食用油热加工过程中醛酮的形成机制及其控制

Aldehydes/ketones, secondary oxidation products of oil/lipid, have rich species and complex structure. The findings, formation mechanism and reduction approach of aldehydes/ketones in foods during heat treatment have attracted wide attention. The main objective of this study is therefore to systematically examine the possible formation mechanism of aldehydes/ketones in edible oils (camellia oil, olive oil, sunflower oil, corn oil, perilla oil and linseed oil) during high-temperature treatment. Analytical method of high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry (HPLC-MS) for the quantification of aldehydes/ketones is selected. Based on free radical reaction theory, in consideration of factors including unsaturated fatty acid, heating temperature and time, formation kinetic models of aldehydes/ketones are investigated using chemometrics and multivariate linear regression. Thereafter, four bio-flavonoids (orientin, genistein, myricetin and epigallocatechin gallate, respectively) with concentration gradient are used to examine the effect on aldehydes/ketones reduction. The optimal addition levels of them would finally be obtained after taking the maximum permissible addition levels and sensory quality into consideration.

油脂氧化产生的醛酮种类较多，结构复杂，其在热加工过程中的形成机理及其控制途径引起广泛关注。本项目拟用HPLC-MS技术检测高油酸油样（山茶油和橄榄油）、高亚油酸油样（葵花油和玉米油）及高亚麻酸油样（紫苏油和亚麻籽油）在不同温度的高温加热过程中的醛酮产物。基于自由基反应理论，结合不饱和脂肪酸属性、加热温度、加热时间等因素，运用化学计量学及多元线性回归方法对结果进行拟合，获得醛酮形成动力学方程，阐明醛酮可能的形成机理。拟通过添加4种不同结构的黄酮化合物（荭草苷、杨梅素、染料木素和EGCG）了解其抑制醛酮产生的量效关系，建立各种黄酮浓度-抑制率关系方程。科学评价黄酮抗氧化能力与抑制醛酮的关系，为控制醛酮生成提供科学数据和技术支持。

油脂氧化产生的醛酮种类较多，结构复杂，其在热加工过程中的形成机理及其控制途径引起广泛关注。本项目采用HPLC-MS技术检测高油酸油样、高亚油酸油样及高亚麻酸油样在不同温度的高温加热过程中的醛酮产物。基于自由基反应理论，结合不饱和脂肪酸属性、加热温度、加热时间等因素，运用化学计量学及多元线性回归方法对结果进行拟合，阐明醛酮可能的形成机理。此外，还比较了4种抗氧化剂对纯化葵花油的氧化稳定性的影响，为控制油脂氧化提供科学数据和技术支持。得到的主要结果和结论如下：.1.通过对食用油脂肪酸组成及含量的测定，得到橄榄油和油茶籽油富含油酸（79.08%和74.43%）；玉米油和葵花籽油富含亚油酸（54.94%和60.68%）；亚麻籽油和紫苏籽油富含亚麻酸（56.57%和55.24%）。在高温加热过程中，三种脂肪酸是其主要的氧化因素。.2.通过对食用油的生育酚组成及含量以及DPPH自由基清除率的测定，得到食用油中存在一定量的抗氧化物质，而生育酚是主要的抗氧化因素。.3.通过对食用油酸价、过氧化值、茴香胺值和总氧化值的测定，发现上述单一的指标都无法准确地评价油脂氧化的程度。总体来说，总氧化值对于大多数以多不饱和脂肪酸为主的食用油氧化程度的评价，较为准确，但对于以单不饱和脂肪酸为主的食用油氧化程度的评价会出现偏差。.4.用LCMS-IT-TOF技术对食用油中醛酮类化合物进行定性，用HPLC-UV 技术进行定量测定。化学计量学分析得到高油酸油中特征醛类为辛醛、壬醛、癸醛、2-癸烯醛和2-十一烯醛；高亚油酸油中特征醛类为戊醛、己醛、庚醛、2-庚烯醛和2,4-癸二烯醛。高亚麻酸油中特征醛为丙醛和2,4-庚二烯醛。多元线性回归分析得到醛类可以作为各脂肪酸油样的氧化指示剂。此外，本文还绘制了上述几种特征醛在脂肪酸热分解过程中可能的形成路径图，从而阐明食用油在热加工过程中醛类的形成机制。.5. 通过比较4种抗氧化剂（鼠尾草酸、抗坏血酸棕榈酸酯、杨梅素及α-生育酚）对纯化葵花油的氧化稳定性的影响，得到鼠尾草酸可较好的抑制油脂氧化。