高纯植酸用于食用油脂抗氧化的研究

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一、植酸是国内外公认的优良的天然食用油脂抗氧化剂。他的抗氧化机理在于，一是能电离出氢离子与油脂中的游离基反应，从而中断油脂的自动氧化过程；二是其极强的螯合能力，能使油脂中促进氧化的多价金属离子被螯合为稳定的螯合物，使之失去促进氧化的作用。因此，在油脂的抗氧化中，植酸具有抗氧化剂和增效剂的双重作用。

作为抗氧化剂，植酸在我国食用油脂行业，目前尚未得到普遍应用。究其原因，除应用成本（相对于化学合成的抗氧化剂）方面的因素外，尚有应用技术和应用效果两大原因。

植酸是一种水溶性的物质，一般除能溶于含水的甲醇、乙醇和丙酮外，很难溶于油脂和大多数有机溶剂。在食用油脂中，即使在万分之几的添加量下，经强烈搅拌，普通植酸也仅能呈微细的液珠状混合分散在油脂中，并使油脂的透明度降低。而且时间一长，植酸又会凝聚成较大的液珠析出。为解决这一问题，国内有文献[1]、[2]报道用乙醇或丙酮作载体，先将植酸溶于上述溶剂，然后再添加于油脂中。还有资料[4]介绍，在植酸中加入乳化剂，利用其乳化作用将植酸分散混合在油脂中。但这两种方法均会使油脂的透明度降低，而且，前者会给油脂中引入有机溶剂，而后者的稳定性也欠佳，时间一久，其乳化会逐渐破坏而有沉淀析出。因此，解决植酸与油脂的互溶问题，是植酸应用于油脂抗氧化的前提。

关于植酸在油脂中的抗氧化效果问题，在国内已公开发表的研究文献[1]、[2]、[3]中，均认为植酸对于食用油脂的抗氧化，有十分明显的作用。而且优于其它常用的传统抗氧化剂产品，如BHA、BHT以及VE等。但是，在国内油脂行业，实际应用的厂家并不多见。这里有应用成本的问题，但也有对其应用效果的怀疑。据我们了解，有些油厂也曾作过这方面的应用试验，但觉得效果不甚理想。有的厂家试验后认为植酸和合成抗氧化剂效果差不多,还有的厂家觉得效果甚至还不如后者。那么，究竟是什么原因，影响和制约了植酸对油脂的抗氧化性能的正常发挥呢？

二、使用天然抗氧化剂，是我国食用油脂行业的必然趋势。而植酸应是推荐优先考虑的天然食品抗氧化剂之一。为了开发和推广植酸在食用油脂抗氧化应用的技术，我们针对上述两方面的问题，进行了不懈的深入探讨和研究。结果发现，植酸的纯度是解决这两方面问题的关键因素。

目前，我国的植酸产品标准，执行的是化工部HG2683-95标准。在该标准中，只对产品的外观、浓度和一般的无机杂质制订了检测指标，而对产品中实际含量较高的杂蛋白和色素类等有机杂质，均未作考核。事实上，正是这些有机杂质，对植酸的应用性能产生了不可忽视的负面作用。

植酸中的蛋白质的定量检测技术要求较高，一般的用户，可用以下简易的快速方法定性检测。取一支20ml试管，倒入5ml植酸溶液，再加入等量的乙醚，剧烈震荡一分钟，然后静置使植酸和乙醚分层。此时，植酸中的蛋白将析出并浮于两种液体的分界面上。从悬浮物体积的大小，即可大致判断蛋白含量的多少。优质的植酸。应看不到或仅有极薄的一层蛋白悬浮。

植酸中的杂蛋白，大都以螯合物的形态与植酸结合在一起，因此，也就相应占据了植酸螯合其它金属阳离子的位置，并减少了植酸电离出氢离子的数量，从而降低了植酸的抗氧化能力。

植酸中的另一类有机杂质为金属类物质，该物质的存在，对植酸的质量与稳定性有极大的作用，直接影响了植酸的储存及使用，在植酸刚生产出的短时间内基本不显色，但随着储存时间的延长，植酸的颜色就会逐渐加深，最后变成酱油状的棕红色。这其实就是这类物质在储存期间自身分解所致。

我们采用一种特殊的工艺方法，成功地将该种物质从植酸中分离出来，干燥后呈黑色的粉末状。经溶解试验可知，其不溶于水，也不溶于油脂和极性与非极性有机溶剂，但极易溶于植酸和其它酸性溶液。

鉴于以上的研究分析，我们认为，很可能是植酸中的杂蛋白和色素类及其他有机杂质，影响和制约了植酸对食用油脂抗氧化的性能。

为此，我们采用多种工艺手段对普通植酸进行反复精制，彻底脱除其中的有机杂质，最终生产出一种高纯度植酸。这种植酸，外观无色透明；各种无机杂质比HG2683-95标准降低一倍以上；蛋白质检测为痕迹；皂化后不变色。

用这种高纯植酸在食用油脂中作溶解试验,结果意外地发现,在万分之八以内的添加量时,植酸均能很好地溶解于食用油脂中。这说明，植酸在油脂中的溶解性能，与其纯度有一定的关系。

我们将这种高纯植酸，添加到食用菜籽油中作抗氧化实验，同时，用两种普通植酸和几种传统抗氧化剂作平行对比试实验。

三、实验过程

1．材料：

1．1菜籽油，取自本地油坊生产的新鲜毛油，经水化、脱水后备用。质量为二级食用菜籽油标准。

1．2抗氧化剂：

1．2．1高纯植酸，本公司产。

1．2．2普通植酸1#，本公司产，经脱蛋白、但未作非常规脱色素处理。

1．2．3普通植酸2#，国内某植酸厂提供，质量符合HG2683-95标准。

1．2．4VE，食品级，西安蓝天生物工程有限责任公司提供。

1．2．5TBHQ，食品级，市购。

1．2．6BHA，食品级，市购。

1．3试剂：乙酸、三氯甲烷、氢氧化钾、碘化钾、硫代硫酸钠、可溶性淀粉。均为试剂级。

1．4实验方法：烘箱法。

1．5样品处理：取8只250ml碘量瓶，按顺序编号。每瓶内装入150g菜籽油，然后分别添加各种抗氧化剂。其顺序和添加量如下：

1．空白样。

2．添加0.02%（w/w）高纯植酸（以植酸计）。

3．添加0.02%（w/w）普通植酸1#（以植酸计）。

4．添加0.02%（w/w）普通植酸2#（以植酸计）。

5．添加0.02%（w/w）VE。

6．添加0.02%（w/w）TBHQ。

7．添加0.02%（w/w）BHA。

8．添加0.01% VE+ 0.02%高纯植酸。

每种抗氧化剂添加完成后，都用磁力搅拌器将油样搅拌10分钟。最后一并放入烘箱中。调烘箱温度为65℃。此后每天交换油样在烘箱中的位置一次，定期检测油样的过氧化值（POV）。

四、实验结果与分析：

1．实验结果：

自第八天开始,对各油样作过氧化值检测。以后每隔四天，检测一次。检测方法按GB/T标准操作。每个油样均作双试验并取其平均值。二十天后,实验结束。检测结果如下表：

2．分析与讨论：

2．1自实验开始第二天，2、3、4、8号四个添加植酸的油样中均出现了棕红色的沉淀。这是油脂中的高价金属阳离子（主要是Fe离子）被植酸螯合而析出。

2．2从实验检测数据对比，七种抗氧化剂中，VE+高纯植酸复合抗氧化剂的抗氧化效果。其次为高纯植酸，效果略逊于前者但远好于其它。其余试样的抗氧化效果顺序为：TBHQ >普通植酸2# >普通植酸1# > VE> BHA。

2．3从三个单一添加植酸的油样对比，可以看出植酸的纯度对其应用效果有着不可低估的影响，植酸纯度越高，应用效果越好。

2．4本次实验的油样是新鲜的水化油，其本身尚未开始氧化即添加了抗氧化剂对其的氧化反应进行抑制。因此，对于经过精炼的精制油和已经开始过氧

化的油或者其它油种，本实验结果可能不具有广泛的代表性。

五、结论和建议

1．高纯植酸可很好地解决与油脂的混溶问题，并具有优良的抗氧化效果，其应用成本与TBHQ相当，且源自天然，安全可靠，可作为食用油脂的抗氧化剂。

2．对于精制食用油脂，植酸应在精炼之后、冷滤之前添加，以防止植酸被氢氧化钠中和或被水洗脱。同时，油脂中被植酸螯合的高价金属离子析出物，可在冷滤时除去。

3．高纯植酸与VE配合使用，具有更优良的抗氧化效果，但应用成本较高，可考虑在对品质有特殊要求的高档油中应用。

[参考文献]

[1]张训海、孙得坤等.几种抗氧化剂对菜籽油的抗氧化效果的研究.安徽技术师范学院学报,2003,17(1);4-6.

[2]袁成淩、张宏慧等.富含花生四烯酸的微生物油脂抗氧化剂的研究.食品研究与开发.2002年6月第23卷第3期.61-62.

[3]李络、张宏生等.植酸-食用油脂抗氧化剂的应用研究.食品科学. 1998 vol. 19№.8(总224) 17-20.

[4]丛林.植酸的生产及应用.精细石油化工. 1998.5.第3期. 55.

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