氧化诱导时间检测
油脂氧化稳定性通常以氧化诱导时间(IP)指标来评估,是影响食用油应用和储存性能的最重要指标之一。1974年,Rancimat(油脂氧化稳定性测试仪)方法首先由Hador和Zuecher开发,以确定脂肪酸或脂肪酸酯的氧化稳定性。在相同的Rancimat条件下,IP值越高,表明油脂的氧化稳定性越高。该方法已被各种标准采用,包括AOCS Cd 12b-92(American Oil Chemists Society,美国油脂化学家协会),ISO 6886(International Organization for Standardization,国际标准化组织)和EN14112(European Norm,欧洲标准)。
然而,尽管该方法已使用约50年,但仍有一些局限性。首先,不能比较从不同温度获得的IP值,例如120°C的IP为8.0 h,110°C的IP为8.5h,两者无法直接比较;其次,由经验模型ln(IP)= a/T+b计算的室温下氧化诱导时间,与食用油实际保质期的基本定义不同。其中,IP代表油脂氧化起始阶段和传播阶段之间的拐点,而保质期代表食用油的某些指标超过法规或标准限定值的时间。由此,造成Rancimat预测与实际储藏结果的不一致。
因此,本研究旨在深入探讨Rancimat试验条件下食用油的氧化机理,以期准确使用该定量数据。根据理论分析,高温和低温下的脂质氧化都遵循两个特征阶段规律:低反应速率的起始阶段和高反应速率的传播阶段。IP的定义正是对应两阶段拟合直线交点处的加热时间,包括过氧化值,总极性物质,酸值,脂肪酸组成和水电导率在内的指标都遵循这两个阶段的规律。
关于IP和温度的关系有两个相关模型:理论Arrhenius模型ln(ki)= a1 / T + b1和经验公式ln(IP)= a2 / T + b2,其中k随着温度的升高呈指数增加,而IP随温度的升高呈指数下降。因此对于同一种油脂,k×IP所代表的氧化诱导时间点时油脂的氧化程度可假设为恒定值,与温度无关。含有IP和IP处氧化程度信息的拐点,可能是将Rancimat数据与室温氧化稳定性相关联的关键。若已知拐点,在室温储藏需要的检测样本(最多四个)比传统存储实验要少得多。
为验证这一假设,本文监测了Rancimat试验中大豆油在90~120°C的各项指标变化(包括常规氧化指标和挥发溶解的短链羧酸),根据理论和经验模型计算氧化诱导时间点时油脂的氧化状态IP×ki,进一步选择真实样品,基于其化学指标和核磁共振氢谱数据比较并证明理论推导。
Rancimat法测定油脂氧化诱导时间(IP)是目前判断油脂货架期的常用方法,但常与实际常温储藏结果不一致,已成为困扰业界产学研的难题。
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