天平：赛多利斯科学仪器有限公司。

（三）实验方法

1.油脂提取

3种坚果油采用溶剂浸提法提取，其工艺流程如下：

操作要点如下。

（1）烘干 温度40℃。

（2）石油醚浸提 每次3h，浸提3次。

（3）回收溶剂45℃旋转蒸发。

2.理化性质测定

（1）折射率 依据GB/T 5527-2010测定。

（2）皂化值 依据GB/T 5534-2008测定。

（3）不皂化物 依据GB/T 5535.1-2008测定。

（4）碘值 依据GB/T 5532-2008测定。

（5）酸价 依据GB 5009.229-2016测定。

（6）过氧化值 依据GB 5009.227-2016测定，滴定法。

（7）黏度 采用DV-Ⅲ型流变仪进行测定。

测定条件：温度17.6℃、转速175r/min、时间6min。

（8）色泽 采用分光光度法测定。

取2.0mL油样于10mL容量瓶中，用石油醚定容至刻度，混匀。取稀释后的油样分别于460，550，620，670nm下测定吸光度，色泽指数按公式（6-3）计算：

3.清除DPPH·能力测定

准确称取（0.020±0.001）g DPPH于250mL容量瓶中，用无水乙醇溶解并定容至刻度，混匀后得到浓度为2×10^-4mol/L的DPPH·溶液。

将一定量的油样稀释2，4，6，8，10倍。分别取0.5mL不同稀释度的油样于具塞试管中，加入19.5mL DPPH·溶液，混合均匀后反应30min。以无水乙醇作参比，不加油样的溶液作对照，于515nm处测定溶液吸光度，根据公式（6-4）计算清除率。

式中 A_i——油样与DPPH·溶液混合后的吸光度

A_c——对照溶液的吸光度

4.清除ABTS·+能力测定

精确称取（0.192±0.001）g ABTS于50mL容量瓶中，用95%乙醇定容至刻度，混合均匀后即得到浓度为7mmol/L 的ABTS·+溶液，再加入（0.033±0.01）g过硫酸钾，使过硫酸钾的浓度为2.45mmol/L，混合均匀后避光反应12h即为ABTS·+储备液。将此储备液用无水乙醇稀释，使其在734nm下的吸光度为0.70±0.02，即得到ABTS·+工作液。

将一定量的油样稀释2，4，6，8，10倍。分别取不同稀释度油样0.5mL与19.5mL ABTS·+工作液于同一具塞试管中混合均匀，反应60min。以无水乙醇作参比，不加油样的溶液作对照，不加ABTS·+的溶液作空白，在405nm下测其吸光度，根据公式（6-5）计算清除率。

式中 A_s——油样与ABTS·+工作液混合后的吸光度

A_c——空白溶液的吸光度

A_max——对照溶液的吸光度

5.β—胡萝卜素脱色法测定体外抗氧化能力

准确称取（0.0050±0.0001）gβ—胡萝卜素，用10mL氯仿溶解，混合均匀后40℃旋转蒸发除去氯仿。再加入（0.120±0.001）g亚油酸、（1.20±0.01）g吐温40以及300mL丙酮，混合均匀后即得到β—胡萝卜素工作液。

将一定量的油样稀释2，4，6，8，10倍。分别取不同稀释度的油样0.5mL以及工作液4.4mL于同一具塞试管中，混合均匀。以丙酮作参比，不加油样的溶液作对照，不加β—胡萝卜素的溶液作空白，于470nm下测定其吸光度。之后置于50℃水浴中反应3h，在同样条件下测定其吸光度。根据公式（6-6）计算抗氧化活性。

式中 A₀——起始时油样与工作液混合后的吸光度

A′₀——3h后油样与工作液混合后的吸光度

A_t——起始时空白溶液的吸光度

A′_t——3h后空白溶液的吸光度

A_c——起始时对照溶液的吸光度

A′_c——3h后对照溶液的吸光度

6.氧化稳定性测定

采用743型Rancimat油脂氧化测定仪测定3种坚果油及其各比例混合油的OSI进行比较。

测定条件：温度120℃、气流速度15L/h、样品质量3g。(www.xing528.com)

向收集池中加入60mL蒸馏水，达到设定温度后开始测定，以电导率的二阶导数最大时作为终点，自动评估油脂OSI。

7.贮藏稳定性比较

分别取核桃油及其不同比例调和油各50g，于25℃、密封、避光条件下保存30d，期间每隔5d测定几种油脂的过氧化值。

（四）数据处理与统计分析

采用SP SS 19.0软件进行方差分析和回归分析。

二、结果与分析

（一）核桃油及其不同比例调和油的理化性质比较

分别将扁桃油和杏仁油以20%、40%、50%的比例与核桃油混合，测定3种坚果油及其不同比例调和油的理化性质，核桃油、扁桃油、杏仁油及其各比例调和油的物理性质见表6-13，核桃油、扁桃油、杏仁油及调和油的化学性质见表6-14。表中1号：核桃油；2号：扁桃油；3号：杏仁油；4号：在核桃油中加入20%（体积分数）扁桃油；5号：在核桃油中加入40%（体积分数）扁桃油；6号：在核桃油中加入50%（体积分数）扁桃油；7号：在核桃油中加入20%（体积分数）杏仁油；8号：在核桃油中加入40%（体积分数）杏仁油；9号：在核桃油中加入50%（体积分数）杏仁油。

表6-13 核桃油、扁桃油、杏仁油及其各比例调和油的物理性质

注：a，b，c，d，e，f，g表示结果差异性，不同字母标示的结果之间差异显著（p＜0.05）。

表6-14 核桃油、扁桃油、杏仁油及调和油的化学性质

注：a，b，c，d，e，f，g，h表示结果差异性，不同字母标示的结果之间差异显著（p＜0.05）。

由表6-13和表6-14可知，在核桃油中按不同比例加入扁桃油和杏仁油对核桃油的折射率和皂化值没有显著影响（p＞0.05），而对色泽、黏度、酸价、碘值、过氧化值及不皂化物的影响显著（p＜0.05）。

（二）核桃油及其不同比例调和油的体外抗氧化活性比较

通过测定核桃油、扁桃油、杏仁油及其不同比例调和油对DPPH·、ABTS·+的清除能力，结合β—胡萝卜素脱色实验，综合评价了3种坚果油及其各比例调和油的体外抗氧化活性，核桃油、扁桃油、杏仁油及不同比例调和油对DPPH·的半抑制浓度（mg/mL）见表6-15，核桃油、扁桃油、杏仁油及其各比例调和油对ABTS·+的半抑制浓度（mg/mL）见表6-16，核桃油、扁桃油、杏仁油及其各比例调和油β—胡萝卜脱色半效应浓度（mg/mL）见表6-17。表中1号：核桃油；2号：扁桃油；3号：杏仁油；4号：在核桃油中加入20%（体积分数）扁桃油；5号：在核桃油中加入40%（体积分数）扁桃油；6号：在核桃油中加入50%（体积分数）扁桃油；7号：在核桃油中加入20%（体积分数）杏仁油；8号：在核桃油中加入40%（体积分数）杏仁油；9号：在核桃油中加入50%（体积分数）杏仁油。

同时，对三种坚果油及其不同比例调和油对DPPH·、ABTS·+的半抑制浓度及β—胡萝卜素脱色半效应浓度进行差异分析，核桃油、扁桃油、杏仁油及其各比例调和油对DPPH·的半抑制浓度如图6-17所示，核桃油、扁桃油、杏仁油及其各比例调和油对ABTS·+的半抑制浓度如图6-18所示，核桃油、扁桃油、杏仁油及其各比例调和油的β—胡萝卜脱色半效应浓度如图6-19所示。图6-17、图6-18、图6-19中1号：核桃油；2号：扁桃油；3号：杏仁油；4号：在核桃油中加入20%（体积分数）扁桃油；5号：在核桃油中加入40%（体积分数）扁桃油；6号：在核桃油中加入50%（体积分数）扁桃油；7号：在核桃油中加入20%（体积分数）杏仁油；8号：在核桃油中加入40%（体积分数）杏仁油；9号：在核桃油中加入50%（体积分数）杏仁油。

表6-15 核桃油、扁桃油、杏仁油及不同比例调和油对DPPH·的半抑制浓度

图6-17 核桃油、扁桃油、杏仁油及其各比例调和油对DPPH·的半抑制浓度

注：a，b，c，d，e，f，g，h表示结果差异性，不同字母标示的结果之间差异显著（p＜0.05）。

表6-16 核桃油、扁桃油、杏仁油及其各比例调和油对ABTS·+的半抑制浓度

续表

图6-18 核桃油、扁桃油、杏仁油及其各比例调和油对ABTS·+的半抑制浓度

注：a，b，c，d，e，f，g，h，i表示结果差异性，不同字母标示的结果之间差异显著（p＜0.05）。

表6-17 核桃油、扁桃油、杏仁油及其各比例调和油β—胡萝卜素脱色半效应浓度

图6-19 核桃油、扁桃油、杏仁油及其各比例调和油的β—胡萝卜素脱色半效应浓度

注：a，b，c，d，e，f，g，h，i表示结果差异性，不同字母标示的结果之间差异显著（p＜0.05）。

由表6-15、表6-16和表6-17可知，3种坚果油及其各比例调和油均有良好的体外抗氧化活性。其中，扁桃油的体外抗氧化活性最好，对DPPH·、ABTS·+的半抑制浓度分别为16.085和84.105mg/mL，β—胡萝卜素脱色半效应浓度为129.195mg/mL；杏仁油居中，核桃油的体外抗氧化活性最差。

从图6-17、图6-18和图6-19可看出，在核桃油中按不同比例加入扁桃油和杏仁油都会显著降低核桃油脂的DPPH·、ABTS·+半抑制浓度以及β—胡萝卜素脱色半效应浓度（p＜0.05）。且随着扁桃油和杏仁油的添加比例升高，核桃油体外抗氧化活性也不断增强。因此，在核桃油中添加扁桃油和杏仁油，在显著提高核桃油体外抗氧化活性的同时，还能在一定程度上提高核桃油营养价值。

（三）核桃油及其各比例调和油的氧化稳定性比较

利用Rancimat法以OSI为评价指标，比较核桃油、扁桃油、杏仁油及其各比例调和油的氧化稳定性，核桃油、扁桃油、杏仁油及其各比例调和油的OSI如图6-20所示。图6-20中1号：核桃油；2号：扁桃油；3号：杏仁油；4号：在核桃油中加入20%（体积分数）扁桃油；5号：在核桃油中加入40%（体积分数）扁桃油；6号：在核桃油中加入50%（体积分数）扁桃油；7号：在核桃油中加入20%（体积分数）杏仁油；8号：在核桃油中加入40%（体积分数）杏仁油；9号：在核桃油中加入50%（体积分数）杏仁油。

由图6-20可知，扁桃油和杏仁油OSI显著高于核桃油（p＜0.05）。在核桃油中添加不同比例的扁桃油和杏仁油均能显著提高其氧化稳定性（p＜0.05），且随着扁桃油和杏仁油添加比例升高，核桃油OSI也显著升高。同时发现，在核桃油中添加杏仁油对其OSI的提高程度比添加同比例的扁桃油更显著。

图6-20 核桃油、扁桃油、杏仁油及其各比例调和油的OSI

注：a，b，c，d，e，f表示结果差异性，不同字母标示的结果之间差异显著（p＜0.05）。

（四）核桃油及其不同比例调和油的贮藏稳定性

将核桃油及其不同比例调和油置于25℃条件下，密封、避光放置30d，期间每隔5d测定几种油脂的过氧化值，核桃油及其各比例调和油的过氧化值变化如图6-21所示。图6-21中1号：核桃油；2号：在核桃油中加入20%（体积分数）扁桃油；3号：在核桃油中加入40%（体积分数）扁桃油；4号：在核桃油中加入50%（体积分数）扁桃油；5号：在核桃油中加入20%（体积分数）杏仁油；6号：在核桃油中加入40%（体积分数）杏仁油；7号：在核桃油中加入50%（体积分数）杏仁油。

由图6-21可知，在30d的氧化过程中，核桃油过氧化值变化最快。添加不同比例的扁桃油和杏仁油都能有效减缓核桃油氧化速度，且随着扁桃油和杏仁油添加比例不断升高，核桃油过氧化值变化程度也逐渐减小。可见，在核桃油中添加扁桃油和杏仁油都能有效延缓核桃油自动氧化，且添加杏仁油效果优于添加同比例的扁桃油。

图6-21 核桃油及其各比例调和油的过氧化值变化

利用回归方程推算核桃油及其各比例调和油的货架寿命，并进行差异分析，结果如表6-18所示。表6-18中1号：核桃油；2号：在核桃油中加入20%（体积分数）扁桃油；3号：在核桃油中加入40%（体积分数）扁桃油；4号：在核桃油中加入50%（体积分数）扁桃油；5号：在核桃油中加入20%（体积分数）杏仁油；6号：在核桃油中加入40%（体积分数）杏仁油；7号：在核桃油中加入50%（体积分数）杏仁油。

表6-18 核桃油及其各比例调和油的货架寿命

注：a，b，c，d，e，f，g表示结果差异性，不同字母标示的结果之间差异显著（p＜0.05）。

由表6-18可知，在核桃油中加入扁桃油和杏仁油均可以显著延长核桃油货架寿命（p＜0.05）。且随着扁桃油和杏仁油添加比例升高，核桃油货架寿命也不断提高。同时发现，添加杏仁油的效果优于添加同比例的扁桃油。结合之前研究结果可知，在核桃油中加入扁桃油和杏仁油均能显著改善其氧化稳定性，且添加比例越高，效果越好。这可能是由于添加扁桃油和杏仁油改变了核桃油的脂肪酸比例模式及微量组分含量，从而提高了核桃油氧化稳定性。

三、结论

分别将扁桃油和杏仁油以20%、40%、50%的比例与核桃油复配调和，通过比较核桃油及其各比例调和油的理化性质、体外抗氧化活性、氧化稳定性及贮存稳定性，得到以下主要结论。

（1）将扁桃油和杏仁油以不同比例分别加入核桃油中对核桃油折光指数和皂化值没有显著影响（p＞0.05），而对色泽、黏度、酸价、碘值、过氧化值及不皂化物影响显著（p＜0.05）。

（2）将扁桃油和杏仁油以不同比例分别加入核桃油中，对核桃油体外抗氧化活性、氧化稳定性及贮藏稳定性均有显著提高，且添加比例越高，效果越好。同时发现，添加杏仁油比添加同比例的扁桃油效果更好。

由此可见，在核桃油中添加扁桃油和杏仁油可以在提高核桃油氧化稳定性的同时，在一定程度上提高核桃油营养价值。