武汉轻工大学学报
J ouw I of Wuhan Polytechnic University VO39No.6
Dco.2020
第39卷第6期
2020年I2月
文章编号:2095-386(2020)06-0023-06
DOE10.3969/j.issn.2095-386.2020.06.004
徐亚伟，贺芷菲，魏凌峰，易阳
（武汉轻工大学食品科学与工程学院，湖北武汉430023）
摘要：优化油茶籽粕中抗氧化物质的超声辅助浸提工艺，并考察提取物的抗油脂氧化效果。
以FRAP抗氧化能力和DPPH自由基清除率为指标，在单因素试验的基础上，选择乙醇浓度、 浸提温度和时间建立三因素三水平的响应面试验，优化油茶籽粕抗氧化物质的超声辅助浸提
工艺参数为：料液比1：15(g/mL)、乙醇浓度80%、浸提温度70°C、浸提时间60min。在此条
件下，提取液的FRAP抗氧化能力和DPPH自由基清除率的实际值分别达0.421mmol/T和 88.72%，而理论预测值分别为0.488mmol/T I87.65%。提取液浓缩干燥后，以0.008%、
0.020%和0.050%的质量浓度加入食用油中，在加速氧化过程中油菜籽粕提取物表现出一定
的抗氧化效果，且提取物和BHT在0.020%浓度下对油脂酸价增加的抑制作用相当。因此，油
茶籽粕是食用油天然抗氧化剂开发的优质资源。
关键词：油茶籽粕；抗氧化；超声辅助提取；响应面法
中图分类号:TS201.4文献标识码:A
Ultrosonic assistad extroction and application
of antioxdlants in camellio oilseed meat
XU Ya-we&,HE Zhi-fei,WEI Hng-feng,YI Ya'g
(SchocO of Food Scienco and Engineering,Wuhan Polytechnic University,Wuhan430023,China) Abstract:The ultrasonic assisted extraction technolooy of antioxidants in Camel/n oleimra seed md was optimized, while the antioxidative effect of the extract in6^/oit was investinated.According te the results of singlcOctor tct,chdncO concentration,extraction temperature and extraction time were selected te establish the three-Olctos three--evei responss surfaco models,using the FRAP antioxidant ability and DPPH free radical scavenging rate of extract as dependent veriabk.The optimized parametera oO ultrasonic assisted extraction were as follows:materialliquid ratio1：15(g/mL),ethanoO conccntration80%,extraction temperature70°C,and extraction60min. Under theso conditions,U c actual velues of FRAP antioxidant ability and DPPH free radical scavenging rate of the extract reached0.421mmol/T and88.72%,and the theoretically predicted velues were0.488and87.65%,respectively.The extract was fiirthar prepared by vecuum concentration and drying,and was added inte edible oit at U ic concentration of0.008%,0.020%and0.050%.The extract supplementation showed antioxidant effects during the accelerated oxidation process of the oil,especially the inhiVition eCects of extract and BHT on the increaso
收稿日期:2020-09-16.
作者简介：徐亚伟(1998-，男，本科生,E-mail：2295920712@qq.
通信作者：易阳(1986-)，男，副教授，主要研究方向为食品营养,E-mail：yiy86@whpu.edu.
基金项目：武汉轻工大学大学生创新训练项目(202010496001).
24武汉轻工大学学报2020年
of acid vlue at0.020%c oncentration were comparable.Camellia oleifera seed meal is a high-quality resource for ih5d5e5iopm5niofnaiuaaianiootodanison5dobi ooi.
Key words:camellia seed meal;antioxidation%ultrasonic assisted extraction%osponso surface method
1引言
油茶"Camellia oleifero Abel.)为山茶科山茶属小乔木，是世界四大木本食用油料植物之一，在我国主要分布于浙江、江西、湖南和河南等省［1］。油茶籽粕是油茶籽榨油后的副产物，据统计，我国油
茶籽年产量约为263万h2(，提油后的油茶籽粕年均产量可达100万-左右。油茶籽粕的资源极其丰富，目前的加工利用主要集中在生产有机肥料、动物饲料、活性炭等［3,4］，存在加工水平较低、综合利用不足、市场竞争力薄弱等问题。研究表明，油茶籽粕富含原花青素、茶皂素、多糖、多酚、糖话素、黄酮、蛋白等活性成分，具有抗氧化、抗癌、抗菌、抗病毒、免疫调节等生理功能'“，但对于其活性成分的开发利用较为有限。
研究发现，油茶籽粕中具有抗氧化作用的成分主要为茶皂素、多糖、多酚、黄酮和蛋白［8-13］。有学者针对不同的油茶籽粕抗氧化成分采用超声波辅助酶法'⑷、超声波辅助乙醇提取法［15］和乙酸乙酯萃取法［16(进行提取，因为方法和萃取剂的选择不同，抗氧化能力也有一定的差别。油茶籽粕中抗氧化物质种类多样，具有良好的开发利用前景。但目前油茶籽粕抗氧化成分的提取仅局限于其中的一种或两种，针对复合抗氧化成分的提取制备尚鲜见报道。
本文采用单因素试验和Box-Benhnken中心组合试验，以浸提液的FRAP抗氧化能力及DPPH自由基清除率为指标，优化油茶籽粕抗氧化物质的超声辅助提取工艺，并考察提取物的抗油脂氧化效果，旨为油茶籽粕的综合利用提供参考。
2材料与方法
2.1材料、试剂及仪器
油茶籽粕，由湖北人人爱油脂有限公司提供；葵花籽油，购于武汉市常青花园武商量贩超市& JPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯腓)：美国Sigma 公司％BHT：美国Sigma公司；三毗睫三□丫嗪(TPTZ)、无水乙醇、冰乙酸、醋酸钠、三氯化铁、盐酸等均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司& TGL-16A医用离心机：长沙平凡仪器仪表有限公司;SB-5200型超声清洗器：宁波新芝生物科技股份有限公司;GZX-9140MBE型数显鼓风干燥箱：上海实业有限公司医疗设备厂%UV-1800型紫外-可见分光光度计：日本岛津有限公司；精密电子天平：美国Ohaus公司；RE-200A型旋转蒸发仪：上海亚荣生化仪器厂&
2.2油茶籽粕抗氧化物质的超声辅助浸提工艺
称取2.0g油茶籽粕于50mL离心管中，加入一定量的提取溶剂，在恒定超声条件下水浴浸提，浸提结束后，补加提取液至总体积45mL，以8000r/min 的转速，离心10min，分离上清液，并测定其抗氧化活性。
2.2.1单因素试验
(1)料液比：以60%乙醇为浸提溶剂，在50C 水浴中浸提60min，考察不同料液比1：09、1：12、1：15、1：18、1：21(g/mL)对提取液抗氧化活性的影响。
(2)浸提溶剂：以料液比1：15(g/mL)，在50U 水浴中浸提60min，考察不同乙醇体积浓度20%、40%、60%、80%、100%对提取液抗氧化活性的影响。
(3)浸提时间：以乙醇体积浓度60%和料液比1：15(g/mL)，在50C水浴中浸提40、60、80、100、120min，考察不同浸提时间对提取液抗氧化活性的影响。
(4)浸提温度：以乙醇体积浓度60%和料液比1：15(g/mL)，在40、50、60、70、80C水浴中浸提60min，考察不同浸提温度对提取液抗氧化活性的影响。
2.2.2响应面试验
在单因素试验的基础之上，设计三因素三水平的响应面试验，因素及水平如表1所示&
表1响应面试验因素与水平
因素代码-
水平
-101
乙醇浓度(%)A406080
温度(U)B708090
时间(min)C204060 2.3烘箱加速氧化实验
采用料液比1：15(g/mL)、乙醇体积浓度80%、浸提温度70C和浸提时间60min，提取油茶籽粕抗
6期徐亚伟，贺芷菲，魏凌峰，等：油茶籽粕抗氧化物质的超声辅助浸提与应用25
物质，在60°C下真空浓缩和干燥，并经研磨成粉。称解于5mL无水乙醇中，并以终浓度为0.008%、0.020%和0.050%加入100/葵花籽油中，充分混匀。每组设计3个，并
乙醇和0.020%BHT分别作和阳性。将配制好置于60C烘箱中7d，间隔24h定食价和过氧化值。
2.4方法
(1)FRAP；定：参考文献'17(作修改。取油茶籽粕提取液1mL，用超纯水稀释10,100#L稀释液加入到3mL FRAP反应液中，在37C恒温10min度计在593nm 波长下测定度，液100叽超与3mL FRAP反应液(37C恒温10min)，并0、0.3、0.6、0.9、1.2和1.5mmol/T的FeSO4溶液建
曲线方程。FRAP；FeSO4当量(mmol/T)表示。
(2)DPPH自由基定：参考文献'⑻略作修改。取油茶籽粕提取液1mL，用无水乙醇稀释50倍。取2mL稀释液与2mL的0.2mmol/T的DPPH溶液混匀，温条件下
20min，波长517nm定吸光度，乙
作比液。
J88"自由基清除率(％)二[(1-(Ai-Aj))/ Ac]X100%(1)中-为DPPH+样品液的吸光度,Ac为DPPH+无水乙度，-为样品液+无水乙醇的度。
(3) 过氧化值和酸价定：过值参照GB5009.227-2016中位滴定法测定'19]，价参GB5009.229-2016乙剂滴定法测定'20]。
2.5数据处理
结果以平均值土标准偏差表示。组间数据比较采用SPSS17.0软件SNK检验，显著性水9<0.05，并大文表示组间差异。响设计和回归Desin-Expert7.0软件完成。
3结果与分析
3.1单因素试验结果
3.1.1料液比对提取液抗氧化能力的影响
由图1可知，在料液比(g/mL)1：12〜1：21范围内，油茶籽粕提取液的FRAP?显著变化(p>0.05)，均较料液比1：9时略高。而DPPH 自由基清除率在料液比1：12-1：18范围内无显著(P>0.05)，都显著高液比1：21时率(°<0.05)&原是液料比比值增大，扩大品与溶剂，加个溶媒传质过程，茶籽粕成加口。
液比大到一定程度时，溶剂茶籽粕成到，加口液比，成竞争溶出而不利成'21(，所
液比超过1：15效果。综上，油茶籽粕液在料液比1：12〜1：18范围的抗显著差异，液比1：15时相，故确定液比为1：15。
o
o
o
O
6
5
斗
3
20
参与式教学10
I DPPH■FRAP
ab
BC
AB
1:9
C壬
BC
料液比@mL)
b ab
图1料液比对油茶籽粕提取液抗氧化能力的影响3.1.2乙醇浓度对提取液抗氧化能力的影响
2知，乙浓度力口，油茶籽粕提取液的DPPH自由基率和FRAP；均，致：在60%乙醇浓度时获得最强的抗氧化能力(P<0.05)，而无水乙醇浸提时低(P<0.05)&根相似相溶原，极性相似的两者互溶度大。乙浓度极性，而茶籽粕成分极性中等'22(,
乙醇浓度过高过低时，茶籽粕成分的提，低。，乙浓度优化范围定为40%〜80%。
^
7
49未知天命6
5
斗
3
2
1
(
£
#
毬
鰹
閘
-
ffl
TIn H
d
d
a
-^DPPH
—•—FRAP
020*********
乙醇浓度（玄）
.2
o
斗
120 2乙醇浓度对提取液抗氧化能
影响
26武汉轻工大学学报2020年
3.I.3浸提时间对提取液抗氧化能力的影响
3知，浸时间对茶籽粕液的FRAP抗氧化能力无显著影响(p>0.05)&而DPPH 自由基清除率在60-I20min内也无显著差异(p> 0.05)，但与40min相比略低。由此表明，油茶籽粕
物40min基本溶出。降低浸
并尽量缩短浸提时间，浸时间优化范围定20〜60min&
图3浸提时间对油茶籽粕提取液抗氧化能力的影响3.I.4浸提温度对提取液抗氧化能力的影响
由图4知，温度力口，油茶籽粕提取液
上。在浸温度由50C增至60C，以及由70C增至80C时，提取液的FRAP 抗氧化能力增加显著(p<0.05)。
在40-70C范围内，液DPPH自由基率无显著：(p>0.05)，但均显著低于80C时液(p< 0.05)&表明温度高，油茶籽粕
加强，与成出效率•有关。，温度增加加茶籽粕液美反应，生成作类黑精产物'23(&大程度获得物质，将浸提温度优化范围定为70〜90C&
图4浸提温度对提取液抗氧化能力的影响3.2响应面试验结果与验证
响应面试验设计与结果如表2所示。以油茶籽粕液的FRAP：Y&和DPPH自由基率丫2为响应值，建3因素的二项回归模：
表2响应面试验设计与结果
试验号A B C
FRAP
抗氧化能力
Y&(mmol/T)
DPPH
自由基清除率
丫2(%) I0000.45774.253
20000.46I74.I60
3-I-I00.43980.603
4-I0I0.46780.470
50I-I0.45083.I25
6-I0-I0.4638I.6I7
70-I I0.47783.220
8I-I00.38480.503
90000.48974.I60
I00I I0.43882.530
II-I I00.40882.580
I20000.47377.037
I3I I00.3558I.I57
I40-I-I0.4II84.I03
I5I0I0.37585.5I3
I6I0-I0.35583.I87
I70000.44275.630
Y&二0.464-0.039A-7.4I7x I0_3B+9.667 xI0一3C+5.000x I0_4AB+3.833x I0_3AC-0.020BC-0.048A2-0.0I9B2-8.000x I0_4C2
(2)
Y2二75.048+0.636A+0.I20B-0.037C-0.33IAB+0.868AC+0.072BC+ 2.807A2+ 3.355B2+4.84IC2(3)
结果由表3可知，两个回归模型都达到极显著(P<0.0I)，失拟项均不显著(p> 0.05)，模型Y&和丫2的R2值分别为90.39%和91.96%，拟合程度较好。逐项显著性检验结果显示：一次项A)二项A2对Y1有极显著影响(p< 0.01)，二次项A2、B2、C2对丫2有极显著影响(p< 0.01)&素茶籽粕液FRAP：化能
影响程度为乙醇浓度>浸提时间>浸提温度，而对DPPH自由基率的影响程度为乙醇浓度>浸提温度〉浸提时间
。
6期徐亚伟，贺芷菲，魏凌峰，等：油茶籽粕抗氧化物质的超声辅助浸提与应用
27
表3二次回归方程模型方差分析
F 值P 值
平方和/X10-4
西门子cx65刀左不妳
曰也庆
Y1Y 2Y 1Y 2Y 1Y 2模型9266.60205 . 64
7.32
8.9000.007 80.004 4
A 1119.09
3.23929.41 1.261
0.001 00.298 4B 1 4.400.116 1.090.0450.331 8
0.838 0C 17.48
0.011
1.85
0.0040.216 40.949 4AB 10.010.4380.002
0. 1710.961 80.692 0AC
10.59
3.0160.15 1. 175
0.741 50.314 3BC 115.470.021 3.82
0.0080.091 50.930 8
A 2198.23
何其芳的资料33.187
24.2612.9270.001 7
0.008 8
B 2115.9647.404 3.94
18.465
0.087 50.003 6C 21
大马士革钢0.0398.683
0.00738.440
0.937 3
0.000 4
残差728.3417.971
失拟项315.9011.468 1.70 2.3520.303 00.213 5
误差项
412.44
6.502和16
294.94
223.61
要为茶皂素、多糖、多酚、黄酮'24突6]。通过与文献比较
[27(，茶籽粕
物 效果
物，但与茶多酚和没食子酸相当&
通过Design - Expert 7. 0软件分析油茶籽粕抗
物 佳浸提工艺条件：基于模型Y1 ,
液比1： 15 ( gmL )、乙 浓度36%)浸 时间
60 min 和浸提温度70 C 时， 液FRAP P 化能
值为0. 488 mmolL ，实际FRAP :
化能
和DPPH 自由基清除率
0. 425 mmolL 和
88.22%；基于模型丫2，在料液比1： 15 (gmL )、乙
醇浓度80%、浸 时间60 min 和浸提温度70 C ，提
取液DPPH 自由基清除率的预测值为87. 65% ，实
际FRAP ： 和DPPH 自由基 率 为
0. 421 mmolL 和88. 72% &两套优化工艺条件相
, 液
相当，考 液浓缩
利， 80%乙醇浓度浸提&3.3油茶籽粕抗氧化提取物对油脂氧化的影响
6可知，随时间的延长，食
价和过
值均呈明显上
。在加
定浓度 物
，加 期(5-7 d ) 得到一定程
度 , 0.02%
物添加食
第6 d 和
7 d 时
值显著低 他
组(p<0.05)，作
用效果与0.02%的BHT 相当(p>0.05 )。在加速
第 5 d , 食
过 值 加 浓度物的作用下得到一定程度 &
, 物加
组与
组之间的过
值并
显著差异
乙炔雌二醇
(p>0.05)，均显著高于BHT 对照组(p <0. 05 )&
，油茶籽粕提取液中
成
有一定 效果。油茶籽粕中 成分主
0.4100
0.39000.37000.35000.330003100
0.29000.2700
时间(d)
图6 油茶籽粕抗氧化提取物对食用
油酸价和过氧
化值的影响
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