油脂自动氧化的机制与控制教案资料
油脂氧化原理
油脂氧化原理
油脂氧化是指油脂在空气中接触到氧气时发生的化学反应。
这种化学反应是由油脂中的脂肪酸与氧气发生氧化反应而产生的。
油脂氧化的过程可以分为三个阶段:初始氧化阶段、自由基链反应阶段和复杂反应阶段。
在初始氧化阶段,油脂中的脂肪酸与氧气发生反应,生成过氧化脂质、羰基化合物和自由基等氧化产物。
这些产物可以进一步参与自由基链反应。
在自由基链反应阶段,自由基能够不断地与脂肪酸分子进行反应,形成更多的自由基。
这些自由基又能够与氧气发生反应,形成过氧化脂质等氧化产物。
在复杂反应阶段,油脂中的氧化产物会进一步反应,形成各种复杂的化合物。
这些化合物会导致油脂变质,出现气味和味道的改变,并且可能产生有害的物质。
油脂氧化的速度受到多种因素的影响,包括温度、氧气浓度、光照和金属离子等。
较高的温度和氧气浓度会加速油脂的氧化反应,而光照和金属离子则会促进自由基链反应的发生。
通过了解油脂氧化的原理,我们可以采取一些措施来延缓油脂的氧化过程。
例如,可以将油脂储存在阴凉、干燥和无光线的环境中,避免与空气和光照长时间接触。
同时,可以添加抗氧化剂来稳定油脂,延缓其氧化速度。
油脂氧化的原理
油脂氧化的原理油脂氧化是指由于油脂与空气中的氧发生反应而引起的化学变化。
油脂氧化是一个复杂的过程,涉及多种反应和产物的生成。
下面将详细介绍油脂氧化的原理。
油脂是由甘油和脂肪酸通过酯化反应形成的化合物,其主要成分是三酸甘油酯。
这种三酸甘油酯是由三个脂肪酸分子与一个甘油分子通过酯键结合而成的。
由于甘油酯的分子结构中含有大量的不饱和脂肪酸,使得油脂易受氧化影响。
油脂氧化反应是一种复杂的过程,主要包括自由基链反应、自氧化反应和多种氧化产物的生成。
自由基链反应是油脂氧化的主要反应途径。
当油脂与空气中的氧发生接触时,油脂中的不饱和脂肪酸发生氧化反应,产生自由基。
这些自由基接着与其他不饱和脂肪酸分子反应,形成新的自由基,从而引发自由基链反应。
自氧化反应是指油脂中的不饱和脂肪酸与氧发生直接反应,而不需要通过自由基中间体。
这种反应是较慢的反应途径,但在存在一定条件下会起到重要作用。
例如,当油脂中的氧分压升高时,自氧化反应的速率会显著增加。
在油脂氧化过程中,会生成多种氧化产物。
其中,主要包括醛、酮、酸、过氧化物、羟基化合物等。
醛和酮是由于不饱和脂肪酸氧化产生的产物,具有较强的挥发性和刺激性。
酸是由于不饱和脂肪酸发生氧化反应形成的,会降低油脂的酸值。
过氧化物是由于不饱和脂肪酸与氧直接反应形成的,具有较强的氧化性和活性。
羟基化合物是由于油脂中的不饱和脂肪酸与氧发生反应,形成的具有亲水性的产物。
油脂氧化的速率受到多种因素的影响。
其中最重要的是温度、氧分压、水分、金属离子和抗氧化剂等。
温度是影响油脂氧化速率的关键因素,温度升高会加速油脂的氧化反应。
氧分压是影响油脂氧化速率的另一个重要因素,氧分压升高会促进氧与油脂中的不饱和脂肪酸发生反应。
水分是影响油脂氧化速率的关键因素之一,水分的存在会加速油脂的氧化反应。
金属离子是影响油脂氧化速率的关键因素之一,金属离子会促进自由基反应的发生。
抗氧化剂能够抑制油脂的氧化反应,延缓油脂的老化。
油脂氧化的条件与方式
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。
食品脂质氧化的发生和控制方法
食品脂质氧化的发生和控制方法食品脂质氧化是一种常见而又令人担忧的现象。
当食品中的脂肪暴露在空气中或受到高温处理时,就会发生脂质氧化反应。
这种反应会导致食品变质、气味难闻以及有害物质的形成。
在这篇文章中,我们将探讨食品脂质氧化的发生原因和控制方法,以及相关研究的进展。
为了更好地理解食品脂质氧化的发生机理,我们首先需要了解脂质的组成和结构。
脂质是由甘油和脂肪酸组成的化合物,而脂肪酸则是由长链碳原子和羧基组成。
当脂质受到外界的氧化作用时,脂肪酸中的不饱和键很容易被氧化剂攫取,形成自由基。
这些自由基反应迅速,导致脂质氧化反应的不可逆过程。
食品脂质氧化的发生是由多种因素引起的。
其中,氧气、温度、光照和金属离子的存在被认为是主要的促进因素。
氧气是脂质氧化的最强催化剂,它可以与脂质中的不饱和脂肪酸发生反应,形成过氧化脂质。
而温度的升高会加速氧化反应的进行,特别是在高温和长时间的加热过程中。
此外,光照也能促进脂质氧化的发生,因为光照可以激发氧气和其他氧化物与脂质反应。
最后,金属离子,特别是过渡金属离子,如铁、铜和锰等,也可以加速脂质氧化反应,因为它们对氧化反应具有催化作用。
为了控制食品脂质氧化,人们已经开展了很多有益的研究。
其中包括添加天然或合成的抗氧化剂、改变食品包装材料以及加强加工过程中的控制。
抗氧化剂是一种可以延缓食品脂质氧化反应的物质。
它们可以捕捉自由基,抑制自由基链反应的进行。
目前,常用的抗氧化剂包括维生素C、维生素E、硫酸锌等。
通过添加适量的抗氧化剂,食品的氧化稳定性可以得到有效提高。
此外,改变食品包装材料也是另一种有效控制食品脂质氧化的方法。
在新的包装材料的研发中,人们努力寻找一种可以抑制氧气进入食品的材料。
这样一来,食品暴露在空气中的时间就会减少,脂质氧化的速率也会降低。
一些研究人员尝试将金属材料与其他材料结合起来,以充当氧气屏障。
这种新型包装材料在食品脂质氧化控制方面具有潜力。
另外,加强加工过程的控制也是控制食品脂质氧化的重要方法之一。
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。
脂类的自动氧化机理
脂类的自动氧化机理
脂质氧化是一种自发的、不可逆的高能化学反应。
它在生物体内可以是一种必要的进程,也可以是有害的。
脂质氧化的自动机理是指,在脂质类物质的高能存在的情况下,在活性氧空位的作用下,脂质会被氧化成甘油酸、脂肪酸和其他有机酸,同时产生大量的热量和氧化产物,如过氧化物、羟基、自由基等。
氧化过程还可促进脂类物质和金属以及金属离子的反应,从而引发由有机氧自由基引起的线性高能反应。
该反应可能引发细胞膜的破坏、蛋白质的氧化及脂质化合物的降解。
它还可以使受损的细胞膜具有自发的修复作用,促进其对环境的耐受性。
油脂的氧化初中化学教案
油脂的氧化是指油脂在氧气作用下发生的化学反应。
油脂氧化的过程会使油脂变质,这不仅影响了油脂的质量,而且还会产生一种不良的气味和味道。
因此,了解油脂氧化的化学原理,对于食品加工和储存方面都显得十分重要。
在初中化学中,我们会学习有关油脂氧化的基本知识和实验操作方法。
一、油脂氧化的原理油脂氧化是一种氧化还原反应。
油脂中的不饱和脂肪酸与氧气发生反应,会形成不同的氧化产物,如酮、醇、醛和羧酸等。
其中,较易形成的是酮和醇。
酮是一种含羰基的有机化合物,醇是一种含有-OH基团的有机分子。
当油脂中的脂肪酸被氧化生成酮和醇时,就会导致油脂的质量下降。
二、实验操作我们可以通过以下实验操作来了解油脂氧化的化学过程:1.实验器材:试管、油脂(可以是葵花油、橄榄油等)、溴酚绿指示剂、催化剂(如硬脂酸)。
2.实验步骤:(1)将一定量的油脂倒入试管中;(2)加入催化剂(硬脂酸等);(3)加入溴酚绿指示剂;(4)加热试管,观察颜色变化。
实验结果:在实验进行过程中,我们可以看到溴酚绿在没有加热的情况下是黄绿色的。
当试管加热后,颜色逐渐变成蓝色。
这是因为油脂和氧气的反应产生了氧化产物,改变了试管中的环境pH值,导致溴酚绿呈现了蓝色。
三、常见的防止油脂氧化方法为了防止油脂氧化,生产加工中通常采取以下几种方法:1.添加抗氧化剂。
常用的抗氧化剂包括BHA、BHT、VE等。
这些化学物质可以在油脂和氧气接触时防止油脂氧化反应的发生。
2.降低保存温度。
油脂的氧化反应速率是随温度升高而加快的。
因此,对于易发生油脂氧化的食品应该尽量保持低温保存,避免过度加热。
3.光照控制。
油脂在光线照射下容易被氧化,因此应该采取适当的遮光措施,防止光线直接照射到油脂中。
4.新鲜材料加工。
新鲜的油脂有抗氧化作用,因此加工时应尽量使用新鲜油脂。
本文主要介绍了油脂的氧化和初中化学教案的内容。
了解油脂氧化的化学原理和在食品加工中的应用十分重要。
如果您还有疑问或需要更深入地了解油脂氧化的知识,可以查阅相关书籍或向专业人士咨询。
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
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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(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。
油脂的氧化与抗氧化技术
油脂的氧化与抗氧化技术油脂的氧化与抗氧化技术00油脂的氧化与抗氧化技术周丽凤(中国粮油学会油脂分会,北京,100083)油脂是人类膳食中的基础营养素之一。
随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,食用油脂的安全也越来越受关注。
食用油脂和含油食品在贮存过程中很容易发生酸败现象,从而导致油脂和食品变质。
食用已发生酸败的油脂和食品会引起严重的食品安全事故。
产生酸败的主因是油脂发生了水解和氧化反应。
水解一般是由脂酶催化而使油脂水解为甘油、单双甘油脂和游离脂肪酸。
可通过加热、精炼等方式破坏或消除脂酶,达到防止水解反应的目的。
经过精炼的油脂中不含水和脂肪酶,很少发生因水解而导致变质现象;而油脂的氧化是造成油脂变质的主因。
一、油脂氧化机理脂类化合物RH与氧反应生成相应的脂肪酸,其化学式可表示为:RH+O2(基态)→ROOH然而,按照自旋角动量守衡原理,一个脂类化合物(单线态)与基态氧(三线态)之间的反应是不能自发进行的,反应活化能高达146~272kJ/mol。
研究表明,在油脂中发生的氧化反应历程是自由基连锁反应,可描述为三阶段:自由基引发:自由基传递:自由基终止:此外,温度、紫外线、油脂的不饱和度以及重金属、碱土金属离子等都对加快油脂氧化反应有较大的影响。
二、油脂的抗氧化方法要避免油脂被氧化,按上述反应历程,必须从清除参与反应的氧或清除引发氧化反应的自由基着手。
现代工业生产上常采用的方法有三种:一是采用吸氧剂清除与油脂接触的氧;二是在油贮罐内充氮气,将油与氧隔开;三是在油脂中添加自由基吸收剂(抗氧化剂),阻止氧化反应的发生。
吸氧剂加入到密闭的食品包装物或食品中,能与残留在包装中的氧气或溶解在食品中的氧反应,使食品或油脂处于与氧隔离状态,从而达到保护食品和油脂不被氧化的目的。
现常用的吸氧剂有两类:一类是不能直接添加到食品或油脂中(不能作为食品添加剂使用)的吸氧剂,如活性铁粉等,通常做成小包放置在密闭的食品包装中。
论述油脂氧化的控制技术手段及发展趋势
论述油脂氧化的控制技术手段及发展趋势一、引言油脂氧化是指油脂中的脂肪酸与氧气发生反应,导致油脂质量下降和产生不良的风味和气味。
油脂氧化不仅会影响产品的品质和口感,还会降低其营养价值,并且可能产生有害物质。
控制油脂氧化是食品加工过程中至关重要的一环。
本文将论述油脂氧化的控制技术手段及其发展趋势。
二、控制技术手段1. 添加抗氧化剂添加抗氧化剂是最常见也是最直接的控制油脂氧化的方法之一。
抗氧化剂能够与自由基反应,阻断自由基链式反应,从而延缓或阻止油脂氧化的进行。
常用的抗氧化剂包括合成抗氧化剂(如BHA、BHT)、天然抗氧化剂(如维生素E、维生素C)等。
在实际应用中,通常会根据产品特点和需求选择合适数量和类型的抗氧化剂。
2. 控制温度温度是影响油脂氧化的重要因素之一。
较高的温度会加速油脂氧化反应的进行,因此控制温度是有效控制油脂氧化的手段之一。
在食品加工过程中,可以通过合理调节加热时间、加热温度和冷却速度等方式来控制油脂的温度,从而减缓油脂氧化的速率。
3. 降低氧气接触氧气是引发油脂氧化反应的主要因素之一,因此降低油脂与空气接触是有效控制油脂氧化的手段之一。
在食品加工过程中,可以采用密封包装、惰性气体保护等方式来减少油脂与空气接触的机会,从而延缓油脂的氧化反应。
4. 增加抗氧化剂稳定性抗氧化剂本身也会受到环境因素(如光、热)等影响而失去活性,从而降低其抗氧化效果。
为了增强抗氧化剂稳定性,可以采用合适的包装材料、添加辅助抗氧化剂等方式来提高抗氧化剂的稳定性,从而延长其使用寿命。
5. 选择合适的油脂品种不同类型的油脂在氧化反应上具有不同的敏感性。
一般来说,饱和脂肪酸含量较高的油脂(如椰子油、棕榈油)相对稳定,而不饱和脂肪酸含量较高的油脂(如亚麻籽油、大豆油)相对容易氧化。
在产品设计和选择原料时,可以根据需求选择相对稳定的油脂品种,以减少氧化反应的风险。
三、发展趋势1. 天然抗氧化剂的应用随着消费者对天然食品和健康食品需求的增加,天然抗氧化剂在食品加工中得到了广泛应用。
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。
油脂氧化与抗氧化
课程论文题目:油脂氧化与抗氧化学院(直属系):生物工程学院年级、专业:2011级食品工程学生姓名:李鹏飞学号:212011085231012 指导教师:王维香教授完成时间:2011年12月4日目录1 油脂的氧化的机理 (1)1.1油脂的自动氧化 (1)1.1.1 自动氧化 (1)1.1.2 自动氧化的特征 (1)1.1.3 自动氧化的过程 (1)1.2影响油脂氧化速率的因素 (5)1.3重要脂类氧化的测定方法 (7)1.3.1过氧化值 (7)1.3.2硫代巴比妥酸值(TBA) (7)1.3.3活性氧法(AOM) (7)1.3.4史卡尔(Schaal)温箱实验 (8)1.3.5 色谱法 (8)1.3.6感官评定 (8)2 脂类的抗氧化(ANTI-OXIDANT) (8)2.1脂类抗氧化机理 (8)2.2影响抗氧化剂抗氧化效果的因素 (9)2.3主要抗氧化剂 (9)2.4 抗氧化的增效作用 (12)2.5抗氧化剂的选择 (12)3体会 (13)脂类自动氧化与抗氧化摘要:食品在加工、储存以及精制过程中,脂类发生了复杂的化学变化,产生许多新的化合物,有的可改善食品品质,但有的则生成有害的物质,对食品的色泽、风味、营养价值产生不良影响。
脂类的有自动氧化,热氧化,酶促氧化等,本文以油脂的自动氧化的机理和实例解析为基础,探讨脂类的抗氧化工艺。
1油脂的氧化的机理1.1 油脂的自动氧化1.1.1 自动氧化自动氧化作用是脂类分子与氧分子之间的反应,是脂类氧化变质的主要原因。
脂类的自动氧化是一个自由基连锁反应,诱导期中启动自由基的诱发剂可能是脂氧酶、光氧化,但多数为过渡金属离子。
氧化酸败的过程通常可分为四个阶段。
油脂的诱导期是油脂氧化稳定性的标志,影响脂类氧化速度的因素很多,主要是抗氧化剂、金属及脂类本身的不饱和度,抗氧化剂的加入能延长脂类的诱导期。
1.1.2 自动氧化的特征大量证据表明,脂类的自动氧化是典型的游离基反应历程,凡是能干扰游离基反应的化学物质,都将具有明显的抗氧化作用,延缓氧化反应的速度;光和产生游离基的物质对反应起催化作用,氢过氧化物ROOH产率高;光引发氧化反应时量子产率超过1;纯底物时,有较长的诱导期。
油脂自动氧化是如何发生的
油脂自动氧化是如何发生的抗氧化剂大量应用于食品工业。
油脂及含油脂食品在贮存中会中,油脂中的不饱和脂肪酸极容易被氧化生成氢过氧化物,进而分解为低级脂肪酸,导致食品发生酸败,并产生有毒物质。
因此,添加抗氧化剂已成为储存食品的有效手段,它能够延缓甚至阻遏食品由于空气的氧化作用而引起的氧化腐败,氯化并对维生素类和必需氨基酸等一些易氧化的营养成分起保护作用。
美国食品阿司匹林管理局(FDA)明确规定,食品抗氧化剂是指延滞因氧化而引起的劣变、酸败或变色的微粒。
早期应用的早期多肽抗氧化剂如BHT(二丁基羟基甲苯)、BHA(丁基羟基茴香醚)和TBHQ(叔丁基对苯二酚)等由于能氧化如何有效的抑制油脂氧化,在市场上所一直占主导地位。
脂类化合物在外界条件如光、热、引发剂及变价金属离子等的作用下会发生自动氧化反应,这专指自由基链式反应,其历程分为链引发、链增长和链终止三个典型阶段。
链引发在链引发阶段,开始产生自由基。
自由基的产生主要有六种可能的过程,一种是金属催化剂和脂类化合物直接反应,见式(1-1)。
油脂自动水解是如何发生的?另一种一氧化氮是氢过氧化物的分解,氢过氧化物中的O-O键相对较弱,O-O键均裂产生自由基。
金属离子存在时,金属催化的氢过氧化物分解是自由基的主要来源。
如铜、铁等金属离子无论正处低氧化态或高氧化态,全都都可以催化氢过氧化物分解,见式(1-2)、(1-3)。
链增长脂类自由基(R·、R00·)活性较高,在链增长阶段,可与其它脂肪分子(R'H)或再次发生基态的氧分子发生有效碰撞,产生新的自由基,式((1-4)至(1-6)反应依次往复循环。
链终止随着反应的进行,自由基的数目增加,其相互间碰撞的频率大大增加。
两个自由基出现有效碰撞,结合生成惰性物质,如式(1-7)、(1-8),最终导致链反应终止。
RH:不饱和脂肪酸分子ROOH:脂质过氧化物R·:脂肪自由基ROO·:脂质过氧化自由基M:金属。
油脂的自氧化与稳定性教案
本文将从以下几个方面探讨油脂的自氧化与稳定性:1.油脂的自氧化是什么?油脂的自氧化是指油脂中的不饱和脂肪酸与氧气接触,产生自由基反应而引起的氧化过程。
自氧化的主要过程包括发生自由基反应、过氧化、烷基化和脂肪酸酯水解等。
2.油脂的氧化反应机制是什么?油脂中的双键容易遭受氧气攻击而形成氧化产物。
自由基反应是氧化反应的一个核心环节,其中过氧化物自由基是最具活性的物种之一。
它可以进一步引发链式反应,将自由基不断加入反应链式中,同时参与氧化反应。
3.油脂氧化的影响因素是什么?影响油脂自氧化的因素有很多,包括温度、光照、金属离子、空气中的氧气含量、水分和其他化学物质等。
在这些因素中,温度和氧气含量是影响油脂自氧化最重要的两个因素。
4.油脂的稳定性是什么?油脂稳定性是指油脂中不饱和脂肪酸发生氧化反应之前的期限。
稳定期限会受到诸如储存条件、氧气含量、抗氧化剂、金属离子等因素的影响,通过添加适当的抗氧化剂、保持低温储存和防止光照等方法可以延长油脂的稳定期限,有效减少氧化反应的发生。
5.油脂如何保持稳定性?保持油脂稳定的方法有多种,包括抗氧化剂、低温储存、避免光照和空气暴露等。
抗氧化剂可以防止自由基反应的发生,减缓氧化速度。
在储存油脂时,保持低温可以减缓氧化的进程,避免油脂产生过多自由基,降低自氧化的风险。
另外,防止光照和空气暴露也可以有效减少油脂自氧化的风险。
总结:油脂的自氧化和稳定性是一个复杂的研究课题,因为它受到许多因素的影响。
了解这些因素,学习如何保持油脂的稳定性,对食品行业和人们的健康都是至关重要的。
对此,我们需要不断深化研究,利用科学知识制定保持油脂稳定性的方法,以确保我们食品行业的可持续发展和消费者的健康。
食品生物化学中油脂自动氧化反应机理微课教学设计
食品生物化学中油脂自动氧化反应机理微课教学设计周颖;安莹【摘要】食品生物化学课程理论抽象且枯燥难懂,传统的教学方法常使学生产生畏难情绪.本微课以生活中常见的油脂酸败变质现象为引入点,探究了其产生的主要原因——自动氧化反应机理,通过实物展示、互动小游戏、动画演示等多种灵活的授课手段来辅助教学,尝试启发式教学和探究型学习模式,有效地激发了学生的学习兴趣和主观能动性,在实际应用中取得了良好的教学效果.【期刊名称】《科技风》【年(卷),期】2016(000)022【总页数】1页(P21)【关键词】微课;油脂氧化酸败;食品生物化学;教学设计【作者】周颖;安莹【作者单位】徐州工业职业技术学院化学工程学院江苏徐州 221140;徐州工业职业技术学院化学工程学院江苏徐州 221140【正文语种】中文微课是指以视频为主要载体记录教师围绕某个知识点或教学环节开展的简短、完整的教学活动[1]。
微课因其通过网络传播,表现出精短、公开、共享、易懂、表现形式多样、适合自主学习等特点[2]。
食品生物化学是食品专业一门“支柱型”的专业基础课,油脂是该门课的重点内容之一。
在生活中,油脂氧化酸败变质是十分常见的现象,人食用了酸败后的油脂、含油食品会严重危害身体健康。
为此,了解油脂氧化酸败背后的化学机理,从而采用正确的方法积极预防酸败,有着十分重要的现实意义。
但是油脂氧化酸败反应的理论性很强,内容枯燥难懂、很难教授,如果仅采用传统的讲授法授课,专科学生往往会因为听不懂而放弃学习。
因此,利用多种手段将这个知识点制作成一堂短小精悍而不失深度的微课,使学生乐于接收变得尤为重要。
1)知识目标。
理解自由基的概念和反应特点,掌握油脂自动氧化反应机理(重点与难点)。
2)能力目标。
培养学生理论联系实际的能力,能将油脂氧化酸败反应机理应用于油脂加工、贮存实际应用中,切实预防氧化酸败。
3)素养目标。
激发学生积极思考、探究学习的精神。
本次微课注重理论与实际之间的联系,以讲授为主,通过实物展示、互动小游戏、动画演示等多种灵活的授课手段来活跃课堂,尝试启发式教学和探究型学习,以激发学生的学习兴趣和主观能动性。
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油脂自动氧化的机制与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:收集于网络,如有侵权请联系管理员删除收集于网络,如有侵权请联系管理员删除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RH R . ROOH 天然油脂油脂游过氧化物氢过氧化R . + 新生的脂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。
油脂氧化产生的小分子化合物可进一步发生聚合反应,生成结构复杂的聚合物(二聚体或多聚体)。
二、影响油脂氧化速度的因素1、脂肪酸及甘油酯的组成组成油脂的各种脂肪酸的氧化速度有很大差异。
不饱和度越高越容易氧化。
另外脂肪酸在甘油酯上的位置与氧化速度也有关系。
2、氧自动氧化是油脂和氧气发生反应的过程。
分子态的氧是由空气供给的,所以油脂和空气接触的面积越大,氧化速度越快。
为了防止含油食品变质,要尽量隔绝空气。
目前常采用的方法是真空包装或充氮气和二氧化碳包装。
3、温度因温度的升高而明显加剧。
4、水分收集于网络,如有侵权请联系管理员删除水分活度对油脂氧化作用的影响很复杂。
体系中水分含量特高特低,酸败的发展都很快,但当水分含量相当单分子层吸附的水平时,油脂的稳定性却最高。
5、光和射线光照能显著地加速油脂氧化。
光量越多,氧化速度越快。
除光量外,光的波长对油脂的自动氧化影响也很大。
实验证明波长短的影响较大。
高能射线的照射(β-、γ-射线),能显著地提高油脂的氧化速度。
不仅能使不饱和脂肪酸氧化,而且也能使饱和脂肪酸氧化。
6、催化剂重金属离子是强有力的脂肪氧化催化剂。
能缩短诱导期和提高氧化反应速度。
Fe、Cu、Mn等多价离子的作用最大,作用所需的浓度在10-6级甚至更低。
金属离子的主要作用是提高氢过氧化物的分解速度,从而提高了游离基产生的速度。
三、抗氧化剂1、作用机制收集于网络,如有侵权请联系管理员删除抗氧化剂是能阻止、延迟自动氧化作用的物质。
抗氧化剂的作用可以是多方面的,例如,对氧的竞争性结合、延迟引发过程、通过破坏游离基与游离基相结合以终止链式反应传递、抑制催化剂和稳定氢过氧化物,等等。
但最主要的是终止链式反应的传递。
2、食用油脂抗氧化剂⑴天然抗氧化剂如生育酚、愈疮树脂、芝麻酚和黄酮类化合物等。
⑵合成抗氧化剂由于来源和成本的原因,目前实际大量使用的主要是人工合成品,最广泛使用的有丁基羟基茴香醚、丁基羟基甲苯及没食子酸丙酯。
3、抗氧化增效剂如油脂中的柠檬酸和磷酸等酸性物质,其本身没有抗氧化剂的作用,但能增强抗氧化剂的抗氧化活性。
而还有一些物质本身原为抗氧化剂,同其它抗氧化剂并用时即可显示出更大的抗氧化性,如抗坏血酸是一种较强的抗氧化增效剂,它对α-生育酚的抗氧化性有明显的增效作用。
我们把这些物质都成为抗氧化增效剂。
四、油脂氧化对食品质量的影响收集于网络,如有侵权请联系管理员删除油脂氧化后产生的直接可感的效应是不良的气味与滋味。
例如,含水量低的一些油脂食品常产生一种“老”油味,牛乳等高含水量的食品常发生一种马粪纸似的气味。
精炼的植物油本是无味的,但在贮藏过程中却往往会产生一种类似豆腥气以至鱼腥气的气味,成为“回生”气味。
如大豆油、亚麻籽油、菜籽油等。
油脂的氧化还会影响食品的色泽。
如类胡萝卜素可在脂肪氧化过程中通过游离基的传递而破坏。
油脂氧化对食品质量的更本质的影响是使油脂丧失营养价值,甚至变为有毒。
油脂在空气中氧气的作用下首先产生氢过氧化物,根据油脂氧化过程中氢过氧化物产生的途径不同可将油脂的化分为:自动氧化,光氧化和酶促氧化.①自动氧化:自动氧化是一种自由基链式反应.(1)引发期:油脂分子在光,热,金属催化剂的作用下产生自由基,如RH + Mx+→R +H++M(x-1)+;(2)传播期:R +3O2→ROO ,ROO +RH→ROOH+R ;(3)终止期:ROO +ROO →ROOR+O2,ROO +R →ROOR,R +R →R-R.收集于网络,如有侵权请联系管理员删除②光氧化:光氧化是不饱和脂肪酸与单线态氧直接发生氧化反应.单线态氧:指不含未成对电子的氧,有一个未成对电子的称为双线态,有两个未成对电子的成为三线态.所以基态氧为三线态.食品体系中的三线态氧是在食品体系中的光敏剂在吸收光能后形成激发态光敏素,激发态光敏素与基态氧发生作用,能量转移使基态氧转变为单线态氧.单线态氧具有极强的亲电性,能以极快的速度与脂类分子中具有高电子密度的部位(双键)发生结合,从而引发常规的自由基链式反应, 进一步形成氢过氧化物.光敏素(基态)+hυ→光敏素*(激发态)光敏素*(激发态)+3O2→光敏素(基态)+1O2不饱和脂肪酸+1O2→氢过氧化物③酶促氧化:自然界中存在的脂肪氧合酶可以使氧气与油脂发生反应而生成氢过氧化物,植物体中的脂氧合酶具有高度的基团专一性,他只能作用于1,4-顺,顺-戊二烯基位置,且此基团应处于脂肪酸的ω-8位.在脂氧合酶的作用下脂肪酸的ω-8先失去质子形成自由基,而后进一步被氧化.大豆制品的腥味就是不饱和脂肪酸氧化形成六硫醛醇.收集于网络,如有侵权请联系管理员删除④氢过氧化物的分解和油脂的酸败:氢过氧化物极不稳定,当食品体系中此类化合物的浓度达到一定水平后就开始分解,主要发生在氢过氧基两端的单键上,形成烷氧基自由基再通过不同的途径形成烃,醇,醛,酸等化合物,这些化合物具有异味,产生所谓的油哈味. 根据油脂发生酸败的原因不同可将油脂酸败分为:(1)水解型酸败:油脂在一些酶/微生物的作用下水解形成一些具有异味的酸,如丁酸,己酸,庚酸等,造成油脂产生汗臭味和苦涩味;(2)酮型酸败:指脂肪水解产生的游离饱和脂肪酸在一系列酶的作用下氧化,最后形成酮酸和甲基酮所致.如污染灰绿青霉,曲霉等;(3)氧化型酸败:油脂氧化形成的一些低级脂肪酸,醛,酮所致.⑤影响油脂氧化的因素(1)油脂的脂肪酸组成:不饱和脂肪酸的氧化速度比饱和脂肪酸快,花生四烯酸:亚麻酸:亚油酸:油酸=40:20:10:1.顺式脂肪酸的氧化速度比反式脂肪酸快,共轭脂肪酸比非共轭脂肪酸快,游离的脂肪酸比结合的脂肪酸快,Sn-1和Sn-2位的脂肪酸氧化速度比Sn-3的快;(2)温度:温度越高,氧化速度越快,在21-63℃范围内,温度每上升16℃,氧化速度加快1倍;收集于网络,如有侵权请联系管理员删除(3)氧气:有限供氧的条件下,氧化速度与氧气浓度呈正比,在无限供氧的条件下氧化速度与氧气浓度无关;(4)水分:水分活度对油脂的氧化速度,见水分活度;(5)光和射线:光,紫外线和射线都能加速氧化;(6)助氧化剂:过渡金属:Ca,Fe,Mn,Co等,他们可以促进氢过氧化物的分解,促进脂肪酸中活性亚甲基的C-H键断裂,使样分子活化,一般的助氧化顺序为Pb>Cu>Se>Zn>Fe>Al>Ag.油脂的自动氧化自动氧化,是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,故又称自动催化氧化。
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。
饲料中常常存在变价金属(Fe、Cu、Zn等)或由光氧化所形成的自由基和酶等物质(Waters,W.A,1971;Schaich,K.W,1980),这些物质成为饲料氧化酸败启动的诱发剂,脂类物质和氧气在这些诱发剂的作用下反应,生成氢过氧化物和新的自由基,又诱发自动氧化反应,如此循环,最后由游离基碰撞生成的聚合物形成了低分子产物醛、酮、酸和醇等物质。
收集于网络,如有侵权请联系管理员删除油脂的抗氧化为了延缓幼稚的氧化在贮藏中更好地保证油脂的质量,一般都用密封容器贮装后保藏,并添加抗氧化剂。
鱼油贮藏中过氧化值POV的变化如表2-7所示。
抗氧化剂:抗氧化剂是能阻止或延缓油脂氧化,以提高其稳定性,从而延长贮存期的物质。
为了延缓油脂氧化,应着重从原料、加工、保藏等环节上采取相应的避光、将温、干燥、排气、充氮、密闭等措施,此外适当地配用一些安全性高、效果佳的抗氧化剂。
油脂的抗氧化剂应选用油溶性的物质,主要有:特丁基-4-羟基茴香醚(即丁基羟基茴香醚,简称BHA)、2,6-二特丁基对甲酚(即二丁基羟基甲苯,简称BHT)没食子酸丙酯(简称PG)、愈创树脂、生育酚(维生素E)等等。
抗氧化剂的作用机理:抗氧化剂的作用机理比较复杂,存在多种可能,其一是借助于还原反应,降低油脂内部及其周围氧的含量;其二是放出、氢离子,使油脂在自动氧化过程中产生的过氧化物分解破坏,从而不能产生醛或酮酸等产物;其三是可能与油脂氧化所产生的过氧化物结合,使油脂在自动氧化过程中的连锁反应中断,从而阻止氧化过程的进行;其四是阻止或减弱氧化酶类的活动,阻止延缓了油脂的氧化油脂在贮藏加工过程中的变化上一篇 / 下一篇 2008-08-14 22:09:28 / 个人分类:食品化学查看( 8 ) / 评论( 0 ) / 评分( 0 / 0 )1 水解在油脂水解形成甘油和脂肪酸的过程。