【摘 要】
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食用油在加工、运输、消费等流通过程中极易受到环境因素影响而发生氧化反应。这不仅造成了食用油的损失,而且为消费者及社会带来诸多食品安全隐患。在食品工业中,食品包装材料是保护食品免于腐败并维持较高品质的重要措施之一。其主要的功能是隔绝食品贮藏环境中的光、热和氧等。合理的选择和利用包装材料的特性是一种提升食用油抗氧化能力的重要手段。本研究通过不同包装材料与食用油接触的方式,探究食用油在氧化过程中食品接触
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目(编号:31671819);
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食用油在加工、运输、消费等流通过程中极易受到环境因素影响而发生氧化反应。这不仅造成了食用油的损失,而且为消费者及社会带来诸多食品安全隐患。在食品工业中,食品包装材料是保护食品免于腐败并维持较高品质的重要措施之一。其主要的功能是隔绝食品贮藏环境中的光、热和氧等。合理的选择和利用包装材料的特性是一种提升食用油抗氧化能力的重要手段。本研究通过不同包装材料与食用油接触的方式,探究食用油在氧化过程中食品接触材料对氧化反应的影响。选取油酸甘油三酯及不同脂肪酸组成的食用油作为研究对象,结合傅里叶变换红外(FTIR)光谱和荧光光谱等检测手段,分析油脂与不同表面属性的材料接触,探究其氧化反应过程中产生的氧化产物及其中其他微量成分的变化;采用气相色谱法等技术对氧化挥发性产物含量进行定量并分析不同亲水性材料对其含量变化影响。取得主要结果如下:(1)选取4种不同的复合物包装(聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚丙烯(PP))材料颗粒置于亚麻油中,研究室温和50℃氧化条件下亚麻油氧化初级氧化产物,碳链长度指数,反式脂肪酸和荧光化合物的含量变化。结果表明,在不同氧化条件下,材料颗粒对各种食用油产生氢过氧化物速率顺序均为:PA>PP≈PE>PET,但其碳链长度指标和反式脂肪酸含量并未见明显差异;其荧光物质的变化主要是生育酚等的消耗和氧化产生极性荧光物质的积累。氧化影响顺序与材料的亲水性顺序(PET>PP>PE>PA)相同。该结果证明了接触材料表面的亲水/油性是食用油氧化过程中链引发和链传递的影响因素之一。(2)研究在复合物包装材料(PA,PE,PET和PP)表面对亚麻油、菜籽油、花生油和葵花油在室温和60-80℃条件下氧化产生初级氧化产物及挥发性产物的影响。利用接触角测量仪,FTIR及HS-SPME/GC-MS对材料表面特性、食用油初级氧化产物及挥发性产物进行测定。研究结果表明,研究采用的复合物包装材料表面的亲水性顺序为:PET>PP>PE>PA;在不同氧化条件下,材料表面对各种食用油产生氢过氧化物速率的影响顺序均为:PP>PA>PE>PET;不同复合物表面对亚麻油在室温及60℃条件下产生挥发性物质总量影响顺序分别为:PP>PET≈PE>PA,PP>PA>PET>PE。复合物的亲水性对油脂氧化有较大影响,且不同温度下对氧化产物影响具有一定差异性。(3)以亚麻油,菜籽油,花生油和葵花油及金属、玻璃和陶瓷为研究对象,探讨不同亲水性质的硅质包装材料和金属包装材料对食用油氧化过程中氢过氧化物和挥发性氧化产物的影响。利用接触角测量仪对包装材料表面的特性进行测定。其亲水性顺序为陶瓷>玻璃>金属。食用油氧化表明:在氧化过程中,3种包装材料对食用油氧化过程中产生的氢过氧化物的贡献顺序依次为金属、玻璃和陶瓷。在挥发性产物的结果中发现,亲水性较好的硅质材料—玻璃和陶瓷,使得食用油氧化产生了更多的挥发性物质,如醛类和烯醛类,而金属使得食用油氧化产生了较少总量的挥发性物质,但其在醇类挥发性物质比例中较硅质包装更多;硅质包装虽然会产生较少的初级氧化产物但是会诱导初级氧化产物快速的转化为次级氧化产物,而金属包装通过降低食用油氧化反应的活化能催化食用油的氧化的链引发和链传递阶段,且其可以催化次级氧化产物的降解。(4)以亚麻油、油酸甘油三酯和不同的接触金属(铜、铁、铝和锌)为研究对象,研究不同接触金属价态(颗粒、粉末和离子)对食用油氧化过程中氢过氧化物生成和主要抗氧化物生育酚的变化。结果表明:在金属颗粒、金属粉末和金属离子的接触下,食用油的氢过氧化物含量的变化均快于空白样品组。其中,不同接触金属加速食用油氧化生成氢过氧化物含量的影响顺序为铜>铁>铝或锌。荧光光谱结果表明在氧化中,金属促使食用油在氧化过程中的生育酚含量下降明显,并在氧化较为强烈的铜组,食用油氧化使得其生成了更多的极性氧化产物。
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