油脂氧化的條件與方式

油脂氧化的條件與方式1油脂氧化機理中，自動氧化為油脂變質(zhì)的主要途徑。油脂的自動氧化，即自由基鏈式反應，包括引發(fā)、傳遞、終止這幾個步驟引發(fā)： RH 一 R?+H?傳遞： R?+02 一 ROO?ROO?+RH — ROOH+R?終止： ROO?+R? — ROORR?+R? 一 RR在起始的引發(fā)步驟中，脂肪酸或甘油酷脫氫生成脂質(zhì)烷基自由基(R)。加熱、金屬催化劑、紫外線及可見光都會加速脂肪酸或甘油酯的自由基形成。從脂肪酸或甘油酷中脫去氫所需的能量取決于分子中的氫位置。與雙鍵相鄰的氫原子，尤其是與2個雙鍵之間的碳相連的氫更容易被脫去。傳遞步驟中，烷基自由基與O:反應生成過氧自由基(ROO")ROO-再與不飽和脂肪酸反應生成氫過氧化物(ROOH)，同時產(chǎn)生的R■可繼續(xù)與氧反應生成過氧自由基，使得鏈式反應循環(huán)下去。脂質(zhì)過氧自由基和氫過氧化物的形成速率僅取決于氧的可用量和溫度體系中自由基達到一定濃度時，相互碰撞聚合，生成非自由基產(chǎn)物，導致反應終止。2油脂氧化的影響因素及控制措施2.1影響因素油脂影響較大。脂的氧化是一個復雜的過程，除自身的內(nèi)部因素外，受外部環(huán)境因素的影影響油脂氧化的主要因素及其作用效果見表1。表1 油脂氧化主要影響因素2.2控制措施針對油脂氧化的影響因素，采取相應措施，可以延緩油脂氧化。目前，控制油脂氧化的研究主要集中于兩個方面:添加抗氧化劑與改善貯藏環(huán)境改善貯藏環(huán)境主要是從影響油脂氧化的物理因素入手，降低外部環(huán)境條件對油脂的影響。具體措施有低溫貯藏、避光保存、保持合適濕度條件、選擇避光阻氧的包裝材料、采用真空或充氮包裝等。Lopez等研究了低溫貯藏對核桃品質(zhì)的影響，在1001,60%相對濕度的貯藏條件下，核桃仁貨架期可達一年以上。倪芳妍等以大豆油為原料，選擇三種包裝材料，研究其在避光、自然光照射、燈光照射貯存條件下的質(zhì)量變化，結(jié)果表明不透明包裝、避光保存食用油品質(zhì)下降最小。添加抗氧化劑是控制油脂氧化最常用有效的措施?？寡趸瘎┦强梢砸种蒲跻蕾囆灾|(zhì)氧化的化合物，通常是通過清除和中和自由基來實現(xiàn)。這種中斷鏈式反應的過程一般發(fā)生在脂質(zhì)氧化的引發(fā)或傳遞階段等描述了有效的自由基清除物質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)特征。一些抗氧化劑通過與自由基形成無法繼續(xù)氧化的分子復合物而發(fā)揮作用。Heim等認為類黃酮的有效清除能力與其形成聚合產(chǎn)物的能力有關(guān)。某些抗氧化劑（包括類黃酮）抑制脂質(zhì)氧化的另一種方式是通過與鰲合金屬產(chǎn)生穩(wěn)定的絡(luò)合物，由于其游離時能夠催化脂質(zhì)氧化。此外，抗氧化劑還可以通過抑制促氧化酶如谷膚甘膚還原酶、黃吟氧化酶等，發(fā)揮其對脂質(zhì)氧化的保護作用兩種及以上抗氧化劑共同作用，原有抗氧化活性得以增強，稱為協(xié)同作用。協(xié)同作用的產(chǎn)生機制，一是抗氧化劑與自由基間相互作用的空間位阻可以加速自由基清除反應。又或者，一種抗氧化劑結(jié)合自由基，而后自身再通過其他抗氧化劑重生。一生育酚與抗壞血酸即為此種類型。此外，當自由基清除劑鰲合促氧化劑金屬時，也會產(chǎn)生有效的協(xié)同作用。在這種情況下，金屬鰲合物通過捕獲金屬氧化催化劑抑制自由基的產(chǎn)生，而己經(jīng)存在的自由基也同時被自由基清除劑鈍化。3抗氧化劑按照來源，抗氧化劑可分為人工合成抗氧化劑與天然抗氧化劑兩大類。3.1合成抗氧化劑食品加工中，常用的合成抗氧化劑有丁基羥基茵香醚，二丁基羥基甲苯，沒食子酸丙酯，特丁基對苯二酚等。由于較低的生產(chǎn)成本和較高的抗氧化能力，合成抗氧化劑一度廣受生產(chǎn)者歡迎。在大多數(shù)國家，合成抗氧化劑的使用水平受到限制監(jiān)管，并對所涉及的化合物的安全性進行長期毒性研究測試。進一步的研究表明，高攝入量的合成抗氧化劑會對健康造成危害。因此，盡管合成抗氧化劑早己得到廣泛應用，對于其安全性的擔憂卻一直存在。近年來，盡量減少或避免使用合成抗氧化劑成為發(fā)展趨勢天然抗氧化劑的關(guān)注度越來越高。3.2天然抗氧化劑天然抗氧化劑的主要來源為天然的可食用物質(zhì)，如香辛料、中草藥、蔬菜、水果、以及某些微生物發(fā)酵產(chǎn)品等，相對安全、無毒副作用。其中，發(fā)揮抗氧化作用的有效成分一般為維生素類、多酚類化合物、黃酮類化合物、類胡蘿卜素、植酸、植物昌醇、抗氧化活性膚、多糖類化合物等。例如香辛料、中草藥這類原料中，通常含有高濃度的具備抗氧化活性的酚類化合物。Carlsen等采用修改后的FRAP方法分析測定了多種類食物樣本的總抗氧化物質(zhì)含量，其中部分結(jié)果如表2所示。表2部分種類食物樣本中的抗氧化成分含量抗氧化物質(zhì)含量抗氧化物質(zhì)含量(mmol100g>樣品(mmol100g>樣品干燥生姜20.3蘋果干3.S肉豆蔻粉26.4杏干3.1迷迭香粉44.S藍莓醬3.5鼠尾草粉44.3辣椒2.4百里香粉56.341博l.S紅葡萄酒2.5草莓2.1注：表中數(shù)據(jù)均為多個樣本測定結(jié)果的平均值.Ramalho與Yanishlieva等學者研究表明，唇形科植物中，尤以迷迭香提取物和茶多酚提取物抗氧化能力強。此外，維生素E和抗壞血酸及衍生物因其歷來普遍有效的抗氧化效果，也受到廣泛的關(guān)注。迷迭香提取物近年來，來源于植物提取物的天然抗氧化劑開發(fā)研究備受矚目，迷迭香提取物即為其中一種。迷迭香提取物中最有效的抗氧化成分為鼠尾草酸與鼠尾草酚，可以鰲合鐵以及清除脂質(zhì)體系中的氫過氧自由基Richheimer等研究表明，鼠尾草酸的抗氧化活性是BHT,BHA等合成酚類抗氧化劑的幾倍。方曉璞等以核桃油為試驗對象，對比了迷迭香抗氧化劑與TBHQ的抗氧化效果，結(jié)果顯示0.02%的兩種抗氧化劑有相似的作用效果，且迷迭香的抗氧化效果隨添加量增大而增強。茶多酚茶葉中的多酚類物質(zhì)總稱為茶多酚，主要組成為兒茶素類、黃酮類、花青素類及酚酸類。其中，兒茶素是茶多酚中活性較強的物質(zhì)，分子結(jié)構(gòu)上的輕基提供氫，結(jié)合自由基而中斷鏈式反應，抑制氫過氧化物形成，從而起到抗氧化作用。由于兒茶素類物質(zhì)脂溶性差，為提升茶多酚在油脂體系中的應用效果，可采取分子修飾法、溶劑法、乳化法等對其進行改性，得到脂溶性茶多酚。趙聲蘭等研究了茶多酚對核桃油的抗氧化作用，結(jié)果表明適宜添加量為200300mg/kg，能夠顯精品文檔著延長核桃油的氧化誘導期。陳志華等采用活性氧法比較了茶多酚、脂溶性茶多酚、TBHQ,BHA與BHT對大豆色拉油的抗氧化效果，結(jié)果顯示茶多酚、脂溶性茶多酚抗氧化活性高于BHA,BHT。維生素E天然維生素E，分為生育酚與生育三烯酚兩類，各存在4種結(jié)構(gòu)類型u、，與g，脂溶性抗氧化劑。其中，。一生育酚活性最高，對酸、熱穩(wěn)定。作為主要抗氧化劑，生育酚通過將輕基的氫提供給脂質(zhì)過氧自由基發(fā)揮作用，同時也是有效的單線態(tài)氧清除劑。朱雪梅等分別向菜籽油、芝麻油及花生油中添加不同濃度的。一生育酚，進行抗氧化試驗，測定過氧化值、茵香胺值等指標，結(jié)果顯示：一生育酚在菜籽油、花生油、芝麻油中添加的最佳抗氧化濃度依次為200mg/kg,100mg/kg,25mg/kg，若添加量高于該濃度則反而會促進油脂氧化?？箟难峒捌溲苌锟箟难峒淳S生素C，是天然的水溶性抗氧化劑，主要通過電子轉(zhuǎn)移終止鏈自由基反應發(fā)揮其抗氧化作用，但也可以作為一種氧清除劑。此外，抗壞血酸還可以通過還原Fe3+至Fe2+催化己經(jīng)存在的脂質(zhì)氫過氧化物分解，因此也被認為是助氧化劑，抗壞血酸棕擱酸酷是對抗壞血酸化學修飾后得到的衍生物，既保留了抗壞血酸的全部生理活性，又具備良好的脂溶性。我國食品添加劑使用標準CJB2760-2014中，抗壞血酸棕擱酸酯是唯一可用于嬰幼兒食品中的抗氧化劑。肖竹平等將VC及其棕擱酸酯添加于茶籽油中，通過加速氧化試驗考察抗氧化效果，結(jié)果表明Vc棕擱酸酯的抗氧化效果優(yōu)于酯化前的Vc。阮霞采用Schaal烘箱氧化法研究分別添加BHT與抗壞血酸棕擱酸酯的米糠油的氧化穩(wěn)定性，結(jié)果顯示抗壞血酸棕擱酸酯抗氧化效果明顯優(yōu)于BHT，抗壞血酸棕擱酸酯添加量為0.015%時即可明顯提高米糠油的貯藏穩(wěn)定性。4含油脂食品中抗氧化劑的應用目前，抗氧化劑作用于各類油脂的研究不少，且大多是作用于純油脂體系。然而，以單一油脂為研究對象得到的抗氧化效果不一定適用于復雜的食品體系加工產(chǎn)品所含非油脂成分可能影響抗氧化效果。因此，抗氧化劑在復雜食品中的作用效果還需進一步具體研究。表3所示為部分研究者將抗氧化劑添加入含油脂食品中的研究結(jié)果。

表3含油脂食品中抗氧化劑的應用研究抗軾化剖作，用效果文獻維生素E、BHT0.2觀溥EHT或l.Um盹維生素\.對橄攬菜中油脂的抗氧(811化作用效果良好TBHQ.BHT.BHA.單??-抗軾化劑效果：TBI]Q>lil]T>L；l].V異抗壞血酸鈉:TBHQ.BHT.BHA.大豆沙L；?醬異抗壞血酸鈉0.15大豆沙L；?醬異抗壞血酸鈉0.15g/kg的TBHQ與0.05g/kg的EHT豆配，可顯著提殼聚W分,「量不同殼聚拂的添加有獨延鰥了蛋黃■醬的府屆軾化過程，fl大分蜜黃醬限]的兩種)『量的殼聚鋪效果更好4送香提取物、茶去鹽艱鴨腿酚.維生素I'.4送香提取物、茶去鹽艱鴨腿酚.維生素I'.維生】》茶務酚、現(xiàn)合添加作用大于單