激发油脂氧化的基本因素和抗氧化剂的基本类型
油脂的氧化机理及天然抗氧化物的简介_穆同娜
油脂的氧化机理及天然抗氧化物的简介穆同娜1,张 惠1,景全荣2(中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京 100083)(中国农业机械化科学研究院,北京 100083)摘要:本文简要介绍了油脂主要的三种抗氧化方式自动氧化,光氧化和酶氧化的氧化机理,以及影响油脂氧化的主要因素。
并对高效无毒的天然抗氧化剂进行简要的分类介绍。
关键词:油脂; 氧化机理; 天然抗氧化剂Abstract: This paper introduces three main oxidant ways of foil: auto-oxidation, light-oxidation and enzyme-oxidation, discusses theirs oxidation mechanism and main factors affecting on oxidation of oil. Based upon assortmrnt of Antioxidant mechanism, this paper introduces briefly several kinds of natural antioxidant.Key words: oil; oxidation mechanism; natural antioxidant油脂是人类三大营养素之一,是很好的热能营养素,在人体内具有重要的生理功能。
而油脂氧化是影响油脂品质的一个重要因素。
油脂氧化所产生的产物会对食用油脂的风味、色泽以及组织都会产生不良的影响,以至于缩短货架期降低油脂的营养品质。
同时,油脂的脂质过氧化还会对膜、酶、蛋白质造成破坏,甚至可以导致老年化的很多疾病还可以致癌,严重危害人体健康。
油脂的氧化主要包括三种类型,分别是油脂的自动氧化,光氧化和酶氧化。
通过这主要的三种氧化方式先将油脂氧化生成氢过氧化物,氢过氧化物可以继续氧化(其他双键)生成二级氧化产物,可能聚合形成多聚物,可以脱水形成酮基酸酯,二级氧化产物也可分解生成一系列小分子化合物。
油脂自动氧化的机制及其控制
第三节 油脂自动氧化的机制及其控制油脂氧化就是油脂及油基食品败坏的主要原因之一。
油脂在食品加工与贮藏期间,因空气中的氧气、光照、微生物、酶等的作用,产生令人不愉快的气味,苦涩味与一些有毒性的化合物,这些统称为酸败。
但有时油脂的适度氧化,对于油炸食品香气的形成就是必需的。
油脂氧化的初级产物就是氢过氧化物,其形成途径有自动氧化、光敏氧化与酶促氧化三种。
氢过氧化物不稳定,易进一步发生分解与聚合。
一、油脂氧化的类型1、自动氧化不饱与油脂与不饱与脂肪酸可被空气中的氧氧化,这种氧化称为自动氧化。
氧化产物进一步分解成低级脂肪酸、醛酮等恶臭物质,使油脂发生酸败。
其大致过程就是不饱与油脂与脂肪酸先形成游离基,再经过氧化作用生产过氧化物游离基,后者与另外的油脂或脂肪酸作用生成氢过氧化物与新的脂质游离基,新的脂质游离基又可参与上述过程,如此循环形成连锁反应。
示意如下:油脂的自动氧化就是油脂酸败的最主要的原因,它对于油脂与含油食品质量的控制极为重要。
2、油脂的光敏氧化不饱与油脂与不饱与脂肪酸可因光而发生光敏氧化。
其速度比自动氧化的速度快得多(约高103倍)。
油脂的光敏氧化中不形成初始游离基(R.),而就是通过直接加成,形成氢过氧化物。
一个双键可产生两种氢过氧化物,生成的氢过氧化物继续分解产生醛、酮及低级脂肪酸等。
有些次级过氧化物如C5--C9的氢过氧化烯醛有强毒性,可破坏一些酶的催化能力,危害性极大。
3、酶促氧化脂肪在酶参与下发生的氧化反应,称为酶促氧化。
油脂在酶的作用下氧化产生的中间产物也就是一些氢过氧化物。
以上各种途径生成的氢过氧化物均不稳定,当体系中的浓度增至一定程度时,就开始分解。
可能发生的反应之一就是氢过氧化物单分子分解为一个烷氧基与一RH R . ROOH 天然油脂或脂肪酸 油脂游离基 过氧化物游离基 氢过氧化物 R . + 新生的脂质游离基个羟基游离基,烷氧基游离基的进一步反应生成醛、醇或酮等。
醛、醇或酮等这些小分子具有令人不愉快的气味即哈喇味,导致油脂酸败。
第3章抗氧化剂
以AH代表抗氧化剂 AH+ROO·→ROOH+A· AH+ R· → RH + A· 抗氧化剂的自由基A·没有活性,它不能引
起链式反应,却能参与一些终止反应。 如:A·+ A·→AA
A·+ROO·→ROOA
第3章抗氧化剂
⑵氧清除剂 抗氧化剂极易被氧化,可与空气中的氧
首先反应,保护食品。 抗氧化剂只能阻碍氧化作用的过程,以
第三章 抗氧化剂
一、概述
抗氧化剂:抗氧化剂是指能 防止或延缓食品成分氧化变质 的一类食品添加剂,主要用于 防止油脂及富脂食品的氧化酸 败,以及由氧化所导致的褪色、 褐变、维生素破坏等。能够提 高食品的稳定性和延长贮存期 的食品添加剂。
第3章抗氧化剂
氧化剂应具备条件
具有抗氧化作用物质很多,但用于食品 的抗氧化剂应具备以下特点: ⑴安全卫生,抗氧化剂本身及分解产物 都无毒无害;便于分析检测。 ⑵对食品的感官性质不产生明显的影响, 能够与食品共存,性能稳定。 ⑶抗氧化效果良好,低浓度有效,使用 方便,价格便宜。
第3章抗氧化剂
9
R2
OOH R2
b.亚油酸氢氢过氧化合物
R1 13 11 9 R2
光、热
或金属
R1
9 R2
R1
11
R2 R1 12
R2
O2 H (增殖期)
OOH
OOH
R1
R2 R1
第3章抗氧化剂
R2
(二)激发油脂氧化的因素
一些二价或多价,如Cu 2+、Zn2+、 Fe3+、Fe2+、Al3+、Pb2+等的金属离 子常可促进油脂氧化反应的进行,称这 些金属离子为助氧化剂。金属离子在油 脂氧化中通过下面三种方式发挥促进的 作用:
油脂的氧化机理及天然抗氧化物的简介_穆同娜
油脂的氧化机理及天然抗氧化物的简介穆同娜1,张 惠1,景全荣2(中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京 100083)(中国农业机械化科学研究院,北京 100083)摘要:本文简要介绍了油脂主要的三种抗氧化方式自动氧化,光氧化和酶氧化的氧化机理,以及影响油脂氧化的主要因素。
并对高效无毒的天然抗氧化剂进行简要的分类介绍。
关键词:油脂; 氧化机理; 天然抗氧化剂Abstract: This paper introduces three main oxidant ways of foil: auto-oxidation, light-oxidation and enzyme-oxidation, discusses theirs oxidation mechanism and main factors affecting on oxidation of oil. Based upon assortmrnt of Antioxidant mechanism, this paper introduces briefly several kinds of natural antioxidant.Key words: oil; oxidation mechanism; natural antioxidant油脂是人类三大营养素之一,是很好的热能营养素,在人体内具有重要的生理功能。
而油脂氧化是影响油脂品质的一个重要因素。
油脂氧化所产生的产物会对食用油脂的风味、色泽以及组织都会产生不良的影响,以至于缩短货架期降低油脂的营养品质。
同时,油脂的脂质过氧化还会对膜、酶、蛋白质造成破坏,甚至可以导致老年化的很多疾病还可以致癌,严重危害人体健康。
油脂的氧化主要包括三种类型,分别是油脂的自动氧化,光氧化和酶氧化。
通过这主要的三种氧化方式先将油脂氧化生成氢过氧化物,氢过氧化物可以继续氧化(其他双键)生成二级氧化产物,可能聚合形成多聚物,可以脱水形成酮基酸酯,二级氧化产物也可分解生成一系列小分子化合物。
油脂的氧化及其抗氧化措施
3.3 温度
温度的上升会促进氧化。油脂在100℃以下, 温度每上升10℃ 10℃, 温度的上升会促进氧化。油脂在100℃以下, 温度每上升10℃, 100℃以下 氧化速度便提高1 对动植物性的起酥油试验, 97. 氧化速度便提高1 倍。对动植物性的起酥油试验, 在97.8~110℃ 的平均值下, 温度每上升9℃ 氧化速度增加1 9℃, 的平均值下, 温度每上升9℃,氧化速度增加1 倍, 植物性起酥油 贮藏时21 63℃, 温度每上升16℃ 氧化速度增加1 倍等等。 21~ 16℃, 贮藏时21~63℃, 温度每上升16℃, 氧化速度增加1 倍等等。经 测定, 油脂在110℃时的氧化速度是97℃时的215 110℃时的氧化速度是97℃时的 测定, 油脂在110℃时的氧化速度是97℃时的215 倍。
油脂的氧化及其抗氧化措施
• • • • •
1.油脂 2.油脂的氧化机理 3.影响油脂氧化的因素 4.油脂氧化机理研究的几个核心问题 5.油脂氧化的抗氧化剂——TBHQ
1.油脂 油是不饱和高级脂肪酸甘油酯,脂肪是饱和高级脂肪酸甘油 油脂: 油脂
酯,都是高级脂肪酸甘油酯,是一种有机物。植物油在常温常压下一般 为液态,称为油,而动物脂肪在常温常压下为固态,称为脂,二者合称 为油脂。油脂均为混合物,无固定的熔沸点。油脂不但是人类的主要营 养物质和主要食物之一,也是一种重要的工业原料。 油脂中的碳链含碳碳双键 含碳碳双键时(即为不饱和脂肪酸甘油酯),主要 含碳碳双键 是低沸点的植物油;油脂中的碳链为碳碳单键 为碳碳单键时(即为饱和脂肪酸甘油 为碳碳单键 酯),主要是高沸点的动物脂肪。 • 油脂结构
2.1油烯底物(如不饱和油 活化的含烯底物( 活化的含烯底物 和空气中的氧在室温下,未经任何直接光照 未经任何直接光照,未 脂)和空气中的氧在室温下 未经任何直接光照 未 加任何催化剂等条件下的完全自发的氧化反应。 加任何催化剂等条件下的完全自发的氧化反应。 自动氧化是一个自由基连锁反应,它一般是按游 离基反应的机理进行的。油脂的变质,绝大部分 是由于脂类的自动氧化造成的。 • 油脂自动氧化三个过程:诱导 发展 终止。 诱导 终止
油脂自动氧化的机制及其控制
油脂自动氧化的机制及其控制油脂是一种由脂肪酸和甘油酯构成的混合物,常见于食品和化妆品中。
油脂自动氧化是指在空气中或储存时,油脂会与氧气接触并发生氧化反应的过程。
这一过程会导致油脂的氧化质量下降,出现氧化变质、变色、变味等现象。
因此,控制油脂的自动氧化对于保持其质量和延长其使用寿命非常重要。
第一步是引发反应,即活性氧的生成。
油脂中存在的活性氧可通过多种途径生成,如自由基引发的氧化、光氧化、酶催化等。
其中,自由基引发的氧化是最为常见的机制。
当油脂中存在氧气和自由基时,它们会发生反应生成过氧化物自由基,这是引发油脂氧化的关键步骤。
第二步是传递反应,即自由基与其他油脂分子发生反应。
在这个过程中,自由基会攫取其他分子的氢原子,产生不稳定的自由基中间体。
这一过程会形成新的自由基,并导致氧化反应的连锁增加。
第三步是扩散反应,即氧化产物在油脂中的扩散和演化。
在氧化反应进行的过程中,大量的氧化产物会逐渐形成,如过氧化脂质、醛类、酮类等。
这些氧化产物会导致油脂质量下降,引起氧化变质的现象。
为了控制油脂的自动氧化,可以采取以下几种措施:1.阻断引发反应。
通过添加抗氧化剂来阻止自由基的生成,减少氧化反应的开始。
常见的抗氧化剂有硫酸盐类、亚硫酸盐类和合成抗氧化剂等。
抗氧化剂可以中和自由基,降低其活性。
2.阻止传递反应。
通过控制油脂中的过氧化物自由基的生成和消除来减少自由基的数量,以防止连锁反应的进行。
这可以通过添加金属螯合剂、活性吸附剂等来达到目的。
3.阻碍扩散反应。
通过控制氧气的接触、降低温度、减少光照等方式来降低氧化反应的速率。
此外,包装油脂时可以选择透氧性较低的包装材料,减少氧气的进入油脂中。
4.使用抗氧化性能良好的油脂。
一些油脂本身具有较好的抗氧化性能,如鳄梨油、橄榄油等。
选择这些油脂作为原料可以降低油脂自动氧化的发生率。
综上所述,控制油脂自动氧化的机制主要涉及引发反应、传递反应和扩散反应三个步骤。
通过选择适当的抗氧化剂、控制氧气接触和温度等方式可以有效降低油脂自动氧化的发生率,延长油脂的使用寿命。
油脂氧化酸败及防止
一、油脂氧化酸败类型1、油脂受氧、水、光、热、微生物等作用,会逐渐水解或氧化而变质酸败,使中性脂肪分解为甘油和脂肪酸,或使脂肪酸中的不饱和链断开形成过氧化物,再依次分解为低级脂肪酸、醛类、酮类等物质,而产生异臭和异味;2、油脂酸败表现为过氧化植、羰基价、酸价的增高,过氧化值为油脂酸败初期指标、羰基价为中间指标、酸价为最终指标;3、油脂酸败主要类型(根据酸败的原因):3.1水解酸败:直接表现为酸价高3.2酮型酸败:敏感指标为TBA3.3氧化酸败:直接表现为过氧化值高;如下图所示:二聚物多聚物聚合油脂脂质氢过氧化物(POV)分解二氢过氧化物酮醛光醛环氧化物(TBA)羟基化合物酯多聚物酸(A V)氧化酸败是指油脂暴露在空气中会自发的进行氧化,这种氧化反应一旦开始,就会一直进行到氧气耗尽或自由基与自由基结合产生稳定的化合物为止。
它是一种包括引发、增殖和终止3个阶段的连锁反应,即使添加抗氧化剂也不能阻止氧化的进行,只能延缓反应的诱导期和降低反应速度。
二、氧化酸败的原理及减缓方法1 油脂氧化的历程油脂氧化分为3个阶段:引发→增殖→终止。
1.1油脂氧化的引发(initiation):RH→R·+H·RH+O2→R·+ROO·1.2自由基链式反应(增殖,Propagation):R·+O2→ROO·ROO·+RH→ROOH+R·ROOH→RO·+·OH2ROOH→R·+ROO·+H2ORO·+RH→ROH+R··OH+RH→ROH+R·1.3自由基反应的终止(Termination):R.+R·→R—RRO·+RO·→ROORROO·+ROO·→ROOR+O2R·+RO·→RORR·+ROO·→ROOR上式中,RH为油脂中所含的不饱和组分,H为其双键旁边亚甲基上的氢原子。
油脂自动氧化的机制及其控制(优选参考)
第三节 油脂自动氧化的机制及其控制油脂氧化是油脂及油基食品败坏的主要原因之一。
油脂在食品加工和贮藏期间,因空气中的氧气、光照、微生物、酶等的作用,产生令人不愉快的气味,苦涩味和一些有毒性的化合物,这些统称为酸败。
但有时油脂的适度氧化,对于油炸食品香气的形成是必需的。
油脂氧化的初级产物是氢过氧化物,其形成途径有自动氧化、光敏氧化和酶促氧化三种。
氢过氧化物不稳定,易进一步发生分解和聚合。
一、油脂氧化的类型1、自动氧化不饱和油脂和不饱和脂肪酸可被空气中的氧氧化,这种氧化称为自动氧化。
氧化产物进一步分解成低级脂肪酸、醛酮等恶臭物质,使油脂发生酸败。
其大致过程是不饱和油脂和脂肪酸先形成游离基,再经过氧化作用生产过氧化物游离基,后者与另外的油脂或脂肪酸作用生成氢过氧化物和新的脂质游离基,新的脂质游离基又可参与上述过程,如此循环形成连锁反应。
示意如下:油脂的自动氧化是油脂酸败的最主要的原因,它对于油脂和含油食品质量的控制极为重要。
2、油脂的光敏氧化不饱和油脂和不饱和脂肪酸可因光而发生光敏氧化。
其速度比自动氧化的速度快得多(约高103倍)。
油脂的光敏氧化中不形成初始游离基(R .),而是通过直接加成,形成氢过氧化物。
一个双键可产生两种氢过氧化物,生成的氢过氧化物继续分解产生醛、酮及低级脂肪酸等。
有些次级过氧化物如C5--C9的氢过氧化烯醛有强毒性,可破坏一些酶的催化能力,危害性极大。
3、酶促氧化脂肪在酶参与下发生的氧化反应,称为酶促氧化。
油脂在酶的作用下氧化产生的中间产物也是一些氢过氧化物。
以上各种途径生成的氢过氧化物均不稳定,当体系中的浓度增至一定程度时,就开始分解。
可能发生的反应之一是氢过氧化物单分子分解为一个烷氧基和一RH R . ROOH 天然油脂或脂肪酸 油脂游离基 过氧化物游离基 氢过氧化物 R . + 新生的脂质游离基个羟基游离基,烷氧基游离基的进一步反应生成醛、醇或酮等。
醛、醇或酮等这些小分子具有令人不愉快的气味即哈喇味,导致油脂酸败。
油脂自动氧化的机制及其控制
.油脂自动氧化的机制及其控制第三节油脂在食品加工和贮藏期间,油脂氧化是油脂及油基食品败坏的主要原因之一。
因空气中的氧气、光照、微生物、酶等的作用,产生令人不愉快的气味,苦涩味和一些有毒性的化合物,这些统称为酸败。
但有时油脂的适度氧化,对于油炸食品香气的形成是必需的。
油脂氧化的初级产物是氢过氧化物,其形成途径有自动氧化、光敏氧化和酶促氧化三种。
氢过氧化物不稳定,易进一步发生分解和聚合。
一、油脂氧化的类型1、自动氧化不饱和油脂和不饱和脂肪酸可被空气中的氧氧化,这种氧化称为自动氧化。
氧化产物进一步分解成低级脂肪酸、醛酮等恶臭物质,使油脂发生酸败。
其大致过程是不饱和油脂和脂肪酸先形成游离基,再经过氧化作用生产过氧化后者与另外的油脂或脂肪酸作用生成氢过氧化物和新的脂质游离基,物游离基,新的脂质游离基又可参与上述过程,如此循环形成连锁反应。
示意如下:RH O 2...+ROOH RHRRROO氢过氧化物新生的化过氧物油天然脂脂脂油游质游离基或脂肪酸离基游离基油脂的自动氧化是油脂酸败的最主要的原因,它对于油脂和含油食品质量的控制极为重要。
2、油脂的光敏氧化不饱和油脂和不饱和脂肪酸可因光而发生光敏氧化。
其速度比自动氧化的速度快得多(约高103倍)。
油脂的光敏氧化中不形成初始游离基(R.),而是通过直接加成,形成氢过氧化物。
一个双键可产生两种氢过氧化物,生成的氢过氧化物继续分解产生醛、酮及低级脂肪酸等。
有些次级过氧化物如C5--C9的氢过氧化烯醛有强毒性,可破坏一些酶的催化能力,危害性极大。
3、酶促氧化脂肪在酶参与下发生的氧化反应,称为酶促氧化。
油脂在酶的作用下氧化产生的中间产物也是一些氢过氧化物。
以上各种途径生成的氢过氧化物均不稳定,当体系中的浓度增至一定程度时,就开始分解。
可能发生的反应之一是氢过氧化物单分子分解为一个烷氧基和一;...个羟基游离基,烷氧基游离基的进一步反应生成醛、醇或酮等。
醛、醇或酮等这些小分子具有令人不愉快的气味即哈喇味,导致油脂酸败。
油脂氧化的条件与方式(汇编)
油脂氧化的条件与方式1油脂氧化机理油脂氧化主要包括自动氧化、光敏氧化、酶促氧化三种类型,其中,自动氧化为油脂变质的主要途径。
油脂的自动氧化,即自由基链式反应,包括引发、传递、终止这几个步骤在起始的引发步骤中,脂肪酸或甘油酷脱氢生成脂质烷基自由基(R )。
加热、金属催化剂、紫外线及可见光都会加速脂肪酸或甘油酯的自由基形成。
从脂肪酸或甘油酷中脱去氢所需的能量取决于分子中的氢位置。
与双键相邻的氢原子,尤其是与2个双键之间的碳相连的氢更容易被脱去。
传递步骤中,烷基自由基与O:反应生成过氧自由基(ROO") ROO·再与不饱和脂肪酸反应生成氢过氧化物(ROOH),同时产生的R·可继续与氧反应生成过氧自由基,使得链式反应循环下去。
脂质过氧自由基和氢过氧化物的形成速率仅取决于氧的可用量和温度体系中自由基达到一定浓度时,相互碰撞聚合,生成非自由基产物,导致反应终止。
2油脂氧化的影响因素及控制措施2.1影响因素油脂影响较大。
脂的氧化是一个复杂的过程,除自身的内部因素外,受外部环境因素的影影响油脂氧化的主要因素及其作用效果见表1。
表1 油脂氧化主要影响因素2.2控制措施针对油脂氧化的影响因素,采取相应措施,可以延缓油脂氧化。
目前,控制油脂氧化的研究主要集中于两个方面:添加抗氧化剂与改善贮藏环境改善贮藏环境主要是从影响油脂氧化的物理因素入手,降低外部环境条件对油脂的影响。
具体措施有低温贮藏、避光保存、保持合适湿度条件、选择避光阻氧的包装材料、采用真空或充氮包装等。
Lopez等研究了低温贮藏对核桃品质的影响,在100℃,60%相对湿度的贮藏条件下,核桃仁货架期可达一年以上。
倪芳妍等以大豆油为原料,选择三种包装材料,研究其在避光、自然光照射、灯光照射贮存条件下的质量变化,结果表明不透明包装、避光保存食用油品质下降最小。
添加抗氧化剂是控制油脂氧化最常用有效的措施。
抗氧化剂是可以抑制氧依赖性脂质氧化的化合物,通常是通过清除和中和自由基来实现。
食品中油脂氧化与抗氧化机制的研究
食品中油脂氧化与抗氧化机制的研究近年来,人们对食品中的油脂氧化与抗氧化机制越来越关注。
油脂氧化是指油脂受到氧气、光线、热量等外界因素的作用后,发生质量变化的过程。
而食品中的油脂氧化除了会影响食品的口感和储存寿命外,还可能产生一些有害物质,对人体健康带来潜在风险。
因此,研究食品中油脂氧化的机制,并寻找有效的抗氧化方法,对于确保食品的安全和品质具有重要意义。
首先,了解油脂氧化的机制对于研究抗氧化方法至关重要。
油脂氧化的机制可以简单概括为自由基链式反应。
当油脂受到外界的刺激后,脂质分子中的不饱和脂肪酸会被氧气氧化生成自由基,这些自由基会不断地反应并产生新的自由基,从而引发一系列的链式反应。
在这个过程中,油脂中的营养成分和风味物质会不断流失,同时产生的有害物质如过氧化物会对人体健康带来风险。
针对油脂氧化的问题,科学家们开展了大量的研究工作,寻找抗氧化方法来延缓油脂氧化的过程。
一种常见的抗氧化方法是添加天然或人工合成的抗氧化剂。
抗氧化剂可以帮助抑制自由基的生成,从而减缓油脂氧化的速度。
常见的天然抗氧化剂包括维生素C、维生素E和多酚化合物等,而人工合成的抗氧化剂则多为一些化学合成物。
然而,食品添加剂的使用也引发了一些争议,因为有些合成抗氧化剂会对人体健康产生负面影响。
因此,研究人员也在探索使用天然食物来提取抗氧化物质的方法,以期能够替代或减少对合成抗氧化剂的使用。
除了添加抗氧化剂外,科学家们还研究了其他抗氧化方法,其中包括改变食品加工方式和改变油脂组成等。
在食品加工过程中,可以通过控制温度、光线和氧气的暴露时间等方式来减缓油脂氧化的速度。
此外,提高食品中的酸度和降低水分含量也能有效延缓油脂氧化的过程。
此外,将油脂中的饱和脂肪酸替换为较不容易被氧化的单不饱和脂肪酸也是一种有效的抗氧化方法。
值得注意的是,在研究油脂氧化与抗氧化机制时,科学家们还发现了油脂氧化对人体健康的一些影响。
例如,油脂氧化后会产生一些有害物质,如醛类、酮类和羟基脂肪酸等。
油脂的氧化及其抗氧化措施
在这个过程中, 已生成的含烯游离基与氧结合形成过氧游离基(ROO·),过 氧游离基夺取别的脂类分子上的氢原子, 形成氢过氧化物(ROOH) 和新的自 由基, 依此往复循环, 各种游离基不断反应使氢过氧化物(ROOH) 不断积累。 增殖反应一旦开始, 发展速度非常快。
R·+O2→ROO· ROO·+RH→ROOH+ R· ROOH→RO·+·OH 2ROOH→R·+ ROO·+H2O RO·+RH→ROH+ R· ·OH+ RH→ROH+ R·
光敏剂作用过程:
在光氧化反应中, 光敏剂使基态氧3O2 生成激化态氧1O2, 激化态氧1O2 直接与基 态的含烯物的双键作用, 生成氢过氧化物。由上可知油脂氧化的机理不同, 参加 反应的氧的状态也不同。在自动氧化中也存在光敏剂催化含烯物生成游离基。 光氧化机理: 光敏剂在光照下产生激化态氧1O2。激化态氧1O2 直接进攻任一油 脂的双键, 双键发生位移最后形成氢过氧化物。
3.2 金属离子催化剂
食用油脂通常含有微量的金属离子。这些金属离子的来源,一是含金 属的活化酶或其分解产物;二是在食油炼制、食油氢化及食品加工中 接触金属容器。重金属,特别是那些具有两价或更高价态且在它们之 间有合适的氧化还原电势(例如钴、铜、铁、镁等)的金属,可缩短链 反应引发期的时间,加快脂类化合物氧化的速度。
请简述油脂在加工和贮藏中的氧化机理及其影响因素
请简述油脂在加工和贮藏中的氧化机理及其影响因素
其实质是由于其中含有不饱和键的物质(脂肪、脂肪酸、脂溶性维生素及其它脂溶性物质)的氧化酸败。
脂类氧化酸败分自动氧化酸败和微生物氧化酸败。
1、油脂的自动氧化
化合物和空气中的氧在室温下,未经任何直接光照,未加任何催化剂等条件下的完全自发的氧化反应,随反应进行,其中间状态及初级产物又能加快其反应速度。
脂类的自动氧化是自由基的连锁反应,其酸败过程可以分为诱导期、传播期、终止期和二次产物的形成四个阶段。
2、油脂的微生物氧化
微生物氧化是由微生物酶催化所引起的。
存在于植物饲料中的脂氧化酶或微生物产生的脂氧化酶最容易使不饱和脂肪酸氧化。
荧光杆菌,曲霉菌和青霉菌等微生物对脂肪的分解能力较强。
扩展资料
一、影响因素
影响脂类氧化速度最主要的因素是抗氧化剂、金属及脂类本身的不饱和程度,其次是水分及其贮存条件(如温度及光照等)。
亚油酸和其他多不饱和脂肪酸的氧化速度比油酸高得多,因为亚甲基两边的双键大大地活化了。
抗氧化剂则是影响油脂氧化速度最重要的因素,油脂中含有何种抗氧化剂,含量多少是油脂稳定性的决定因素。
一般情况下,酚类抗氧化剂的最佳浓度为0.02%,如太低,油脂则得不到充分的稳定化作用。
但当超过一定浓度时,油脂稳定性增加很缓慢,有些抗氧化剂的浓度太高时,则油脂的稳定性反而下降。
对于醌类抗氧化剂来说,当其浓度很高时,油脂的氧化稳定性还有上升的趋势。
食用油抗氧化剂
食用油抗氧化剂介绍食用油在烹饪和食品加工中起着重要的作用,但由于油脂易受氧化影响而变质,需要添加抗氧化剂来延长其保鲜期和稳定性。
食用油抗氧化剂是一种能够稳定油脂,延缓或抑制油脂氧化的物质。
本文将介绍常见的食用油抗氧化剂、作用机制以及其应用领域。
常见的食用油抗氧化剂1. 丙二醛丙二醛(Propionaldehyde)是一种常用的食用油抗氧化剂。
它具有很强的抗氧化性能,并且添加量较小。
丙二醛可以通过与油脂中的自由基反应,抑制氧化反应的进行,从而延长食用油的保质期。
丙二醛还具有杀菌的作用,可以有效地抑制一些微生物的生长。
2. 生育酚生育酚(Tocopherol)是一种脂溶性的维生素E。
它是一种很常见的食用油抗氧化剂,具有很高的抗氧化活性。
生育酚可以通过与自由基发生反应,抑制或延缓油脂的氧化反应。
与丙二醛相比,生育酚添加量较大,但它对食用油的风味和营养价值有一定的保护作用。
3. 亚硫酸氢钠亚硫酸氢钠(Sodium bisulfite)是一种无色结晶,具有很强的抗氧化性能。
亚硫酸氢钠可以与氧气中的自由基发生反应,抑制氧化反应的进行。
此外,亚硫酸氢钠还具有阻断有机物质氧化的作用,可以保持食用油的色泽和风味。
抗氧化剂的作用机制食用油抗氧化剂可以通过多种途径发挥其抗氧化的作用。
下面是一些常见的作用机制:1. 自由基捕捉抗氧化剂能够与油脂中的自由基发生反应,从而有效地抑制或延缓氧化反应的进行。
自由基是引起油脂氧化的主要原因之一,抗氧化剂通过与自由基结合,降低其活性,从而保护油脂的稳定性。
2. 金属离子螯合一些抗氧化剂具有与金属离子结合的能力,形成稳定的络合物。
金属离子可以促进油脂的氧化反应,而抗氧化剂通过螯合金属离子,阻断其参与氧化反应,从而延缓油脂的氧化进程。
3. 阻断链反应氧化反应通常是一个自由基链反应过程。
抗氧化剂可以通过与链反应中的自由基反应,从而阻断氧化反应的进行。
通过阻断链反应,抗氧化剂可以有效地延缓油脂的氧化进程。
简述油脂氧化机理及影响因素
简述油脂氧化机理及影响因素油脂氧化是指油脂在空气中或其他氧化剂的作用下产生化学反应,导致质量和品质的变化。
这个过程涉及多种因素,包括温度、氧气、光照、金属离子等。
在本文中,我将简述油脂氧化的机理,并探讨影响油脂氧化的因素。
油脂是一种由长链脂肪酸和甘油组成的化合物。
当油脂暴露在空气中时,其中的不饱和脂肪酸会与氧气发生反应,形成自由基。
自由基是高度活跃的分子,可以引发一系列氧化反应。
这些反应会导致油脂质量的下降和产生异味。
在油脂氧化的过程中,氧气是关键的氧化剂。
油脂中的不饱和脂肪酸与氧气反应,形成过氧化物。
这些过氧化物进一步分解,生成醛、酮、醇等氧化产物。
这些产物具有不稳定性,会进一步反应,产生更多的氧化产物。
这一连串的反应被称为自由基链反应。
除了氧气,温度也是影响油脂氧化的重要因素。
较高的温度加速了氧化反应的进行。
这是因为温度升高可以提高分子的动力学能量,使反应速率加快。
因此,在存储和加工油脂时,需要注意控制温度,以降低氧化速率。
光照也会促进油脂氧化。
特别是紫外线会激发分子中的电子,产生自由基。
因此,在存储和包装油脂时,需要避免强光照射,以减少氧化的发生。
金属离子也可以催化油脂氧化反应。
金属离子可以作为氧化剂或还原剂参与反应,从而加速氧化反应的进行。
因此,在包装和加工油脂时,需要使用无金属或低金属的材料,以降低金属离子对油脂的影响。
综上所述,油脂氧化是一种复杂的化学反应,很多因素会影响其进行。
温度、氧气、光照、金属离子等都是影响油脂氧化的重要因素。
在加工和储存油脂时,需要注意控制这些因素,以延缓油脂氧化的发生,提高油脂的质量和保鲜期。
在我看来,油脂氧化是一个具有挑战性的问题。
虽然我们可以通过控制温度、减少氧气接触和避免光照来延缓氧化反应,但在实际应用中,仍然存在许多挑战。
例如,在高温条件下,如炸油过程中,很难完全避免油脂氧化。
此外,油脂中的抗氧化剂可以帮助延缓氧化反应的进行,但它们的使用需要谨慎,以避免潜在的负面影响。
论现代油脂抗氧化技术
论现代油脂抗氧化技术作者:占胤华益海(泰州)粮油工业有限公司来源:《中国食品》 2018年第20期一、油脂氧化变质原因空气中的氧。
空气使得油脂出现氧化,基本是因为其中的氧成分导致的。
目前油脂在储运时还不能和空气完全隔绝。
而氧却是游离脂肪酸氧化的根源,氧气促进作用强,游离脂肪酸氧化的速度也就快。
氧气多源自包装物本身就有的氧,以及包装材料由于透气性差而导致进入的氧。
氧的含量和被氧化物油脂含量的比例有关,也和油脂类别、包装材料有一定关系。
已有研究表明,大豆油能使得最多的氧气溶解,溶氧量也伴随温度而提高。
油脂含氧量的允许度也随油脂品级的不同而有所区别。
低级油品安全值高,高级油品仅含少量氧也会产生显著的氧化变质,所以安全值较差。
一般来说,若把油脂出现显著酸败的氧化值定在100ml.g/kg,总羰量为50ml.g/kg,假设无另外的氧化物存在,那么造成酸败需含氧量为油脂的4‰。
若油脂出现氧化现象,就需要从氧气来源上进行排查,比如包装材料中氧与油脂量、空气中的氧含量与氧化速度等要素。
脂肪酸的构成。
油脂氧化和脂肪酸双键相关,两者为正比关系。
所以,油脂贮存稳定性是按照碘值来判别的。
但这样评判稳定性显然不完全,脂肪酸构成与分布也较关键。
氧化稳定性因种类不同而有所区别,稳定性多受脂肪酸构成影响。
特殊的是植物油脂由于自带一定的生育酚因素,那么就算它的不饱和脂肪酸更多一些也不会很快被氧化。
饱和脂肪酸多是稳定的,不过也会氧化,主要出现水解。
不饱和植物油富含丰富的生育酚,使得不饱和植物油脂受保护。
高档食用油做高温真空加工后,生育酚会被分解一部分,稳定性自然较差。
光和温度。
油脂氧化速度也与温度有关。
温度提升能让油脂更快氧化,所以在冬天时油脂氧化的情况几乎不存在,但夏天却很明显。
一般情况下,每升高10℃其氧化速度就会翻倍,油脂也是如此。
若油脂有水分就会在高温下让油脂出现分解反应。
尤其是高档食用油在室温到60℃时,每15℃就能提升两倍氧化速度。
油脂抗氧化剂
油脂抗氧化剂油脂及食品中的油脂在常温下可发生两种化学变化:水解和氧化。
水解一般受脂肪酶催化而使油脂水解为甘油、单双甘油酯和游离脂肪酸,可通过精炼除去。
更普通和重要的是油脂的氧化,这是一个十分复杂的过程,也是使用抗氧化剂的主要目的。
抗氧化剂是指能防止油脂及油脂食品因氧化而导致变质的一类食品添加剂。
主要用于防止油脂及富脂食品的氧化酸败,延长油脂及食品的保质期。
1.油脂抗氧化机理1.1油脂氧化机理油脂常温下与氧分子的直接反应,称“自动氧化”,有光敏氧化及酶氧化。
其中最主要的是自动氧化。
在自动氧化的过程中,绝大多数是自由基的连锁反应,会受到光、热和可变金属(Fe、Cu、Mn、Cr)所催化,也会被抗氧剂剂(多酚类)所抑制。
在反应过程中常有过氧化物、氢过氧化物或过氧酸等中间物形成。
自动氧化是一个催化过程,是一个自由基链反应。
反应过程可分为三个阶段,即引发(诱导)、链传播(挣扎)和终止,基本模型如下:引发:生成自由基R﹒或RO2﹒RH+X﹒→R﹒+XH链传播: R﹒+O2→ROO﹒ROO﹒+RH→ROOH+ R﹒(1)终止: ROO﹒+ ROO﹒→ROOR+ O2ROO﹒+ R﹒→ROORR﹒+ R﹒→R-R(RH表示参加反应的不饱和底物;H表示双键旁亚甲基上最活泼的氢原子)1.2油脂抗氧化机理阻断油脂氧化的最有效手段,就是与各种自由基发生反应而使自由基得以消除。
能提供氢原子的物质可使自由基转变为非活性的或较为稳定的化合物,从而中断自由基的反应。
这种能提供氢原子的物质(AH或AH2)称为自由基吸收剂(抗氧化剂)。
多数抗氧化剂(BHA、BHT、PG、TBHQ、生育酚等酚类抗氧化剂),都是有效的自由基吸收剂,能迅速将一个氢原子提供给脂类的自由基,有两种形式,一种是向已被氧化脱氢后的脂肪自由基提供氢而还原到脂肪的原来状态,从而终止脂肪的继续氧化。
AH2+R·=AH·+RH (2)另一种是向过氧化自由基提供氢而使之成为氢过氧化物,终止了过氧化自由基使脂肪成为脂肪自由基的反应,从而中断脂肪的自动氧化过程:AH2+ROO·=AH·+ROOH(3)抗氧化剂能否有效抑制自动氧化,关键在于式(1)和式(2)、(3)之间的反应速度,式(2)、(3)反应速度常数为1.0×106 m-1 s-1左右;而式(1)的反应速度常数为1~2.0×102m-1 s-1,反应速度相差10000倍以上,因此抗氧化剂可以有效地抑制自动氧化。
油脂自动氧化的机制及其控制
油脂自动氧化的机制及其控制第三节油脂自动氧化的机制及其控制油脂氧化是油脂及油基食品败坏的主要原因之一。
油脂在食品加工和贮藏期间,因空气中的氧气、光照、微生物、酶等的作用,产生令人不愉快的气味,苦涩味和一些有毒性的化合物,这些统称为酸败。
但有时油脂的适度氧化,对于油炸食品香气的形成是必需的。
油脂氧化的初级产物是氢过氧化物,其形成途径有自动氧化、光敏氧化和酶促氧化三种。
氢过氧化物不稳定,易进一步发生分解和聚合。
一、油脂氧化的类型1、自动氧化不饱和油脂和不饱和脂肪酸可被空气中的氧氧化,这种氧化称为自动氧化。
氧化产物进一步分解成低级脂肪酸、醛酮等恶臭物质,使油脂发生酸败。
其大致过程是不饱和油脂和脂肪酸先形成游离基,再经过氧化作用生产过氧化物游离基,后者与另外的油脂或脂肪酸作用生成氢过氧化物和新的脂质游离基,新的脂质游离基又可参与上述过程,如此循环形成连锁反应。
示意如下:02RH 天然油脂油脂游过氧化物氢过氧化物或脂肪酸离基游离基 ____________ 油脂的自动氧化是油脂酸败的最主要的原因,它对于油脂和含油食品质量的控制极为重要。
2、油脂的光敏氧化不饱和油脂和不饱和脂肪酸可因光而发生光敏氧化。
其速度比自动氧化的速度快得多(约高103倍)。
油脂的光敏氧化中不形成初始游离基(R.),而是通过直接加成,形成氢过氧化物。
一个双键可产生两种氢过氧化物,生成的氢过氧化物继续分解产生醛、酮及低级脂肪酸等。
有些次级过氧化物如C5--C9的氢过氧化烯醛有强毒性,可破坏一些酶的催化能力,危害性极大。
3、酶促氧化脂肪在酶参与下发生的氧化反应,称为酶促氧化。
油脂在酶的作用下氧化产生的中间产物也是一些氢过氧化物。
以上各种途径生成的氢过氧化物均不稳定,当体系中的浓度增至一定程度时,就开始分解。
可能发生的反应之一是氢过氧化物单分子分解为一个烷氧基和一个羟基游离基,烷氧基游离基的RH --------- ? R ------------- ? R00------ ? R00H + R 新生的脂质游离基进一步反应生成醛、醇或酮等。
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激发油脂氧化的基本因素和抗氧化剂的基本类型
激发油脂氧化的基本因素包括:氧气、温度、光线、金属离子、水分、自由基等。
这些因素会使油脂分子发生自由基链反应,引起氧化反应。
抗氧化剂的基本类型包括:
1.酚类抗氧化剂:如维生素E、酚酸等,具有自由基清除能力,能够
防止脂质氧化。
2.多酚类抗氧化剂:如茶多酚、花青素等,具有强大的抗氧化能力,
能够清除多种自由基。
3.类胡萝卜素:如β-胡萝卜素、叶黄素等,能够稳定油脂,保护油
脂不被氧化。
4.细胞色素类:如叶绿素、卟啉等,能够与金属离子结合,抑制金属
离子催化油脂氧化。
5.谷胱甘肽:是一种含硫的三肽,具有强大的还原能力和自由基清除
能力,能够抑制油脂氧化。