油脂氧化稳定性的研究[文献综述]

毕业论文文献综述

生物工程

油脂氧化稳定性的研究

1前言

油脂普遍存在于植物的种子和动物的脂肪组织中。我们日常食用的棉籽油、花生油、豆油、猪油、牛油、羊油等都是油脂。在室温下油脂有呈固态或半固态的，也有呈液态的。一般把呈液态的油脂叫做油，呈固态或半固态的叫做脂肪。植物油通常呈液态叫做油。动物油通常呈固态叫做脂肪。油和脂肪统称油脂。

油脂是人类膳食中的基础营养素之一，是人体中脂肪和热量的主要来源它所产生的热量相当于同量碳水化合物和蛋白质产生热量的总和此外．它不仅能为人体提供一些所需要的营养成分．如磷脂、甾醇或胆固醇，以及含多个双键的必需脂肪酸(亚油酸和花生四烯酸等) 而且还能帮助人体吸收脂溶性物质和脂溶性维生素等。

油脂在化学成分上都是高级脂肪酸跟甘油所生成的酯。含有不饱和脂肪酸。

近年来的动物实验证明．缺乏必需脂肪酸将导致生长迟缓，并出现鳞屑样皮炎；一些研究认为婴儿的皮肤湿疹是缺乏必需脂肪酸的一种表现；在临床上发现成人长期靠静脉注射给养的患者，在不补充必需脂肪酸时会产生皮疹。实验还证明花生四烯酸是合成前列腺素所必需的前体，它具有抑制血栓形成的功能。另外，多不饱和脂肪酸还有降低血浆中胆固醇和血脂的作用[1]。

山茶油是我国最古老的木本食用植物油之一[2]。山茶油具有改善血液循环，降低血脂；抗氧化剂调节免疫功能；预防肥胖；护肝作用和其他保健作用[3]。

在人们普遍关心油脂中不饱和脂肪酸生理功能的同时，还应注意它给人体健康带来危害的另一面。由于不饱和脂肪酸中的双键很容易被氧化．导致油脂酸败(醅败)，从而丧失其原有的生理功能及产品应有的风味和口感，甚至产生一些对人体健康有害的物质．所以对油脂氧化稳定性的问题应给予充分的重视。

2主题

2.1油脂的组成

油脂在化学成分上都是高级脂肪酸跟甘油所生成的酯，所以油脂属于酯类。甘油三酯(Triglycerides)是甘油的三个羟基和三个脂肪酸分子缩合、先失水后形成的酯，是油脂中含量最丰富的一类，而单酯酰甘油和二酯酰甘油在自然界很少见[4]。此外，油脂中还含有磷脂类、蜡类、萜类、固醇类及复合脂，如脂蛋白、糖脂等，但经精炼后的油脂一般只含有甘油三醋。

脂肪中所有脂肪酸一般都有一个碳氢键，其一端有一个羧基，系极性基团。碳氢链有的是饱和的，如软脂酸、硬脂酸等，有的含有一个或几个双键，如油酸等。该碳氢键以线性为主，分枝或环状的甚少。根据碳氢键的饱和情况和双键的数目及位置，脂肪酸可分为[5]：

软脂酸(Palmitic acid):16:0

硬脂酸(Stearic acid):18:0

棕搁油酸(Palmitoli c acid):16:1(9)

油酸(Oleic acid):18:1(9)

亚油酸(Linoleic acid):18:2(9 12)

亚麻酸(Linolenic acid):18:3(6 9 12)

花生四烯酸(Arachidonic acid):20:4(5 8 11 14)

饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的构象区别很大，饱和脂肪酸碳氢键比较灵活，能以各种构想形式存在，碳骨架中的每个单键完全可以自由旋转，完全伸展形式几乎是一条直线。而不饱和脂肪酸的双键不能旋转，而使整个脂肪酸分子只具有一种或少数几种构象。

2.2油脂的氧化

油脂的氧化作用主要发生在油脂分子中的不饱和键上，而且油脂分子的不饱和程度越高，氧化作用发生越明显[6]。油脂酸败所需要的时间接近于各不饱和脂肪酸(PUFA)氧化所需要的时间。

2.2.1油脂的自动氧化

自动氧化作用一般以较大的速率作分级自动催化的链反应【7】。首先氧化过程主要是从相对于双键的α一位的H原子分裂出来的均裂原子团开始的(Loury等，1965)，形成的碳原子团与氧反应生成过氧化原子团，然后过氧化原子团进入链反应形成一级产物有机过氧化物，过氧化物作为脂类自动氧化的主要初期产物是不太稳定的，它经过许多复杂的分裂和相互作用，导致产生二级产物，最终形成小分子挥发性物质，如醛、酮、酸、醇、环氧化物或聚合成聚合物，产生强烈的刺激性气味，

同时促进色素、香味物质和维生素等的氧化导致油脂完全酸败。

油脂氧化的历程[5]：油脂氧化分为三个阶段：引发一增殖一终止。

油脂氧化的引发(Initiation)

RH → R·+H·

RH+O2→ R·+ROO·

自由基链式反应(增殖，Propagation) ：

R·+02→ ROO·

ROO·+RH → ROOH+ R·

ROOH → RO·+ ·OH

2ROOH → R· + ROO·+H20

RO·+RH → ROH + R·

·OH+ RH → ROH + R·

自由基反应的终止(Termination)

R·+ R·→ R -R

RO·+ RO·→ ROOR

ROO·+ROO·→ ROOR+O2

R·+ RO·→ ROR

R·+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。亚甲基上的氢受氧攻击后易脱落成R·(游离基) ，即开始了油脂的自动氧化。油脂中的氢过氧化物分解也提供游离基，氧分子与游离基结合生成过氧游离基，然后夺取另一CH上的氢原子，而生成ROOH 和新的R·。各种游离基连锁反应的结果，使ROOH 不断积蓄，而完好的RH 逐渐减少，最后因各种游离基相互结合为稳定的化合物，而使反应终止[8]。

2.2.2油脂的光氧化

光氧化作用也是油脂氧化作用的组成部分。任何一种光线(如漫射阳光或人造灯光)存在，都能触发光氧化作用。油脂中的色素会强烈吸收邻近的可见光或紫外光，发生光氧化作用。这也包括有光敏剂存在下与氧的反应所引起的氧化反应[9]。所谓光敏性物质就是一类能吸收光发生化学反应的物质而在缺少这类物质时,则光氧化反应不能进行即光敏物是一类催化剂,起激活反应,传递量和电

子的作用。油脂的光氧化作用有两种途径：一是由核黄素光敏化形成二烯类基团，然后产生与自动氧化类似的氢过氧化物；二是由赤藓红光敏化，然后起核素作用的分子氧与这种吸光的光敏化剂作