光氧化是油脂氧化的一个重要影响因素,油脂光氧化一旦开始,其反应速度是油脂自动氧化的千倍。以往对油脂氧化研究往往侧重于自动氧化,对光氧化研究较为薄弱,不同光照条件对光氧化速度的影响尚待明确,光氧化机理也需要深入探讨。在本组前期对富油脂坚果食品研究的基础上,本项目以油脂光氧化做为研究对象,天然油脂和不饱和脂肪酸甲酯为研究体系,测定不同光敏剂、光照强度、光照波长下的油脂氧化,并通过红外光谱、核磁等手段对氧化过程中的中间体以及二级分解产物进行结构分析,探明光氧化过程的途径。根据过氧化值和时间关系建立光氧化过程动力学模型,确定速率常数、反应活化能Ea等动力学参数,建立不同影响因子与速率常数、活化能Ea的函数关系,对油脂光氧化进行量化研究,明确光氧化过程机理,丰富油脂氧化理论研究,为进一步研究富油脂食品抗氧化提供科学指导依据,具有十分重要的理论价值和实际意义。
lipid;photosensitized oxidation;kinetic;volatile oxidation compound;
本项目主要围绕核桃油脂光氧化过程的光照强度、光敏剂,不同情况下油脂氧化过程动力学,油脂氧化过程中挥发性小分子的生成机理以及油脂抗氧化脱氧剂等几个方面开展研究工作。(1)利用9,10-二苯蒽(DPA)对捕获102具有高效性和专一性,且捕获速度快,证明了油脂光氧化过程中单线态氧的存在;确定了核桃油脂氧化过程的活化能Ea等动力学参数,根据计算可以得出20℃光照存在时氧化速度比避光时的氧化速度增加了10倍以上;比较了亚甲基蓝、赤藓红、叶绿素、核黄素这四种光敏剂的光敏效率,相比而言在这四种光敏剂中,亚甲基蓝的光敏效率最高,四者的顺序依次为亚甲基蓝>赤藓红>叶绿素>核黄素,这个结果证明了有光敏剂的存在下,油脂氧化速度也会相应的提高。(2)采用顶空固相微萃取方法(SPME)提取山核桃油脂氧化过程中产生的挥发性物质,利用气相色谱/质谱(GC/MS)联用技术挥发性物质进行分析鉴定。通过试验确定了固相微萃取的最佳萃取条件: 使用 65 μm PDMS-DVB 萃取头,萃取温度 50 ℃ ,萃取时间 30 min。采用气质联用方法对山核桃油脂氧化过程中产生挥发性成分进行主成分分析(PCA),发现山核桃油脂哈败味道主要是由己醛,2-辛烯醛,己酸等小分子醛、酸组成;通过GC-MS的分析证明了光照和避光这两种氧化方式产生的挥发性产物在含量上存在显著差异,己醛、庚烯醛、辛烯醛、己酸的积分峰面积可以看出,光照氧化条件下的二级挥发性产物的含量远大于避光条件。(3)利用异辛烷/Span80-Tween60/正丁醇微乳体系制备了纳米铁粉脱氧剂,所得铁粉大小在100nm左右。所得纳米脱氧剂用于山核桃油脂抗氧化研究,证明其具有良好的抗氧化效果。