基于氢键自组装的有机凝胶剂影响油脂氧化反应的机理研究和评价体系的建立

A lot of studies on lipid structurants have been carried out in the recent decade based on the consumer demands of reducing saturated fatty acids and eliminating trans-fatty acids from the diets. By the addition of organogels to edible liquid oil, a self-assembled fat crystal network is formed to replace saturated fat and trans-fat which can trap and solidify the liquid oil. The organogels structured hydrophobic liquids are phytosterols, polymer ethyl cellulose and etc，which depend on hydroxy or phenolic hydroxyl groups to form hydrogen bond. .Project will focus on the research of oil oxidation mechanism affected by organogels molecular structure of all kinds of hydrogen bond functional groups such as hydroxy, phenolichydroxyl groups, and the specific characteristics of high melting point in the process of oil phase melting. The project will establish more accurate evaluation of oxidation reaction index system which is suitable for oxidation reaction of organic gelation resulted by the hydrogen bonding.

消费者在过去十年对膳食中减少饱和脂肪酸和消除反式脂肪酸的需要，促使脂类质构剂的研究日趋活跃。在液态油脂中添加可以自组装成晶体网络结构的有机凝胶剂，可以代替饱和脂肪和反式脂肪以固化油脂。植物甾醇、乙基纤维素等都依靠分子结构中含有羟基或酚羟基等官能团形成氢键，并因此构建疏水性液态油脂的有机凝胶类型。.项目重点研究和阐明以氢键键合为基础而构建油脂液晶网络结构的有机凝胶剂，由于不同分子中各类氢键官能团的结构特性及其特定的高熔点特征影响油脂氧化状态的反应机理，并建立客观准确评价有关氢键键合的有机凝胶化油脂的氧化反应的指标体系。

项目背景及科学意义：.本项目以含有构建氢键网络结构的有机凝胶剂分子为研究对象，研究氢键影响凝胶化油脂的氧化机理，进一步丰富和完善氧化评价方法和指标，建立相对完善的氢键自组装有机凝胶化油脂氧化的基础理论体系，保障工业化产品品质安全，最终达到在食用油脂中降低反式脂肪和饱和脂肪的目标。.研究内容：.建立高灵敏度、高特异性的氢键自组装有机凝胶剂影响油脂氧化反应的指标和评价体系，发展关于有机凝胶化油脂氧化机理的基础理论，保障有机凝胶化油脂的工业化生产产品品质安全。.（1）建立精准的氧化指标评价体系和方法，以适用于氢键键合的有机凝胶化油脂分析；（2）以十二羟基硬脂酸为代表，研究有机凝胶剂中长碳链分子羟基在凝胶化过程中对油脂氧化过程的影响规律；（3）以乙基纤维素为代表，研究大分子有机凝胶剂的多羟基在凝胶化过程中对油脂氧化过程的影响规律。.重要结果和关键数据：.（1）基于氢键键合的有机凝胶剂（乙基纤维素和12-羟基硬脂酸）在油脂的酸价和/或过氧化值测定过程中，分别消耗滴定溶液，对凝胶化油脂的酸价和过氧化值造成干扰；.（2）二级氧化产物指标茴香胺值，可以准确地反映凝胶化油脂的氧化程度。顶空耗氧检测方法和1H-NMR方法计算得到Rao、Rad，显示凝胶油氧化产物的变化与凝胶油总氧化值TOTOX的相关性对应良好（R2>0.9），上述氧化分析方法是精准分析和检测氢键键合的有机凝胶化油脂的氧化反应的有效方法和指标体系；.（3）凝胶化油脂的流变学特性显示当凝胶化油脂粘度为104Pa.s，储能模量与振荡频率无关，暗示形成稳定凝胶化网络结构和高粘度特性起到减缓油脂氧化反应的作用。