本文關鍵詞：高溫條件下反式油酸生成機理的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：反式脂肪酸存在于各種加工食品當中,過多攝入可能導致冠心病等疾病的發(fā)生,因此,對于反式脂肪酸的檢測以及反應機理的研究勢在必行。本文通過油酸C18：1同分異構(gòu)體的相關結(jié)構(gòu)和能量的計算與結(jié)合實際樣品中脂肪酸的含量變化,研究了熱引發(fā)油酸(C18：1)順→反異構(gòu)化作用的機制。 實驗通過在兩段溫度下(130,160,190,220℃和135,140,145,150,155℃)加熱油酸甘油三酯(18：1-9c),氣相色譜(GC)法對C18：1同分異構(gòu)體分析。當加熱溫度為150℃時,反式油酸的生成量從0.0897+0.0102mg/g油酸甘油三酯(加熱1h)上升到0.1700±0.0173mg/g油酸甘油三酯(加熱3h),表明順→反異構(gòu)化作用可能開始于150℃。實驗進一步研究了經(jīng)質(zhì)子轉(zhuǎn)移途徑的異構(gòu)化作用機制。所有的基態(tài),過渡態(tài),中間產(chǎn)物的幾何構(gòu)型以及基態(tài)的鍵解離能(BDE)通過使用密度泛函理論(DFT)在B3LYP/6-31G*水平下進行了優(yōu)化。每一個同分異構(gòu)體的零點校正能是在B3LYP/6-311++G**水平下進行了計算。計算出的油酸和反式油酸基態(tài)的能量差為7.6kJ/mol,反異構(gòu)化的過渡態(tài)能壘為294.5kJ/mol.通過內(nèi)稟反應坐標(IRC)計算確認了反應物、中間體、過渡態(tài)和產(chǎn)物的相關性并得到最低能量途徑。DFT計算表明通過異構(gòu)化作用機制的研究使獲得的實驗數(shù)據(jù)得到了很好的解釋。實驗建議油脂加熱過程溫度應該控制在150℃以下,從而避免在日常飲食中攝入反式脂肪酸。 本文還研究了油酸甘油三酯在高溫加熱條件下生成醛類羰基化合物的反應。通過HPLC和ESI-MS分別檢測了揮發(fā)性醛類羰基化合物和非揮發(fā)性醛類羰基化合物的變化,并利用量子化學DFT方法計算了油酸的相關C-H鍵鍵解離焓(BDE),推導出油酸甘油三酯自動氧化生成醛類羰基化合物的機理,并通過實驗驗證了其合理性。
【關鍵詞】：油酸甘油三酯 反式脂肪酸 異構(gòu)化作用 密度泛函理論 能壘 羰基化合物
【學位授予單位】：天津科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R151
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目錄6-8
• 1 前言8-30
• 1.1 反式脂肪酸簡介8-13
• 1.1.1 脂肪酸的概念8-9
• 1.1.2 反式脂肪酸的概念9-10
• 1.1.3 反式脂肪酸的危害10-11
• 1.1.4 反式脂肪酸在膳食中的分布11-12
• 1.1.5 控制反式脂肪酸的措施及有效途徑12-13
• 1.2 反式脂肪酸的來源及生成機理13-17
• 1.3 反式脂肪酸的檢測方法17-23
• 1.3.1 光譜分析17-20
• 1.3.2 色譜分析20-23
• 1.3.3 聯(lián)用分析技術(shù)23
• 1.4 量子化學理論方法概論23-28
• 1.4.1 密度泛函理論23-24
• 1.4.2 過渡態(tài)理論24-25
• 1.4.3 量子化學理論計算基組的選擇25-27
• 1.4.4 幾何優(yōu)化與頻率分析及零點能的計算27-28
• 1.5 本論文研究的主要內(nèi)容,研究目的和意義28-30
• 1.5.1 本論文研究的主要內(nèi)容28
• 1.5.2 本論文研究的目的和意義28-30
• 2 材料與方法30-36
• 2.1 實驗材料30-31
• 2.1.1 試驗試劑30
• 2.1.2 試驗儀器30-31
• 2.2 試驗方法31-36
• 2.2.1 樣品的前處理31
• 2.2.2 油酸甘油三酯的DSC檢測31
• 2.2.3 油酸與反式油酸的氣相色譜檢測31-33
• 2.2.4 傅里葉變換紅外光譜檢測反式脂肪酸33
• 2.2.5 反式油酸生成機理研究33
• 2.2.6 揮發(fā)性醛類羰基化合物的高效液相色譜檢測33-34
• 2.2.7 醛類羰基化合物生成機理研究34-35
• 2.2.8 非揮發(fā)性醛類羰基化合物的質(zhì)譜驗證35-36
• 3 結(jié)果與討論36-56
• 3.1 油酸甘油三酯的DSC分析36
• 3.2 油酸和反式油酸的氣相色譜分析36-41
• 3.2.1 37種脂肪酸混標的分離36-37
• 3.2.2 油酸和反式油酸標準曲線的繪制37-38
• 3.2.3 大范圍加熱處理下油酸和反式油酸的動態(tài)變化38-40
• 3.2.4 小范圍加熱處理下油酸和反式油酸的動態(tài)變化40-41
• 3.3 紅外光譜檢測反式雙鍵41-42
• 3.4 量子化學方法研究反式油酸生成機理42-46
• 3.4.1 C18：1異構(gòu)體的基態(tài)研究42-43
• 3.4.2 C18：1的異構(gòu)化旋轉(zhuǎn)機制43-46
• 3.5 揮發(fā)性醛類羰基化合物的液相色譜分析46-52
• 3.5.1 五種揮發(fā)性醛類羰基化合物的分離46-47
• 3.5.2 五種揮發(fā)性醛類羰基化合物標準曲線的繪制47-49
• 3.5.3 不同溫度下每種揮發(fā)性醛類羰基化合物的變化49-50
• 3.5.4 不同溫度下?lián)]發(fā)性醛類羰基化合物總量的變化50-52
• 3.6 非揮發(fā)性醛類羰基化合物的質(zhì)譜分析52-53
• 3.7 量子化學方法研究醛類羰基化合物生成機理53-56
• 3.7.1 油酸相關C-H鍵鍵解離焓(BDE)的計算53-54
• 3.7.2 醛類羰基化合物生成機理推導54-56
• 4 結(jié)論56-57
• 5 展望57-58
• 6 參考文獻58-68
• 7 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文情況68-69
• 8 致謝69

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 布同良;劉建新;;反式脂肪酸降低乳脂合成的機理[J];中國牛業(yè)科學;2006年05期

2 張玉軍,閻向陽,馬雪平,艾宏韜;進口油脂加氫催化劑氫化性能的研究[J];日用化學工業(yè);2002年04期

  本文關鍵詞：高溫條件下反式油酸生成機理的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：312615