食用油熱加工過(guò)程中由其不飽和脂肪酸異構(gòu)化產(chǎn)生的反式脂肪酸(TFAs)對(duì)人體健康存在風(fēng)險(xiǎn),有效控制TFAs的形成,對(duì)提升食品安全水平具有重要意義。針對(duì)鼠尾草酸如何有效抑制TFAs形成這一科學(xué)問(wèn)題,利用量子化學(xué)密度泛函理論方法對(duì)鼠尾草酸清除自由基機(jī)理進(jìn)行理論計(jì)算,在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建單一不飽和脂肪酸(油酸甲酯)模擬體系和煎炸食品體系(國(guó)內(nèi)油酸含量最高的油脂山茶籽油)研究鼠尾草酸對(duì)TFAs形成的抑制作用,采用現(xiàn)代量子化學(xué)理論計(jì)算與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合方法,從活化能、氧化動(dòng)力學(xué)和抑制動(dòng)力學(xué)角度闡明鼠尾草酸通過(guò)抑制油酸甲酯和山茶籽油熱氧化反應(yīng)進(jìn)而阻斷TFAs形成機(jī)制。以便為揭示其他植物多酚抑制TFAs形成的機(jī)理提供借鑒,更為建立有效的TFAs阻斷或降低措施提供理論依據(jù)。相關(guān)研究結(jié)果具體如下:1.通過(guò)密度泛函理論(DFT)在B3LYP/6-31G(d,p)水平計(jì)算原子電荷、分子總能量和酚羥基解離焓(BDE)、最高占有軌道HOMO能和最低空軌道(LUMO)能等理論指標(biāo),從一步抽氫反應(yīng)機(jī)制(HAT)角度分析CA的抗氧化活性機(jī)理,利用DPPH、ABTS和還原力試驗(yàn)分析鼠尾草酸的體外抗氧化活性。結(jié)果顯示,鼠尾草酸苯環(huán)上C7(015)和C8(018)位上2個(gè)酚羥基活性最高,發(fā)生抽氫反應(yīng)時(shí)反應(yīng)熱最小,兩者均是高活性位點(diǎn),其中C7(O15)酚羥基活性(303.34 kJ/mol)略低于C8(O18)(295.63 kJ/mol),鼠尾草酸酚羥基解離焓遠(yuǎn)低于油酸的α-CH2鍵解離焓(C8,353.92 kJ/mol和C9,353.72 kJ/mol)�？寡趸钚缘睦碚撚�(jì)算結(jié)果與體外抗氧化試驗(yàn)結(jié)果一致。研究結(jié)果表明,鼠尾草酸在油脂中是一種十分有效的抗氧化劑,DFT方法為鼠尾草酸抗異構(gòu)化活性的開(kāi)發(fā)提供了有力的理論基礎(chǔ)。2.利用國(guó)標(biāo)法、液相色譜(HPLC)、傅里葉紅外光譜(FTIR)、電子順磁共振(ESR)和氫核磁共振(1HNMR)分析結(jié)果表明,加入抗氧化劑能夠顯著降低油酸甲酯主要特性指標(biāo)FFA、AV、POV、PAV、TOTOX值和抑制主要醛類羰基化合物以及自由基的產(chǎn)生。其中CA對(duì)油酸甲酯FFA、AV和自由基的抑制作用效果略好于TBHQ,而在POV、PAV、TOTOX和醛類羰基化合物方面稍遜于TBHQ。紅外光譜分析表明,CA比TBHQ更能夠降低油酸甲酯非共軛C=C鍵化合物、含C-H鍵順式雙鍵物質(zhì)與反式雙鍵物質(zhì)、亞甲基與甲基化合物、以及含C=O鍵特征基團(tuán)和化學(xué)鍵的紅外吸收峰強(qiáng)度;氫譜核磁共振分析表明CA比TBHQ對(duì)油酸甲酯中的烯烴兩端的亞甲基峰和不飽和脂肪酸(烯烴氫)的減少程度略低;說(shuō)明鼠尾草酸具有很強(qiáng)的抑制油酸甲酯熱氧化反應(yīng)作用。3.應(yīng)用Rancimat法和非等溫DSC法從活化能與動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果表明,CA對(duì)油酸甲酯氧化誘導(dǎo)期的增長(zhǎng)和反應(yīng)速率降低效果要顯著好于TBHQ,通過(guò)Arrhenius方程計(jì)算得到CK、CA和TBHQ氧化反應(yīng)表觀活化能為Ea分別為82.23、93.12和92.44 kJ/mol,表明抗氧化劑能夠提高油酸甲酯熱氧化反應(yīng)表觀活化能和熱氧化穩(wěn)定性。采用 Flynn-Wall-Ozawa 法和 Kissinger-Akahira-Sunose 法計(jì)算表明,加入 CA 和TBHQ能夠提高油酸甲酯反應(yīng)活化能進(jìn)而提高其熱氧化穩(wěn)定性,且CA的效果略優(yōu)于TBHQ,并體現(xiàn)出了良好的相關(guān)性(R20.90)。鼠尾草酸抑制油酸甲酯形成反式油酸規(guī)律符合零級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,且CA更能降低油酸甲酯形成反式油酸反應(yīng)速率,說(shuō)明CA抑制油酸甲酯異構(gòu)化反應(yīng)較TBHQ強(qiáng)。4.利用國(guó)標(biāo)法、HPLC、FTIR、ESR和1HNMR分析結(jié)果表明,CA 比TBHQ更能夠顯著降低山茶籽油主要特性指標(biāo)FFA、AV、POV、PAV和TOTOX值和抑制主要醛類羰基化合物以及自由基的產(chǎn)生。紅外光譜分析表明,TBHQ 比 CA更能降低山茶籽油含C-H鍵、順式雙鍵物質(zhì)與反式雙鍵物質(zhì)以及含C=O鍵特征基團(tuán)和化學(xué)鍵的紅外吸收峰強(qiáng)度;氫譜核磁共振分析表明CA 比 TBHQ對(duì)油酸甲酯不飽和脂肪酸(烯烴氫)的減少程度略高;說(shuō)明鼠尾草酸在山茶籽油體系中表現(xiàn)出了較強(qiáng)的抑制熱氧化反應(yīng)作用。5.應(yīng)用Rancimat法和非等溫DSC法從活化能與動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果表明,CA對(duì)山茶籽油氧化誘導(dǎo)期的增長(zhǎng)和反應(yīng)速率降低效果要顯著好于TBHQ,通過(guò)Arrhenius方程計(jì)算得到CK、CA和TBHQ氧化反應(yīng)表觀活化能為Ea分別為93.50、106.00和94.56 kJ/mol,表明抗氧化劑能夠提高山茶籽油熱氧化反應(yīng)表觀活化能和熱氧化穩(wěn)定性。采用 Flynn-Wall-Ozawa 法和 Kissinger-Akahira-Sunose 法計(jì)算表明,加入 CA和TBHQ能夠提高山茶籽油反應(yīng)活化能進(jìn)而提高其熱氧化穩(wěn)定性,且CA的效果略優(yōu)于TBHQ,并體現(xiàn)出了良好的相關(guān)性(R20.95)。鼠尾草酸比TBHQ更能降低棕櫚酸、硬脂酸和油酸的增長(zhǎng)速度,亞油酸和亞麻酸下降率以及抑制反式油酸、反式亞油酸和反式脂肪酸的產(chǎn)生。
【學(xué)位單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TS221
【部分圖文】：

硬脂酸（Ｃ｜８：０，?ｓｔｅａｒｉｃ?ａｃｉｄ，?ＳＡ）、油酸（Ｃ｜８：ｉｎ＿９，?ｏｌｅｉｃ?ａｃｉｄ，?０Ａ）、亞油酸（Ｃｉ８：２ｎ－６，丨ｉｎｏｌｅｉｃ??ａｃｉｄ，?ＬＬＡ）、亞麻酸（Ｃｉ８：３ｎ－３，?ａ－ｌｉｎｏｌｅｎｉｃ?ａｃｉｄ，?ＡＬＡ）和芥酸（Ｃ２２：ｉｎ－９，?ｅｒｕｃｉｃ?ａｃｉｄ，?ＥＡ）??等１０余種（圖１－２）（李紅艷等，２０１０；曹君，２０１５）。其中椰子油中月桂酸含量較高??（４５．１０％？５０．３０％）、棕櫚油中棕櫚酸含量較高（４４％）、橄欖油和山茶油中油酸含??量較高（７４．００％？８７．００％）（Ｌｉｅｔａｌ．，?２０１２）、葵花籽油和玉米油亞油酸含量較高（６１．３９％??和?５０．５４％）（Ｈａｎ?＆?Ｃｓａｌｌａｎｙ．，?２０１２），紫蘇油中?ａ－亞麻酸含量較高（５５．００％？６６．００％）??（Ｅｃｋｅｒｔ?ｅｔａｌ．，?２０１０），菜籽油中芥酸含量較高（４２．００％？５７．２０°／。）（張文華和石碧，??２００９）。植物油中不飽和脂肪酸含量較高（周華龍，２００３；Ｍａｔａｌｇｙｔｏ?＆?Ａｌ－Ｋｈａｌｉｆａ，?１９９８），??大部分天然不飽和脂肪酸的雙鍵是以順式結(jié)構(gòu)為主（Ｍａｔａｌｇｙｔｏ?＆?Ａｌ－Ｋｈａｌｉｆａ，?１９９８；??楊美艷，２０１２）。雙鍵至多為３個(gè)（魚(yú)油例外），第一個(gè)雙鍵大多從第９個(gè)碳原子開(kāi)始??（梓油例外）（圖１－２）（周華龍，２００３）。天然植物油中的順式不飽和脂肪酸主要是??順式油酸（ｃ＾９－十八碳烯酸）、順式亞油酸（ｃ＾９

２００９?２０１０?２０１１?２０１２?２０１３?２０１４?２０１５?２０１６?２０１７?２０１８??作份??圖１－１?２０１０？２０１７年中國(guó)食用油產(chǎn)量變化趨勢(shì)圖（單位：萬(wàn)噸，％）（數(shù)據(jù)來(lái)源，國(guó)家統(tǒng)計(jì)局前瞻產(chǎn)??業(yè)研宄院）??Ｆｉｇ．?１－ｌＴｈｅ?ｃｈａｎｇｅ?ｔｒｅｎｄ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｅｄｉｂｌｅ?ｏｉｌ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｏｆ?２０１０￣２０１７?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ??１．１．２油脂特點(diǎn)與脂質(zhì)氧化反應(yīng)??植物油９５％以上是甘油三酯（袁小武等，２００８），食用植物油種類不同，其所含??脂肪酸甘油三酯的組分與含量也有一定差異（劉華英等，２０１２；韓深等，２００７）。構(gòu)成??甘油醋的脂肪酸有月桂酸（Ｃｉ２：〇，ｌａｕｒｉｃ?ａｃｉｄ，?ＬＡ）、棕桐酸（Ｃ｜６：〇，ｐａｌｍｔｉｃ?ａｃｉｄ，?ＰＡ）、??硬脂酸（Ｃ｜８：０，?ｓｔｅａｒｉｃ?ａｃｉｄ，?ＳＡ）、油酸（Ｃ｜８：ｉｎ＿９，?ｏｌｅｉｃ?ａｃｉｄ，?０Ａ）、亞油酸（Ｃｉ８：２ｎ－６，丨ｉｎｏｌｅｉｃ??ａｃｉｄ，?ＬＬＡ）、亞麻酸（Ｃｉ８：３ｎ－３，?ａ－ｌｉｎｏｌｅｎｉｃ?ａｃｉｄ，?ＡＬＡ）和芥酸（Ｃ２２：ｉｎ－９，?ｅｒｕｃｉｃ?ａｃｉｄ，?ＥＡ）??等１０余種（圖１－２）（李紅艷等，２０１０；曹君，２０１５）。其中椰子油中月桂酸含量較高??（４５．１０％？５０．３０％）、棕櫚油中棕櫚酸含量較高（４４％）、橄欖油和山茶油中油酸含??量較高（７４．００％？８７．００％）（Ｌｉｅｔａｌ．，?２０１２）、葵花籽油和玉米油亞油酸含量較高（６１．３９％??和?５０．５４％）（Ｈａｎ?＆?Ｃｓａｌｌａｎｙ．

狀麻油酸?齊酸??圖１－２主要不飽和脂肪酸分子結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．?１?－２?Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ?ｆａｔｔｙ?ａｃｉｄｓ??植物油中不飽和脂肪酸甘油三酯分子中因含有多個(gè)〇ｃ而穩(wěn)定性差（張清，??２００９），易受外界條件氧（Ａｎｄｅｒｓｏｎ?＆?Ｌｉｎｇｎｅｒｔ，?１９９８；?Ｐａｚ?＆?Ｍｏｌｅｒｏ，?２００１?）、熱??ＣＦｕｋｕｍｏｔｏ?＆Ｉｉｂｕｃｈｉ，?２００１；?Ｍａｔａｌｇｙｔｏ?＆?Ａｌ－Ｋｈａｌｉｆａ，?１９９８；?Ｍｅｄｉｎａ?＆?Ｆｒａｎｋｅｌ，?２０００；??０，Ｎｅｉｌｌ＆?Ｂｕｃｋｌｅｙ，?１９９８；?Ｗｉｔｔｉｎｇ?＆Ｓｔｏｃｋｅｒ，?１９９９）、光（Ｃｈｅｎ?＆Ａｈｎ，?１９９８）、金屬離子??（Ａｎｄｅｒｓｏｎ?＆?Ｌｉｎｇｎｅｒｔ，?１９９８；?Ｃｈｅｎ?＆Ａｈｎ，?１９９８；?Ｈａｎｅｄａ?＆?Ｙｏｓｈｉｎｏ，?１９９８）、水（Ｎａｚ?ｅｔ??ａｌ．，?２００５）和微生物（Ｖｉｔｏ?ｅｔａｌ．，２００９）等的影響，而發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生甘油和游離??脂肪酸，或著通過(guò)氧化反應(yīng)使不飽和脂肪酸氧化產(chǎn)生氫過(guò)氧化物和自由基，再依次??形成酸、酮、烴、醇、酸類、反式脂肪酸、環(huán)氧化物和聚合物等物質(zhì)（Ｃｈｏｅ＆Ｍｉｎ．
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王敏蘭;;反式脂肪酸德芙、明治較高[J];消費(fèi)者報(bào)道;2014年02期

2 竇東方;齊磊;陳哲;趙鵬;李洪龍;孫國(guó)斌;魏巍;夢(mèng)燭;方文;郝淑寧;王亞楠;劉曉;婁峰閣;;母鼠攝入反式脂肪酸對(duì)子代體內(nèi)反式脂肪酸含量的影響[J];華南預(yù)防醫(yī)學(xué);2018年06期

3 傅睿祺;杜然然;吳聰兒;趙晶晶;;濟(jì)南文化東路社區(qū)居民對(duì)反式脂肪酸危害的認(rèn)知調(diào)查[J];科技風(fēng);2019年10期

4 蔡慧珍;周海騰;趙悅;姚文龍;楊曉輝;Yoong JunHao;Ooi Cheng Keat;;大學(xué)生血清反式脂肪酸和過(guò)氧化指標(biāo)與膳食攝入的關(guān)系[J];中國(guó)學(xué)校衛(wèi)生;2017年09期

5 臧成遠(yuǎn);;氣相色譜檢測(cè)食品中反式脂肪酸的方法分析[J];食品安全導(dǎo)刊;2018年21期

6 ;無(wú)糖奶茶也有糖 拒絕負(fù)擔(dān),要學(xué)會(huì)正確擁抱甜蜜[J];心血管病防治知識(shí)(科普版);2017年09期

7 秦?fù)P;;交酯化脂肪替代反式脂肪酸也不健康[J];心血管病防治知識(shí);2007年05期

8 范志紅;;酥軟食品背后的陷阱——透視反式脂肪酸[J];少年兒童研究;2009年03期

9 張艾蕾;;試論運(yùn)用氣相色譜檢測(cè)食品中的反式脂肪酸[J];現(xiàn)代食品;2018年17期

10 車宇慧;;應(yīng)用氣相色譜檢測(cè)食品中反式脂肪酸探討[J];現(xiàn)代食品;2018年16期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 張偉敏;鼠尾草酸抑制油脂熱加工過(guò)程中反式脂肪酸形成的機(jī)理研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2019年

2 徐振波;冷溶型低飽和、低反式脂肪酸粉末油脂的研究[D];江南大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 周若琳;反芻動(dòng)物反式脂肪酸甘油三酯對(duì)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞磷脂的影響[D];南昌大學(xué);2019年

2 付曉雅;激光拉曼技術(shù)對(duì)食用油中反式脂肪酸含量檢測(cè)方法研究[D];河南科技大學(xué);2019年

3 李冉;反式脂肪酸通過(guò)SIRT1/PGC1-α/Nrf2信號(hào)通路介導(dǎo)的大鼠血管損傷[D];河北醫(yī)科大學(xué);2018年

4 何悅銘;反芻動(dòng)物和工業(yè)氫化油反式脂肪酸對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞影響差異的機(jī)理研究[D];南昌大學(xué);2016年

5 楊瀅;油炸食品加工中食用油的氧化及反式脂肪酸組分和含量的變化[D];南昌大學(xué);2013年

6 安振;紅外光譜法分析食用油脂肪酸組成[D];河南工業(yè)大學(xué);2018年

7 劉霄;反式脂肪酸對(duì)人絨毛膜滋養(yǎng)層細(xì)胞遷移的影響及其機(jī)制研究[D];大連工業(yè)大學(xué);2014年

8 崔月;基于THz光譜檢測(cè)大豆油中反式脂肪酸含量建模方法研究[D];哈爾濱商業(yè)大學(xué);2017年

9 王楚芳;嬰幼兒食品中反式脂肪酸分析方法的研究及水平調(diào)查[D];江西農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

10 李小平;反式脂肪酸對(duì)人臍靜脈平滑肌細(xì)胞增殖及功能的影響[D];南昌大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2867777