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油脂自動氧化機理

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發(fā)表于 2017-7-9 17:18:22 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
本帖最后由 養(yǎng)豬助手 于 2017-7-10 11:52 編輯
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9 d" J3 Q) h, p) g. U2 t. N  _2 L% P, Y! z
  

* M% U8 N5 O! H' o6 N$ l6 L* E( U
  油脂自動氧化是典型的游離基反應(yīng)。此反應(yīng)分為三個階段:鏈的引發(fā)期、增殖期和鏈的終止。

7 P! r" o7 K6 o! h: h: {, Q9 R
  1.引發(fā)期:少量脂肪被光、熱或金屬催化劑等活化,使其雙鍵相鄰的亞甲基碳原子有一個H原子被解離,形成不穩(wěn)定的游離基。

2 I4 ~& I7 p* ?* j1 y* F
  2.增殖期:當有O2存在時,游離基可與O2結(jié)合生成過氧化物游離基;此過氧化物游離基又與一個脂肪分子反應(yīng)生成氫氧化物ROOH和游離基R。
2 W& C7 B% l2 w! G1 G
  3.終止期:當游離基與游離基結(jié)合,或游離基與游離基失活劑結(jié)合,產(chǎn)生穩(wěn)定的化合物時,反應(yīng)終止。
3 C4 k' W0 {( H1 [  r3 k+ R- C
  過氧化物是油脂氧化的第一中間產(chǎn)物,本身并無異味,因此感官上尚無酸敗的特征,但已有過高的過氧化值(POV),此時生成的氫過氧化物不穩(wěn)定,達到一定濃度時就轉(zhuǎn)變成醛、酮等異味物質(zhì)。

2 U4 \; F- k& p6 z. p, N
  (二)氫過氧化物的生成和它的結(jié)構(gòu)

* W) R( k: R8 }  w- x
  自動氧化生成的氫過氧化物的結(jié)構(gòu)與其底物不飽和脂肪酸的結(jié)構(gòu)有關(guān),生成游離基時所裂解的H是與雙鍵相連的-CH2-上的氫,然后O2進攻連接在雙鍵上的α碳原子并生成相應(yīng)的氫過氧化物:

4 l- q/ C" m- z' B
  油酸分子中8位、11位碳原子上的H活潑性相同故可以生成兩個不同的游離基并有四種氫過氧化物生成。

+ Z: c4 @. v2 e. J& ^9 b+ R
  亞油酸由于1l位氫特別活潑所以只有一種游離基生成并生成兩種氫過氧化物

6 k# z2 v  T( t- o- ~
  有三個雙鍵的亞麻酸除了生成與上述相同的氫過氧化物外,還可以生成環(huán)過氧化物:
! B- s3 c) S: i* B8 Q" `0 [
 ?。ㄈ溥^氧化物的裂解
( I1 A2 n( P0 f: d0 e  |
  油脂自動氧化生成的氫過氧化物再分解生成各種物質(zhì),其中揮發(fā)性物質(zhì)是油脂酸敗后產(chǎn)生的特殊氣味的主要成分。
% D3 b: F! p+ y% `  ~% P0 g
  氫過氧化物的分解主要有1.烷氧游離基的生成,2.醛、酮、酸、醇的生成,3.丙二醛的生成。

. U* Y; s' ]! l, q* F, q% r- e
  1.烷氧游離基的生成
3 ]4 o2 T; A: w5 m  j+ n4 e6 B* T* C
  2.醛、酮、酸、醇等化合物的生成
- B! J& M9 n. v( ?4 }. P
  3.丙二醛(MDA)的生成:油脂氧化后生成的丙二醛對食品風味產(chǎn)生不良的影響,還與食品或生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)反應(yīng)生成席夫堿(Schiff base),對人體有害。丙二醛可以從不飽和醛的進一步氧化產(chǎn)生:
5 P1 D  @0 R2 r. Q/ J( K
  不飽和醛可以進一步氧化成相應(yīng)的酸,多聚或縮合生成新的化合物,例如己醛三聚生成三戊基三啞烷,具有強烈的氣味:
8 d5 i& B& A$ _* g$ w- P& f& p
  (四)影響自動氧化的因素(8個)

+ B+ C  x% f; {! C- M' l
  1.脂肪酸的性質(zhì):
8 I5 `5 L+ z) r$ C; @0 K: w
  (1)不飽和脂肪酸的自動氧化速度與其雙鍵數(shù)目
; ~, ]+ A- J, Y( k2 S- N
  有關(guān),一般是雙鍵數(shù)目越多氧化速度愈快,花生四烯酸、亞麻酸、亞油酸、油酸的相對氧化速率為40:20:10:1;
) P( ~1 J% A0 b1 T7 d; j% f
 ?。?)順式構(gòu)型的不飽和脂肪酸比反式的活潑,共軛雙鍵比非共軛雙鍵活潑。
# b4 V8 {* V# V" o- K
  2.氧分壓:隨氧分壓增大而增加,但氧分壓達到一定程度時與氧分壓無關(guān)。氧分壓對氧化速度的影響還受到了溫度、表面積的影響。

( k: M- U" Q% P' _% W3 F4 Q' [
  3.溫度:氧化速度一般隨溫度的升高而增大,但溫度的增加對氧分壓的影響較大,因為高溫時氧的溶解性減小。

% q8 W. |( i9 n  M: o
  4.表面積:氧化速度與油脂暴露于空氣中的表面積成正比。

& ^" j" z: C% @/ u* L. ^
  5.水分:(1)在干燥食品中水分含量低(aw<0.1)油脂暴露于空氣中,氧化速度較快;(2)當aw=0.3時,由于單層吸附水的保護,氧化速度減?。唬?)水活度較高(aw=0.55~0.85),油脂的氧化速度大為增加。
1 g) C- z1 J; Q: r
  6.催化劑:許多多價態(tài)過渡金屬元素如Fe、Cu、Cr、Ni、Mn等,微量時就可明顯地增加油脂自動氧化速度,縮短其誘導(dǎo)期。金屬元素對油脂的氧化有幾種不同的機制(見后圖)。

6 M2 i  S/ P4 r. x* V" ?
  金屬元素對油脂的氧化有幾種不同的機制
; E( l) e6 ]9 {
 ?、偌铀贇溥^氧化物的分解,并生成新的游離基:
        
  
 ?、谂c未氧化的底物直接反應(yīng)并生成游離基:
      

5 P2 B3 h8 [' E0 X- k4 [$ O
 ?、奂せ钛醴肿邮怪蔀閱沃貞B(tài)氧[‘O2]或氫過氧游離基:
      

1 a: Q6 @- s; m
  多數(shù)油脂中存在著微量的重金屬元素,它們或來源油料作物本身和所種植的土壤,或來自于動物組織,或來自于加工、貯藏所用的金屬設(shè)備,如肉類中所含的肌紅蛋白、血紅蛋白中的血紅素,以游離或結(jié)合形式存在的重金屬元素,它們對食品中油脂的氧化起著促進作用。
, V* B! e' a  |; F
  7.輻射能:可見光、紫外線或γ一射線均對油脂的氧化起著明顯的促進作用。

' s4 e0 u# q3 K! A) d' A
  8.抗氧化劑:一些物質(zhì)能夠延緩油脂的氧化,這些物質(zhì)稱之為抗氧化劑,其詳細機理以后再討論。
   
     以上內(nèi)容來源:高分子學(xué)習研究公眾號
  T& \* v; G7 h- `
   觀點:' c+ \  ?9 E- @4 b, g; m( v5 [
    馬博士:

+ l) _+ I/ Z, t7 O( K
       催化劑:許多多價態(tài)過渡金屬元素如Fe、Cu、Cr、Ni、Mn等,微量時就可明顯地增加油脂自動氧化速度,縮短其誘導(dǎo)期。氧化產(chǎn)生的小分子醛跟甲醛一樣,而丙二醛是比甲醛更強的交聯(lián)劑,能讓蛋白質(zhì)、酶、核酸等交聯(lián)聚合失去活性。直接降低飼料蛋白質(zhì)消化率、損傷消化道。吸收后損傷內(nèi)臟和體細胞。脂肪肝和黃膘肉的罪魁。
$ e3 ]6 z  {9 s; Z# h8 l
  抗氧劑對過渡金屬催化的油脂氧化無效。

# q' ]$ I( Y3 g' y6 E& O
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 樓主| 發(fā)表于 2017-7-10 11:49:12 | 只看該作者
本帖最后由 養(yǎng)豬助手 于 2017-7-10 11:50 編輯
5 T) j# H  q$ H( L! g* T  Y! Y* _; {
       馬博士
6 Q% N" [+ s) M8 n% x" H) g  j% @: Z/ R2 i, v
  要深刻認識油脂氧化對飼料營養(yǎng)價值的影響。油脂通常被認為只是供能、氧化了只是相當于減量而已,忽視過氧化物和氧化產(chǎn)物對蛋白質(zhì)、碳水化合物等成分的破壞以及對消化道、各組織器官、代謝及免疫系統(tǒng)的損傷。4 V' f0 g* T% O1 M

# G" i- i; l+ l" _       通常只關(guān)注外加油脂,忽視了玉米粉中也有3%的極易被氧化的油,膨化大豆、豆粕等各種粕、魚粉、DDGS等各種飼料原料都含有油脂。( ^5 ~' ^0 g! J3 W; `, w
: V0 L. d/ `4 A4 ]1 }9 o; H
       只要有油脂存在、有油脂氧化存在,各種飼料成分就都在變。因為氧化產(chǎn)物揮發(fā)性小分子醛,會滲透到飼料每個微觀角落。醛,比不飽和脂肪酸更容易被氧化、可以看做是“過氧化物前體”。
: t, D6 `& U5 g2 S4 I( I, J' b
& D; j) k# R) L8 A       外加的抗氧維生素A、D、飼料原料自身含有的以及維生素前體胡蘿卜素、玉米黃,都是油脂氧化的第一受害者。蛋黃白了、雞腿白了、豬肉黃了、魚皮黑了。。。首先考慮油脂氧化。6 y+ U  g; N! N6 R" }% ?
& {4 }2 W' l$ I9 T8 I! ?+ ?
       同一批原料,不同時間做成的飼料,不同時間到達動物嘴邊,飼喂效果差異很大,各種投訴不斷。主要原因就是成分在變。3 B2 K- S3 o3 G, t0 y; z% @
: ]% N5 y; X: \
板凳
發(fā)表于 2017-7-11 15:13:21 | 只看該作者
基礎(chǔ)知識,還不錯
地毯
發(fā)表于 2017-7-12 15:19:20 | 只看該作者
夏季有什么辦法防止油脂氧化呢?一般用的油罐,油脂放的時間相對比較長。
6
發(fā)表于 2017-11-11 17:52:44 | 只看該作者
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