油炸食品贮藏过程中油脂氧化劣变机理、动力学及其控制

油炸食品的贮藏氧化稳定性难题已成为影响该产业发展的关键技术瓶颈，本课题拟通过现代仪器分析、高分子理论、食品科学、计算机模拟等学科和技术的交叉，以真空油炸胡萝卜脆片(条)为研究对象，采用水分活度与玻璃态转变温度相结合，油脂氧化与热动力学函数相联系的新思路，研究低水分高油脂食品体系贮藏过程中的油脂氧化机制、动力学及其控制。通过核磁共振、差示扫描量热法、高效液相色谱-质谱等新技术及其联用，研究油炸食品贮藏期间水分和油脂的分布、水分活度、玻璃态转变温度以及油脂氧化；通过高分子理论与计算机模拟等方法，研究其单分子层水分含量、关键水分含量和关键水分活度；通过食品科学与物化方法，研究油炸食品的热动力学行为，研究油脂氧化与水分含量、水分活度、玻璃态转变温度以及热动力学函数之间的内在联系，阐明其油脂氧化机理和调控机制，为解决我国传统高含油率干制品的贮藏难题，促进我国传统食品工业的发展提供重要的理论基础。

通过现代仪器分析、高分子理论、食品科学、计算机模拟等学科和技术的交叉，以真空和常压油炸胡萝卜片、常压油炸土豆片、红薯片、香蕉片，以及真空油炸莲子为研究对象，通过差示扫描量热法、静态法，结合计算机模拟，研究了三个温度条件下，不同油炸食品的水分等温吸附曲线，并采用农产品研究中常用的几种等温吸湿模型对油炸食品的等温吸湿数据进行拟合，求解得出不同油炸食品基于GAB方程的等温吸湿模型参数，且模型具有较高的决定系数和较低的残差值，得出了不同油炸食品的单分子层水分含量、等量吸附热、微分熵、玻璃态转变温度，以及等温吸湿热与微分熵的函数关系；通过低场核磁共振（NMR）、气相色谱仪、介电特性测定仪等现代仪器分析手段，以等温吸湿特性、热力学特性和玻璃态转变温度为基础，设计系列贮藏试验，研究了真空和常压油炸胡萝卜片、常压油炸土豆片、红薯片、香蕉片，以及真空油炸莲子在不同贮藏温度、时间等条件下水分含量、水分活度、水分分布、油脂分布、过氧化值、酸价、p-茴香胺值、介电常数、脂肪酸组成等指标的变化规律，结果表明，水分含量、水分活度、过氧化值、酸价、p-茴香胺值、介电常数随着贮藏温度和时间的增加逐渐上升；贮藏过程中，由于水分的吸湿性，几种油炸食品结合水与自由水比例逐渐下降，不同油炸食品以T23和T24形式存在的脂肪并不发生迁移；分析了不同氧化指标之间的相关性，结果表明油炸食品介电常数与酸价、过氧化值、茴香胺值之间存在显著的相关性（R>0.86，P<0.05），建立了基于低场核磁水分分布、介电常数为基础的油炸食品氧化劣变表征体系；从桦褐孔菌、灵芝、红枣中分离纯化得到几种耐高温的抗氧化剂，通过羟自由基清除能力法、超氧自由基清除能力法、DPPH自由基清除能力法、还原能力测定法等方法研究了抗氧化效果；研究了不同油炸食品贮藏过程中初始水分含量与单分子层水分含量、水分分布、贮藏温度-玻璃态贮藏温度与油脂氧化劣变之间的内在联系与相关性，结果表明，引起油炸食品品质劣变的主要脂肪酸是亚油酸，水分含量、水分分布，以及贮藏温度与油脂氧化密切相关，油炸食品的S21/S22与相应的茴香胺值和介电常数均具有显著的负相关性；研究结果共发表论文14篇（含1篇录用），其中SCI论文6篇，EI论文1篇，CSCD核心论文7篇（含1篇录用）；申请国家发明专利2项，撰写1篇Book chapter，培养3名研究生。