蜂蜡油凝胶的氧化稳定性：脂质基质组成和朝鲜蓟叶提取物添加的影响

《EUROPEAN FOOD RESEARCH AND TECHNOLOGY》：Oxidative stability of beeswax oleogels: effects of lipid matrix composition and artichoke leaf extract incorporation

　　

本研究调查了蜂蜡基油凝胶（4%，w/w）的氧化稳定性，这些油凝胶由精制高亚油酸（HL）和高油酸（HO）葵花籽油配制，并添加了从商业朝鲜蓟叶粉（AP）中获得的组分。每个油体系独立评估，通过将其氧化稳定性与相应的无抗氧化剂对照进行比较。从宏观角度看，在所采用的条件下，两种油都形成了自支撑油凝胶，尽管未研究结构、流变学、质地、热学、微观结构和油结合特性。AP以咖啡酰奎宁酸衍生物为特征，其水相（AQ）和乙酸乙酯相（EA）在酚类谱上存在差异。在初步的Rancimat测试中（对散装油，HL系列在120 °C下进行，HO系列在130 °C下进行），EA比AQ更有效，将HL的诱导时间（ITI%）提高约33%，将HO的诱导时间提高约19%。因此，仅将EA以300 ppm CAE（以绿原酸当量计）的名义剂量掺入油凝胶中。在所采用的提取条件下，从油凝胶中表观回收的酚类物质约为名义添加量的50%，对应于约160 ppm CAE，而相应散装油的回收率仅为3.3%，对应于约10 ppm CAE。在Rancimat和烤箱储存测试中，EA在油凝胶中均表现出积极但中等的抗氧化活性，这可能是由于系统中实际可用的酚类浓度有限。总体而言，这些发现表明，与散装油相比，蜂蜡基油凝胶可能改善朝鲜蓟酚类物质的表观保留。然而，不完全分散、加工过程中可能的酚类转化以及缺乏经过验证的提取-回收方案，突显了在结构化脂质基质中需要仔细验证有效酚类剂量。
图形摘要 本研究调查了蜂蜡基油凝胶（4%，w/w）的氧化稳定性，这些油凝胶由精制高亚油酸（HL）和高油酸（HO）葵花籽油配制，并添加了从商业朝鲜蓟叶粉（AP）中获得的组分。每个油体系独立评估，通过将其氧化稳定性与相应的无抗氧化剂对照进行比较。从宏观角度看，在所采用的条件下，两种油都形成了自支撑油凝胶，尽管未研究结构、流变学、质地、热学、微观结构和油结合特性。AP以咖啡酰奎宁酸衍生物为特征，其水相（AQ）和乙酸乙酯相（EA）在酚类谱上存在差异。在初步的Rancimat测试中（对散装油，HL系列在120 °C下进行，HO系列在130 °C下进行），EA比AQ更有效，将HL的诱导时间（ITI%）提高约33%，将HO的诱导时间提高约19%。因此，仅将EA以300 ppm CAE（以绿原酸当量计）的名义剂量掺入油凝胶中。在所采用的提取条件下，从油凝胶中表观回收的酚类物质约为名义添加量的50%，对应于约160 ppm CAE，而相应散装油的回收率仅为3.3%，对应于约10 ppm CAE。在Rancimat和烤箱储存测试中，EA在油凝胶中均表现出积极但中等的抗氧化活性，这可能是由于系统中实际可用的酚类浓度有限。总体而言，这些发现表明，与散装油相比，蜂蜡基油凝胶可能改善朝鲜蓟酚类物质的表观保留。然而，不完全分散、加工过程中可能的酚类转化以及缺乏经过验证的提取-回收方案，突显了在结构化脂质基质中需要仔细验证有效酚类剂量。
图形摘要

**论文解读：蜂蜡油凝胶的氧化稳定性——脂质基质组成与朝鲜蓟叶提取物添加的影响**

**研究背景与问题提出**

脂质在食品中不仅提供营养，还决定产品的质地、口感和氧化稳定性。传统上，富含饱和脂肪酸（SFA）的脂肪通过结晶形成结构化脂质，赋予食品固态特性和塑性。然而，高SFA和反式脂肪酸摄入带来健康风险，促使研究人员寻找替代策略来结构化液态油，同时保持更有利的脂肪酸谱。油凝胶作为新型结构化脂质系统，通过结构剂将液态油固定于三维网络，不改变油相化学组成，成为传统塑性脂肪的潜在替代品。天然蜡（如蜂蜡（BW））因其食品级和高结构化效率在食品应用中备受关注，但油凝胶的氧化稳定性仍是关键问题——结构化网络可能通过影响传质和分子流动性改变氧化行为，但效果不明确。为抑制氧化，添加抗氧化剂是常用策略，但天然酚类化合物在疏水性油凝胶基质中的有效掺入、保留和活性尚不明确。朝鲜蓟叶副产物富含咖啡酰奎宁酸衍生物和黄酮类化合物，具有抗氧化潜力，但其在蜂蜡基油凝胶中的行为鲜有研究。因此，本研究旨在评估蜂蜡基油凝胶（4% w/w）的氧化稳定性，探究脂质基质组成（高亚油酸（HL）与高油酸（HO）葵花籽油）和朝鲜蓟叶提取物添加的影响，以及酚类化合物在疏水系统中的实际保留和抗氧化效果。该论文发表在《EUROPEAN FOOD RESEARCH AND TECHNOLOGY》。

**主要关键技术方法概述**

研究人员采用以下关键技术方法：首先，通过液-液萃取从商业朝鲜蓟叶粉（AP）中制备水相（AQ）和乙酸乙酯相（EA）两部分，并利用HPLC-DAD和总酚测定（Folin–Ciocalteu法）表征酚类组成。其次，以4%蜂蜡（BW）与HL或HO葵花籽油制备油凝胶，并添加EA（名义剂量300 ppm CAE，以绿原酸当量计），同时设置无抗氧化剂对照。油凝胶形成通过宏观目视评估确认。氧化稳定性评估采用Rancimat加速氧化测试（HL系列120 °C，HO系列130 °C，气流20 L/h）和40 °C烤箱储存测试（60天），测定过氧化值（PV）、p-茴香胺值（p-AnV）和TOTOX指数。酚类化合物的提取回收采用甲醇/水（80:20，v/v）多次萃取，并通过HPLC-DAD分析酚类谱变化。油和蜂蜡的酸值、过氧化值等基础指标按AOCS官方方法测定，脂肪酸组成通过气相色谱（GC）分析。

**研究结果**

**脂质基质表征**
通过分析两种葵花籽油的脂肪酸组成和氧化指标，发现HL油富含亚油酸（59.7%），HO油富含油酸（85.5%），且HL的初始过氧化值（5.5 meq O₂/kg）和p-茴香胺值（6.0）高于HO（2.2和0.6），但两者均适合作为起始脂质基质。Rancimat诱导时间（IT）显示HL在120 °C下为2.55 h，HO在130 °C下为6.38 h，反映了不同不饱和度对氧化稳定性的影响。蜂蜡的酸值（21.6 mg KOH/g）与证书一致，其他参数（熔点63.0 °C、皂化值97.3 mg KOH/g）符合典型蜂蜡特征，表明其适用于油凝胶制备。

**朝鲜蓟叶部分的酚类表征**
AP的总酚含量为64.0 mg CAE/g AP，其中水相（AQ）中绿原酸（18.2 mg CAE/g AP）和双咖啡酰奎宁酸（12.0 mg CAE/g AP）为主要成分。乙酸乙酯相（EA）富集了双咖啡酰奎宁酸（26.4 mg CAE/g AP），绿原酸含量相对降低（11.3 mg CAE/g AP），且游离咖啡酸仅痕量（0.3 mg CAE/g AP）。碱水解后，单、双咖啡酰奎宁酸消失，生成大量游离咖啡酸（17.7 mg CAE/g AP），证实了酯键结构。

**AQ和EA在散装油中的初步抗氧化性能**
在Rancimat测试中，AQ添加对HL和HO油的诱导时间无显著影响，而EA显著提高了诱导时间：HL油中从2.54 h增至3.38 h（ITI%约33%），HO油中从6.40 h增至7.61 h（ITI%约19%）。EA的效果优于AQ，可能与其酚类组成和与油相的相容性有关，因此选择EA用于后续油凝胶研究。

**油凝胶形成与抗氧化提取物掺入**
4%蜂蜡即可形成宏观自支撑油凝胶（约24 min内完成凝胶化），EA添加未阻止凝胶形成，但导致油凝胶颜色加深和轻微视觉不均。实际酚类回收率测定显示，在EA富集的散装油中仅回收约10 ppm CAE（3.3%的名义量），而在油凝胶中回收约160 ppm CAE（50%的名义量），表明蜂蜡结构化促进了酚类化合物的保留。HPLC-DAD分析显示，从油凝胶中回收的酚类谱中咖啡酸相对峰面积从原始EA的0.8%增至33.5%，而绿原酸和双咖啡酰奎宁酸相对减少，提示加工过程中可能发生了水解或降解。

**EA富集油凝胶的氧化稳定性：Rancimat和烤箱测试**
在Rancimat条件下，EA添加使HL油凝胶的诱导时间从2.65 h增至3.18 h（ITI约20%），HO油凝胶从6.49 h增至7.14 h（ITI约10%），但效果低于散装油中观察到的，与实际酚类浓度较低（约160 ppm CAE）一致。在40 °C烤箱储存测试中，HL油凝胶的过氧化值（PV）在30天内迅速超过20 meq O₂/kg，EA添加仅在中间时间点（30天）表现出暂时保护作用，60天后无显著差异；HO油凝胶整体更稳定，EA添加在60天内持续降低PV、p-AnV和TOTOX值，氧化速率常数（a）从0.16降至0.12（PV），0.05降至0.04（p-AnV），0.37降至0.28（TOTOX）。结果表明，EA的抗氧化性能受有效浓度和脂质基质固有稳定性的共同影响，在HO基质中相对更有效。

**总结讨论与结论翻译**

讨论部分指出，脂质基质在氧化行为中起主导作用，HO基油凝胶氧化指标低于HL基。EA在油凝胶中的抗氧化活性为积极但中等，主要受限于实际酚类浓度（约160 ppm CAE）而非名义添加量（300 ppm CAE）。蜂蜡结构化可能提高了酚类化合物的表观保留，但需进一步验证，因为分散不完全、加工中酚类转化以及缺乏标准化提取-回收方案可能影响测量值。Rancimat与烤箱测试结果一致，但高温度下油凝胶熔化，结果主要反映脂质相行为。结构网络在储存温度下可能产生的物理屏障效应无法从当前数据中确定。

**结论部分翻译**
本研究调查了蜂蜡基油凝胶（4%，w/w）的氧化稳定性，这些油凝胶由精制高亚油酸（HL）和高油酸（HO）葵花籽油配制，并添加了从商业朝鲜蓟叶粉（AP）中获得的组分。结果表明，脂质基质在氧化行为中起主导作用，因为HO基油凝胶的氧化指标低于HL基油凝胶。在散装油中进行的初步测试表明，直接添加水相朝鲜蓟组分几乎不提供抗氧化保护，而乙酸乙酯相（EA）更有效。因此，仅将EA掺入油凝胶中。将EA掺入油凝胶导致表观酚类回收率高于相应的散装油。在所采用的提取条件下，从油凝胶中回收了约50%的名义添加酚类化合物，对应于从名义剂量300 ppm CAE中约160 ppm CAE，而从类似富集的散装油中仅回收了3.3%，对应于约10 ppm CAE。这些发现表明，与散装油相比，蜂蜡基油凝胶基质可能有利于保留相对极性的酚类化合物。然而，这一效果需要进一步验证，因为不完全分散、加工过程中可能的酚类转化以及缺乏独立验证的油凝胶基质提取-回收方案可能影响了测量值。EA在Rancimat和烤箱储存测试中均表现出积极但中等的抗氧化活性。这种有限的效果可能与油凝胶系统中实际可用的酚类浓度有关。因此，在将天然酚类提取物掺入结构化脂质基质时，应仔细验证有效的酚类剂量。从宏观角度看，4%蜂蜡允许形成自支撑油凝胶，EA添加在所采用的条件下未阻止凝胶形成。然而，未研究结构、流变学、质地、热学、微观结构和油结合特性。总体而言，本研究提供了初步证据，表明与散装油相比，蜂蜡基油凝胶可能改善朝鲜蓟酚类物质的表观保留，但需要进一步研究来改善酚类分散、验证油凝胶基质的提取和回收方案、表征油凝胶结构，并在真实食品应用中评估性能。