温度对大豆油氧化特性的影响及其保质期预测
王雪洁;陆佳平
【摘 要】通过设定不同温度对大豆油进行加速氧化实验,运用分光光度法测定不同温度条件下大豆油的过氧化值,研究分析了大豆油过氧化值随温度变化的基本规律.对氧化时间与对应的过氧化值的对数值进行数值拟合,运用Arrhenius公式对大豆油特定条件下的保质期进行预测,为大豆油产品的科学储存和包装研究提供基础资料.
【期刊名称】《中国油脂》
【年(卷),期】2010(035)010
【总页数】3页(P42-44)
conviction【关键词】大豆油;氧化;Arrhenius公式;保质期
【作 者】王雪洁;陆佳平
【作者单位】江南大学,机械工程学院,江苏,无锡,214122;江南大学,机械工程学院,江苏,无锡,214122;中国包装总公司,食品包装技术与安全重点实验室,江苏,无锡,214122
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ641;TS205
Abstract:The accelerated testwas performed on soybean oil at different temperatures,the peroxide value (POV)of soybean oilwasmeasured by spectrophotometric method,and the basic law of the influence of temperature on the POV of soybean oilwas analyd.The relation of oxidation time and logarithm of POV was fitted,and the shelf life of soybean oil was predicted through the Arrhenius for mula under certain conditions.The results could provide basic data for the scientific prervation and packaging of soybean oil.
Key words:soybean oil;oxidation;Arrhenius for mula;shelf life
disturb
大豆油在存放过程中,由于受空气、温度、光照、金属离子和油脂本身脂肪酸组成等因素的影响,会发生复杂的化学变化,导致其劣变[1]。由于油脂氧化酸败,使其中的中性脂肪分解为
甘油和脂肪酸,或使脂肪酸中的不饱和链断开形成过氧化物。过氧化物是一种中间产物,它很不稳定,能继续分解成醛、酮类及其他氧化物,致使油脂进一步变质。因此,过氧化值是国家成品油脂卫生检验的必检项目,是判断油脂酸败程度的主要指标[2]。
一般认为,储存温度对过氧化值有显著影响。而大豆油的氧化酸败异于其他多不饱和脂肪酸含量低的油脂[3]。本文以大豆油为实验样品,研究储存温度对大豆油氧化特性的影响。油脂氧化酸败的反应符合化学动力学规律,通过恒温加速实验可以在较短的时间内得出过氧化值随温度的变化情况,通过Arrhenius公式进行大豆油保质期的预测,提出预测理论模型。
1.1 材料、试剂
实验材料为中粮集团公司生产的福临门大豆油,由市场获得,常温避光存放;氯仿、冰醋酸、碘化钾等为分析纯试剂;淀粉指示剂。
1.2 仪器、设备
2802 UV/V IS分光光度计,THS-AOC-100AS恒温恒湿试验机,PQX多段可编程人工气候箱。
1.3 实验设计
constant
将大豆油分装在 6个同等规格的棕色玻璃瓶中,其中每 3瓶为一组,第一组放置于温度为 40℃,湿度为50%的恒温恒湿试验机中避光储存,每隔 2～4 d取出 0.1 g测定其过氧化值。与此同时,第二组放置于温度为50℃,湿度为50%的多段可编程人工气候箱中避光储存,每隔 2～4 d取出 0.1 g测定其过氧化值。
1.4 实验方法
目前,测定食用油过氧化值的方法多为还原滴定法——碘量法。此方法每次滴定均消耗大量的氯仿和冰醋酸,不仅有害健康,而且污染环境,该法属滴定分析,灵敏度低[4]。本实验采用可见分光光度法测定大豆油的过氧化值。
精确称取大豆油样 0.1 g左右于 50 mL的比色管中,加入 5 mL氯仿 -冰醋酸混合溶剂,加 0.5 mL饱和碘化钾溶液,轻轻摇匀,置于暗处反应5 min,取出后立即加入约 40 mL的水进行稀释,加入 1 mL 1%的淀粉溶液,用水定容至 50 mL,摇匀,静置 3 min,取上层清液用 1 cm比色皿于 583 nm处以空白为参比,用分光光度计测定其吸光值。样品平行测定3次,取平均值。
完美英文
不同碘质量(m(I2))时测得的吸光值 (A)见表1。对所得数据采用最小二乘法回归可得到工作曲线的回归方程。
由表 1得出工作曲线的回归方程为A=2.54× m(I2)-0.002;相关系数 R=0.991 4,可见工作曲线线性良好。
将测得的吸光值代入工作曲线方程可得对应的I2的质量,过氧化值计算公式为:job1
式中:X1——样品的过氧化值,%;
X2——样品的过氧化值,meq/kg;
m(I2)——样品的吸光值对应的碘质量,mg;
沪江日语论坛m1——样品的质量,g;
78.8 ——换算因子。
2.1 温度对大豆油氧化特性的影响
不同实验条件下,样品过氧化值的变化见图 1。
由图 1可以看出,随着时间的延长,大豆油的过氧化值有不断增大的趋势。随着温度的升高,
大豆油的过氧化值升高的速率不断加快。这主要是由于大豆油发生了自动氧化,氧化过程主要是从相对于双键的α-位的 H原子分裂出来的均裂原子团开始,形成的碳原子团与氧反应生成过氧化原子团,过氧化原子团进入链反应形成过氧化物[5]。高温能加快油脂氧化连锁反应,能促使过氧化物的分解和聚合。过氧化值升高得越快,大豆油的品质下降得越快。
2.2 大豆油基于温度的保质期的预测
anecdote在影响食品品质变化的众多环境因素中,温度对其质量的影响是居首位的,而且是唯一不受食品包装类型影响的因素[6]。温度对油脂氧化的影响可以用Arrhenius公式来进行评价,即:
式中:k——反应速率;
Ea——活化能;
k0——频率因子;
T——绝对温度;
R——气体常数,值为 8.31 J/(mol·K)。
其中 k0和 Ea都是与反应体系物质本性有关的经验常数[7]。通过实验用 lnk对 1/T作图可得斜率为 -Ea/R的直线,可通过此式推算出大豆油的保质期。
大豆油氧化用过氧化值来评价,油脂氧化的反应在动力学上属于一级反应[8],其反应方程为:
waste是什么意思式中:X——试样过氧化值,meq/kg;
X0——油样初始过氧化值,meq/kg;
kθ——大豆油在摄氏温度下的氧化速率,meq/ (kg·d);
在职mba分数线t——试样储存时间,d。
将实验获得的过氧化值取对数,进行过氧化值对数 lnX与时间 t的数值拟合,获得不同温度下大豆油氧化速率,结果见图 2。
将上述两组实验数据进行线性回归,得到的回归方程见表2。
从图 2和表 2可以看出,温度升高 10℃,油脂的氧化速率增大了 1.5倍。
通过回归方程的显著性分析,上述两个方程均相关性显著。根据 GB 1535—2003规定,大豆油过氧化值标准值不高于 6 mmol/kg(12 meq/kg)[9],将这个值代入上述两个回归方程中,可得在 40℃、50%湿度条件下,无包装大豆油的保质期是 71 d,在50℃、50%湿度条件下,无包装大豆油的保质期是31 d。
将Arrhenius公式(1)简化为:
式中:a=-Ea/R,b=lnk0。由表 1可知,T40= 313 K,k40=0.006 1;T50=323 K,k50=0.015 5。将其代入公式 (3)得 a=-9 428.5,b=25.023 5。则由公式(3)得:heel
将式 (2)和式 (4)联立可得特定温度条件下的保质期预测公式:
式中:t——特定温度条件下的保质期,d;
T——储存温度,K。
关于大豆油保质期的预测,可将大豆油过氧化值的临界值和初始值代入公式 (5),得其保质期。如常温条件下,即 25℃(T=298 K),湿度为 50%时,将临界值和初始值代入 (5)式,可得出在常温条件下大豆油的保质期约为 477 d。
