1、 本科 毕业 设计 (论文 ) （二零 届） 植物油氧化稳定性的研究 所在学院 专业班级 生物工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 目 录 摘要 . Abstract . 1 绪论 1 1.1 选题背景、意义 .1 1.2 油脂抗氧化性的研究进展 .1 1.2.1 油脂的脂肪 酸组成 .错误 !未定义书签。 1.2.2 温度 .错误 !未定义书签。 1.2.3 空气 .错误 !未定义书签。 1.2.4 光照和射线 3 1.2.5 水分 . 3 1.2.6 其他 . 3 1.2.7 抗氧化 . 3 1.3 油脂的保健作用 . .4 1.4 山茶油的前景展望 .5 2 实验部分
2、.6 2.1 实验流程 .6 2.2 实验内容 .6 3 结果与分析 .11 3.1 油脂氧化前后各指标的测定 11 3.2 各影响因素曲线 .11 4 结论 14 致谢 .15 参考文献 .16 植物油氧化稳定性的研究 摘要 : 本文通过加速山茶油氧化的方法，通过单因素实验对 油 脂的氧化稳定性 进行研究。运用 测定氧化稳定性的指标 过氧化值来确定油脂氧化的程度 。 山茶油 氧化稳定性的指标主要是参照国标法 来测定。 单因素实验 中 油脂 在 63 、有氧 的情况下贮藏可加速氧化。 单因素实验最佳的的贮藏油脂的条件是：低温、无氧、加入特丁基对苯二酚。其中特丁基对苯二酚的加入量为 0.02%。
3、 关键词 : 山茶油； 过氧化值 ；氧化稳定性；单因素实验 The study of Vegetable oil oxidation stability Abstract: This article through accelerated camellia oil oxidation method, through single factor experiment to grease the oxidation stability of research. Using the index measuring oxidation stability - peroxide value to det
4、ermine the extent of grease oxidation. The determining of camellia-oil oxidation stability is mainly Reference the GB code law. Storing in the situation of under the 63 and oxygen the camellia-oil the accelerated oxidation in the single factor experiment. Single factor experiment best stored camelli
5、a-oil condition is: low temperature, Lack of oxygen； join Tertiary butyl hydroquinone. Tbhq hydroquinone the best content of which is 0.02%. Keywords: Camellia oil; Peroxide value; Oxidation stability; Single factor experiment 1 1 绪论 1.1 选题背景、意义 油是不饱和高级脂肪酸甘油酯 ，脂肪是饱和高级脂肪酸甘油酯，统称为油脂。油脂是由多种高级脂肪酸与甘油生成的酯
6、1。 油脂普遍存在于植物的种子和动物的脂肪组织中。 它 是人类膳食中的基础营养素之一 2，是人体中脂肪和热量的主要来源 。 它所产生的热量相当于同量碳水化合物和蛋白质产生热量的总和3。此外，它不仅能为人体提供一些所需要的营养成分 ， 如磷脂、甾醇或胆固醇，以及含多个双键的必需脂肪酸 (亚油酸和花生四烯酸等 ) 4， 而且还能帮助人体吸收脂溶性物质和脂溶性维生素等。 近年来的动物实验证明 。 缺乏必需脂肪酸将导致生长迟缓，并出现鳞屑样皮炎 ； 一些研究认为婴儿的皮肤湿疹是缺乏必需脂肪酸的一种表现 5；在临床上发现成人长期靠静脉注射给养的患者，在不补充必需脂肪酸时会产生皮疹 6。实验还证明花生四烯
7、酸是合成前列腺素所必需的前体，它具有抑制血栓形成的功能。另外，多不饱和脂肪酸还有降低血浆中胆固醇和血脂的作用。 茶油是从山茶科油茶树种子中获得的，又名茶籽油、山茶油，是我国特有的木本油脂 7。其中山茶油是我国最古老的木本食用植物油之一 8。山茶油具有改善血液循环，降低血脂；抗氧化剂调节免疫功能；预防肥胖；护肝作用和其他保健作用。 油脂是人类三大营养 素之一 ， 是很好的热能营养素 ， 在人体内具有重要的生理功能 。 而油脂氧化 是影响油脂品质的一个重要因素 。 油脂氧化所产生的产物会对食用油脂的风味色泽以及组织都会产生不良的影响以至于缩短货架期降低油脂的营养品质 ， 同时油脂的脂质过氧化还会对
8、膜酶蛋白质造成破坏甚至可以导致老年化的很多疾病还可以致癌严重危害人体健康。在油脂中添加抗氧化剂是延缓油脂氧化的一种最为有效的方法。 在人们普遍关心油脂中不饱和脂肪酸生理功能的同时，还应注意它给人体健康带来危害的另一面。由于不饱和脂肪酸中的双键很容易被氧化导致油脂酸败，从而丧失其原有的 生理功能及产品应有的风味和口感，甚至产生一些对人体健康有害的物质所以对油脂氧化稳定性的问题应给予充分的重视。 1.2 油脂抗氧化性的研究进展 油脂作为人们的必须食品和食品工业的主要原料之一，其氧化稳定性直接影响到优质品质的好坏，而油脂的品质是与人们的健康和食品质量信息相关的。影响油脂品质的因素有油脂的内部2 因素
9、和外部条件。内部条件主要指油脂的脂肪酸组成，外部条件主要指油脂的贮藏条件。 1.2.1 油脂的脂肪酸组成 油脂中的脂肪酸分为饱和脂肪酸 (SFA)、单不饱和脂肪酸 (MUFA)和多不饱和脂肪酸(SU FA)。一般饱和脂肪酸是最稳定的，油脂中的饱和脂肪酸必须在酶的作用或霉菌的繁殖以及氢过氧化物存在的条件下才能发生在 碳位氧化反应（ -C），生成酮酸和甲基酮。油脂的氧化变质是从不饱和脂肪酸的氧化开始的，多不饱和脂肪酸的不稳定性大于单不饱和脂肪酸。 T A Isbell发现， 结构相似的脂肪酸， 5 烯结构的脂肪酸稳定性大于 6、 9 和 13 的脂肪酸 10。具有1,4 二烯结构的不饱和脂肪酸的氧
10、化率较大。 1.2.2 温度 油脂氧化的速度与温度密切相关。温度升高，则油脂的氧化速度加快；油脂的氧化变质在冬天 几乎不戚问题，但是在夏天很快就表现出来了。一般的化学反应温度上升 10 其反应速度便会增加一倍，油脂也不例外。高级食用油在 20 60 范围内， 温度增加 l5 ， 氧化速度就提高两倍。高温时 (80 以上 )脑磷脂的存在能使酚类和醌类抗氧化剂的抗氧化性能大大地增加。经测定，油脂在 110 时的氧化速度是 97 时的 2 5 倍，油脂储存对不同温度条件下过氧化值的变化见表 1 表 1 不同温度条件下油脂过氧化值（ %） 11 保存天数 38 -10 冰箱 0 0.047 0.047
11、 10 0.159 0.048 20 0.206 0.054 30 0.572 0.074 40 1.298 0.087 50 2.117 0.100 1.2.3 空气 空气对油脂氧化的影响主要是氧的作用。油脂在贮存中式难以与空气完全隔绝。空气中的氧和油脂中的溶解氧皆会促进油脂的氧化 12。油脂中含氧量的安全值因油品及等级的不同而不同， 低档油安全值较高， 高档油如高级食用油， 只含微量的氧也会出现明显 的氧化变质， 故安全值很低。 3 氧气主要来源于包装品内存， 以及包装材料具有透气性而进入包装内的氧， 氧的含量与被氧化物中油脂的含量的比率 1.2.4 光照和射线 不饱和脂肪酸的共轭双键强烈
12、吸收紫外线后，引发连锁反应，并加速过氧化物的分解。紫外光具有较高的能量。有利于氧分子的活化和油脂中游离基的生产，从而加快油脂自动氧化酸败的速率 13。射线能显著地提高自由基的生成速度，增加脂肪酸氧化的敏感性，加重酸败变质。 1.2.5 水分 少量的水分 (0.2%)被认为有益于油脂的稳定性水能水化金属离子降低其催化活性 0.2%的水能防止亚油酸的氢过氧化物分解而产生自由基。 1.2.6其他 重金属特别是那些具有两价或更高价态且在它们之间有合适的氧化还原电势 (例如钴铜铁镁等 )的金属可缩短链反应引发期的时间加快脂类化合物氧化的速度某些色素物质 14，如血红素、叶绿素，由于组分中含有金属卟啉环而
13、形成色素过氧化物复合物而催化油脂的氧化酸败。 1.2.7 抗氧化剂 添加抗氧化剂和抗氧化剂增效剂是防止油脂氧化的有效方法。 抗氧化剂的作用机理比较复杂，存在着多种可能性，归纳起来大致有两个方面：一是通过抗氧化剂的氧化还原反应，降低食品内部及周围的 氧含量；二是抗氧化剂释放出氢原子与油脂自动氧化反应产生的过氧化物结合从而破坏过氧化物，或与游离自由基竞争性化合，或稳定氢过氧化物、抑制或降低催化剂及氧化酶的活性来阻碍氧化作用。有一些物质本身虽没有抗氧化作用，但与抗氧化剂并用时，却能增强抗氧化剂的抗氧化效果，这些物质统称为抗氧化增效剂，常用的增效剂有柠檬酸、磷酸、酒石酸等。 传统的化学合成抗氧化剂如二
14、丁基羟基甲苯 (BHT)、丁基羟基茴香醚 (BHA)、没食子酸丙酯(PG)、茶多酚、维生素 E 和叔丁基对苯二酚 (TBHQ)具有显著的抗氧化效果， 并且在油脂中也得到了 一定的应用， 然而对于这些化学合成抗氧化剂的安全性却引起了人们严重的关注， BHA 被报道有致癌作用而被国家禁用，而其他几种抗氧化剂也因安全性问题或性能上存在缺陷而在使用上受到限制。有研究表明 BHT 对老鼠有致癌作用，而且，在欧洲、日本和加拿大已不允许将 BHTQ用于食品中 15。于是，近年来人们逐渐倾向于使用安全、无毒的天然抗氧化剂。 天然抗氧化剂主要有维生素 E、和茶多酚（主要成分为儿茶素）。在天然抗氧化剂的使用筛选中
15、由于油脂组成的差异决定了油脂性质的不同，同一种抗氧化剂对不同油脂抗氧化效果大不相4 同，不同抗氧 化剂对同一种油脂的抗氧效果也各不相同 16。通过各种机理的探讨在利用不同抗氧化剂的协同效应，复配高效的天然抗氧化剂对油脂的抗氧化时会起到事半功倍的效果。 天然抗氧化剂主要去通过清除自由基、淬灭活性氧化分子、清除氧等机理进行抗氧化的 17。 生育酚 -抗坏血酸是一组相互增效的混合抗氧化剂。但存在的问题是，生育酚是疏水性的，而抗坏血酸是水溶性的，二者之间的相互作用受到限制，所以生育酚通常不直接和抗坏血酸使用，而是同抗坏血酸棕榈酸酯 18、卵磷脂、柠檬酸等配合使用。磷脂能使金属离子失活，更重要的是协同作
16、用增强 了抗氧化剂抑制自由基反应的能力。不同磷脂的增效作用不同，磷脂酰肌醇（ PI）和磷脂酰乙醇胺（ PE）比磷脂酰胆碱（ PC）在增加生育酚抗氧化能力方面具有更好的效果 19。 1.3 油脂的保健作用 在 30 年代，人们发现在动物的食物里如果没有植物油就会发生发育不良，皮肤异常，免疫力差甚至生殖力低下等现象，当食物中补充植物油后这些现象就会缓解。究其原因，主要是植物油中的亚油酸和亚麻酸的作用。到本世纪 60 年代后期，人们发现亚油酸有降低血清胆固醇的作用。当时日本的房总公司曾推出米糠油和红花油配制的调合油，并经过医学实 验证明该油能更有效地降低血清胆固醇，使得该产品风靡一时。 1.3.1
17、降低胆固醇 科学研究已证实，油酸是一种优质脂肪酸，它不会引起人体血液中胆同醇 (TC)浓度的增加，与多不饱和脂肪酸一样能减少血液中的低密度脂蛋白胆固醇 (LDL C)，但不降低甚至可提高血液中的高密度脂蛋白胆固醇 (HDL C)，可以有效地预防和治疗冠心病、高血压等心血管疾病。地中海沿岸地区的心血管发病率极低，究其原因与当地人们长期食用富含油酸 (55一 83 )的橄榄油有关 22-24。 1.3.2 延缓动脉粥样硬化 陈梅芳等人研究了茶油 对 AS 形成及脂质代谢、血栓素 B2和脂质过氧化物 (LPO)的影响。结果显示，茶油可显著延缓 AS 形成，其机理可能是茶油中富含的单不饱和脂肪酸进入组
18、织后，通过降低血脂、肝脂，增大 HDL C 与血清 TC 的比值，抑制血栓素 B2的释放，增加机体抗氧化酶(SOD 和 GSH Px)的活性，以及降低血浆、肝脏 LPO 生成等而产生作用。 1.3.3 抗氧化及调节免疫功能 山茶油能有效清除激发态自由基，对肝脂质过氧化有显著抑制作用。 1.3.4 抗肿瘤 5 多不饱和脂肪酸，尤其是必需脂肪酸，其抗肿瘤作用明显。生物膜在人体各种代谢中起着 非常重要的作用，它既是细胞表面屏障，又是细胞内外进行物质和能量交换的通道，一系列生化反应在膜上进行。因而当作为膜磷脂重要组成的多不饱和脂肪酸供应不足或过多被氧化时，都将导致细胞出现功能紊乱及细胞膜和线粒体结构异
19、常，进而导致细胞出现癌变。据研究，肿瘤细胞内多不饱和脂肪酸含量明显降低，而当用 H3一标记亚油酸与肿瘤细胞作用时，这些物质很快就渗入肿瘤组织 25。据统计，大量摄必需脂肪酸的爱斯基摩人癌症发生很少，而对地中海沿岸七国流行病调查发现，这些国家脂肪供给量虽占总能量的 40，但冠心病及肿瘤死亡率很低，这与食 用富含油酸的橄榄油有关。 1.3.5 护肝作用 周斌等研究表明，山茶油能显著改善梗阻性黄疸大鼠的营养状况，明显降低血清总胆红素、直接胆红素、谷丙转氨酶、和谷草转氨酶的水平；增强心肌细胞线粒体内琥珀酸脱氢酶的活性，在一定程度上保持心肌细胞线粒体膜、核膜和叽丝结构的完整性，其研究的结论是山茶油无论在
20、形态上或功能上都对梗阻性黄疸太鼠的心脏有保护作用。 1.4 山茶油的前景展望 山茶油对人体健康极为有益，最近几年，在同类产品（橄榄油）资源日少的情况下 ,日本、澳大利亚、新西兰等国家开始重视对山茶油的开发与应用，市场 价格不断走高。在日本，山茶油价格是菜籽油的 7.5倍，一些外商开出了每吨 15万元人民币的价格；在我国港台地区及东南亚诸国，精炼山茶油已成为老年人的抢手货和生活必需品；在美国市场，也开始兴起使用山茶油等高油酸植物油的热潮 26。 随着生活水平的不断提高，人们对食品营养健康的追求也会不断提升，而山茶油作为一种富含人体必需脂肪酸及多种维生素的高级植物油，能改变单一油脂造成的营养不均，
21、充分平衡人体营养，有利于身体健康，符合当代油脂消费趋势，有着巨大的发展空间。 6 2 实验部分 2.1 实验流程 山茶油的酸败有很多影响因素，影响比较大的主要是氧气、温度、抗氧化剂等。实验通过加速油脂氧化后测定其氧化指标来确定油脂的氧化情况及抗氧化剂的抗氧化性。氧化的指标主要通过测定过氧化值、酸值、碘值的测定来定。主要是用国标、药典中的滴定法来测。实验的最终结果是要找出比较出两种抗氧化剂哪种抗氧化性较强一些。 加速油脂的氧化流程如下： 油 脂 测定其过氧化值、酸值、碘值。在不同的环境下放置一定的时间。 取少量油样 测定其过氧化值 反应十几天之后，最 后测定 过氧化值 酸值 碘值 分析什么条件下放置油脂不容易氧化，那种抗氧化剂对山茶油作用大 2.2 实验内容 2.2.1 实验材料 山茶油 (产地： 安徽省旌德县 品牌：祥云胡春来 生产批号： 100515 生产日期 2010-5-15) 2.2.2 实验仪器与试剂 表 2 实验仪器 型号 仪器 厂址 FA1004 电子天平 上海良平仪器表有限公司 S.C,101-1 鼓风电热恒温干燥箱 浙江省嘉兴市新塍东成仪器厂制造 THZ-C 恒温振荡器 江苏太仓市实验设备厂
