油脂復(fù)合抗氧化劑抗氧化協(xié)同增效作用的研究

1、MACHINERYFORCEREALSOILANDFOODPROCESSING油脂工程油脂復(fù)合抗氧化劑抗氧化協(xié)同增效作用的研究李書國李雪梅陳輝陳學(xué)武()【摘要】,將抗氧化劑TBHQ、PG、BHT、VE及增效劑檸檬酸(VC)9組樣品中,h測一次過氧化值(POV),比較它們的氧化穩(wěn)定性。試:01、0101%PG和01015%VC復(fù)合抗氧化劑的油樣(在60通風(fēng)條件下貯藏17d)0175meq/kg,經(jīng)計算其在20存儲保質(zhì)期可達(dá)20個月以上?！娟P(guān)鍵詞】核桃油;復(fù)合抗氧化劑;增效作用中圖分類號:TS22211文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-1807(2004)04-0042-03核桃油的脂肪酸組成主要

2、是亞油酸5413%、油酸2013%、亞麻酸1618%,其不飽和脂肪的含量高達(dá)87%,其中亞油酸、亞麻酸為人體必脂肪酸,可通過加熱、精煉,以破壞或消除脂肪酶而達(dá)到保護(hù)作用。而油脂的自動氧化是油脂最主要的變質(zhì)途徑。油脂的氧化是一個十分復(fù)雜的過程。油脂的氧化首先是在易活化的不飽和雙鍵的-亞甲基上取走氫原子),進(jìn)一而被氧化成脂肪自由基(R),后步氧化成過氧化自由基(ROO需脂肪酸。但是核桃毛油中含有游離脂肪酸、磷脂、蛋白質(zhì)、色素類物質(zhì)及其他雜質(zhì),造成酸價高、色澤深、煙點低、存在絮狀沉淀(透明度差)等問題,這樣的核桃油很容易氧化而酸敗變質(zhì),尤其是在高溫的夏季,貯存不足1個月就發(fā)現(xiàn)酸敗變質(zhì)現(xiàn)象,過氧化值明

3、顯過大,同時產(chǎn)生有刺激性氣味的醛、酮等物質(zhì),使其失去食用價值,故核桃油的抗氧化問題成為核桃油生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。自由基反應(yīng)的終止:R+RR-RRO+ROROORROO+ROOROOR+O2R+RORORR+ROOROORH|者再與未氧化的脂肪形成氫過氧化物(ROOH)和脂肪自由基,如此連續(xù)反應(yīng)使脂肪不斷氧化。氫過氧化物作為脂類自動氧化的主要初期產(chǎn)物是不太穩(wěn)定的,它經(jīng)過許多復(fù)雜的分裂和相互作用,最終形成小分子揮發(fā)性物質(zhì),如醛、酮、酸、醇環(huán)氧化物或聚合成聚合物,產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激性氣味,同時促進(jìn)色素香味物質(zhì)和維生素等的氧化,導(dǎo)致油脂完全酸敗。其反應(yīng)過程如下:RHR+HRH+O2R+ROO式中:RH=

4、C-C-C=C-C;|HH|R=C-C-C=C-C112影響油脂氧化變質(zhì)的主要因素1油脂氧化機(jī)理及影響因素111油脂氧化機(jī)理油脂的酸敗包括3種類型:水解-型氧化酸敗和油脂的自型酸敗、動氧化。水解一般受脂肪酶催化而使油脂水解為甘油、單雙甘油酯和游離根據(jù)油脂自由基連鎖反應(yīng)可知,油脂的自動氧化由外界催化劑如:熱、光、氧氣和金屬離子等因素引發(fā),因而采用避光、低溫、抽真空保自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng):42糧油加工與食品機(jī)械2004年第4期油脂工程MACHINERYFORCEREALSOILANDFOODPROCESSING存可以延緩這一過程的發(fā)生,但是成本將大大增加。而油脂的制備加工過程和使用過程中伴隨有光、熱、氧

5、氣等因素,這就決定了自動氧化是不可避免的。油脂的自動氧化速度與油脂的脂肪酸組成與溫度、氧氣、光和射線、水分及金屬離子催化劑等諸多因素有關(guān)。油脂中不飽和脂肪酸的含量越高,即不飽和程度越高(或碘值越高),越易氧化,如油酸、亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸,由于它們的雙鍵數(shù)不同,其氧化過程和氧化速度不同,其相對氧化速度約為1102040,A+AA2ROO+AROOA測定按GB/T5009137-1996食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)分析方法測定?？寡趸阅茉囼灧椒ú捎胹chall烘箱法,將9份等質(zhì)量并添加不同抗氧化劑的核桃油和1份等質(zhì)量的空白樣分別裝入250mL的三角瓶中,置于恒溫烘箱內(nèi),保溫631并通以3mL/s的

6、空氣,敞口,定時測其,4不同的抗氧化劑,其提供氫原子的羥基位置不同,則其抗氧化活性也不同。目前世界衛(wèi)生組織(WHO)批準(zhǔn)使用的合成抗氧化劑主要有2,6-特丁基對甲酚(BHT)沒食子酸丙酯(PG)、特丁基對苯二酚(TB2HQ)、BHA、抗壞血酸棕櫚酸酯等10素、VE抗氧化劑。,不同。此外不同類型的抗氧化劑、抗氧化增效劑合理復(fù)配使用可大大提高抗氧化劑的抗氧化效果。本文以TB2HQ、PG、BHT、VE單體抗氧化劑新鮮核桃仁去皮烘干與焙炒螺旋壓榨核桃毛油水化脫膠活性白土復(fù)合抗氧化劑達(dá)87%,9居所有植物油之首,敗;高溫、高熱及強(qiáng)光和可變價金屬(Fe、Cu、Mn、Cr等)可顯著促進(jìn)脫酸干燥脫色真空脫臭混

7、合抗氧化試驗3結(jié)果與討論由圖1可知:不同抗氧化劑提供氫的羥基位置不同,其活潑程度不同,所以抗氧化性能不同,試驗結(jié)果分析表明:幾種抗氧化劑抗氧化能力依次為:TBHQ、PG、VE、BHT,BHT的抗氧化效果最差,與空白對照樣相比稍好。油脂的氧化速度,但油脂的氧化也會受到抗氧化劑(多酚類、氫醌類、亞硫酸鹽等)和過氧化物分解劑的抑制作用而有效延緩油脂氧化敗壞的速度;此外在油脂中添加金屬螯合劑如EDTA、有機(jī)酸(檸檬酸、抗壞血為基礎(chǔ),并配檸檬酸、VC以增效劑,通過復(fù)配發(fā)揮其協(xié)同增效作用,尋求最佳的復(fù)合型高效核桃油抗氧化劑。2材料與方法211主要材料酸、異抗壞血酸、植酸等)、磷酸鹽等將金屬離子螯合,具有良

8、好的抗氧化增效作用,可在很大程度上延長油脂的儲存期。113抗氧化劑的抗氧化作用機(jī)理新鮮核桃仁、磷酸、食鹽、氫氧化鈉、三氯甲烷、冰醋酸、碘化鉀、可溶性淀粉、重鉻酸鉀、過硫酸鈉、2,6-二特丁基對甲酚(BHT)、特丁根據(jù)油脂自動氧化機(jī)理,我們可以將抗氧化劑的抗氧化機(jī)理作如下解釋:抗氧化劑(AH,AH2)所提供的一個氫原子與油脂產(chǎn)生的自由基(R)和過氧化自由基(ROO)作基對苯二酚(TBHQ)(廣州市優(yōu)寶工業(yè)公司)、沒食子酸丙酯(PG)(張家界化學(xué)工業(yè)公司)、VE(拜昂生物技術(shù)公司)、VC、異VC(華北制藥廠)、酚酞均為分析純,檸檬酸、活性白土為食用級。212主要儀器設(shè)備6YL-80型螺旋榨油機(jī)、自

9、動圖1不同抗氧化劑對核桃油氧化穩(wěn)定性的影響用,分別生成原來的油脂分子(RH)和氫過氧化物(ROOH),其本身則生成沒有活性的氧化劑自由基,從而中止自由基連鎖反應(yīng),起到防止油脂自動氧化酸敗的作用,反應(yīng)過程如下:RH+O2R+OHR+AH2ROOH+AHROO+AH2ROOH+AHROO+AHROOH+A由圖2結(jié)果可以得出:核桃油初期過氧化值增長速度是比較緩慢的,接著就進(jìn)入加速氧化期,緩慢氧化的初期稱為誘導(dǎo)期,誘導(dǎo)期的長短是油脂穩(wěn)定性的一種度量,同時反映其抗氧化能力。由圖2可知空白樣(10#)的氧化誘導(dǎo)期最短,為1012h,而添加抗氧化劑的樣品(1#9#)的誘導(dǎo)期均有明顯的提高,最電熱鼓風(fēng)烘箱、真

10、空過濾機(jī)、恒溫水浴鍋、高速離心機(jī)、真空干燥鍋、板框過濾機(jī)、791型磁力攪拌器、堿式滴定管、電子天平、移液管等。213主要方法核桃油酸價、過氧化值、碘價的糧油加工與食品機(jī)械2004年第4期43MACHINERYFORCEREALSOILANDFOODPROCESSING油脂工程時又是水溶性抗氧化劑,它們在油體系中可有效分布在空氣和油分子的界面,提供氫原子與介質(zhì)中的氧發(fā)生反應(yīng)從而減少油脂中的氧含量達(dá)到延緩油脂氧化的作用,異抗壞血酸的抗氧化效果優(yōu)于抗壞血酸,圖2中1#(TBHQ與VC組合的抗氧化效果優(yōu)圖2復(fù)合抗氧化劑對核桃油氧化穩(wěn)定性的影響注:1#0.01%TBHQ+0.015%VC;2#0.010

11、%PG+0.015%VC;3#0.01%THBQ+0.01%BHT+0.015%VC;4#0.02%BHT+0.015%VE+0.015%VC;5#0.01%TBHQ+0.01%VE+0.015%VC;6#0.01%TBHQ+0.01%PG+0.015%VC;7#0.+0.015%VC;8#%0.01%PG+0.015;0.%TBHQ+0.015%#空白樣高油脂的氧化穩(wěn)定性,抗氧化能力可提高50%90%,試驗結(jié)果表明VC的增效作用優(yōu)于檸檬酸。(2)復(fù)合抗氧劑的各種抗氧劑之間以及與增效劑(金屬離子螯合劑)通過復(fù)配可有協(xié)同增效作用,在本試驗中TBHQ+PG+VC組合的抗氧化能力最好,經(jīng)Schall

12、試驗表明:在60,17d后其于TBHQ與檸檬酸組合),TBHQ與VC復(fù)配時在試驗條件下經(jīng)17d時其過氧化值為0185meq/kg,而與VC的復(fù)配為1158meq/0kg,據(jù)貨架壽20個月以上,所以,通過不同抗氧化劑和增效劑的復(fù)配可顯著提高核桃油的氧化穩(wěn)定性。參考文獻(xiàn)1萬本屹,董海洲,李宏1核桃油精煉工,各種抗氧化劑在抗氧化之后,產(chǎn)生的游離基會相互作用生成新的酚類化合物,繼續(xù)發(fā)揮抗氧化作用,使其抗氧化性能得以增強(qiáng)。經(jīng)試驗結(jié)果表明:TBHQ+PG+VC的過氧化值小于TBHQ+VC和PG+VC的過氧化值,TBHQ+PG+長的為1#和8#,其氧化誘導(dǎo)期為34d,這表明抗氧化劑可以延長核藝的研究J1西部

13、糧油科技,2001,(2):182012楊洋,韋小英1國內(nèi)外天然食品抗氧化桃油氧化的誘導(dǎo)期,延緩核桃油開始敗壞的時間。核桃油中存在的某些金屬離子如Cu2+、Fe2+、Mn2+、Ni2+等對油脂劑的研究進(jìn)展J1食品科學(xué),2002,23(10):13714013劉大川,蘇望懿1食用植物油與植物蛋白檸檬酸的過氧化值小于PG+檸檬酸、TBHQ+檸檬酸的過氧化值,因此,TBHQ+PG+VC的組合為最佳組合。氧化的催化能力很強(qiáng),同時加入一定量金屬離子螯合劑如檸檬酸、抗壞血酸、異抗壞血酸、植酸、磷酸鹽等將金屬離子螯合,具有良好的抗氧化增效作用,可在很大程度上延長油脂的儲存期,所以檸檬酸、植酸、抗壞血酸、異抗

14、壞血酸都是抗氧化增效劑,在抗氧化劑存在的情況下能顯著提高其抗氧化能力,一般可達(dá)50%90%,另外異抗壞血酸和抗壞血酸同M1北京:化學(xué)工業(yè)出版社,200114樊建,陳朝銀1三種脫膠處理對水代法4結(jié)語(1)核桃油中不飽和脂肪酸含量提取的核桃油氧化穩(wěn)定性的影響J1中國油脂,2000,25(5):49511較高,在外界因素如金屬離子的作用下易于發(fā)生氧化反應(yīng),抗氧化劑與增效劑(金屬離子螯合劑)如檸檬酸、VC、異VC復(fù)配后,由于增效劑將金收稿日期:2003-11-05作者簡介:李書國(1969-),男,浙江景縣人,河北科技大學(xué)食品科學(xué)與工程系副教授,研究方向為現(xiàn)代食品加工技術(shù)。通訊地址:186號(050018)石家莊市裕華東路屬離子螯合消除它們的影響,可以提(上接第41頁)J.大連大學(xué)學(xué)報,2000,21(4):的用量對脫色效果影響最大,其次是脫色時間,脫色溫度的影響較小。并且這3個工藝條件在此范圍內(nèi)對紫蘇油脫色影響顯著,超過此范圍則對油脂色澤降低的影響很小。在生產(chǎn)中,合理選擇、組合工藝條件,以便降低油脂、輔助物料、能源的消耗,取得高品質(zhì)的產(chǎn)品。參考資料1崔凱,丁霄霖.中國紫蘇屬植物種子油