迷迭香源抗氧化物对薯条煎炸油品质的影响研究

摘要

煎炸是食品加工的常用手段，煎炸食品因其具有独特的感官特性而广泛受到消费者青睐，但高温加工过程会引起油脂的氧化劣变，产生有害物质，对人体造成危害。本研究通过探究不同植物油在加工过程中品质变化，建立植物油种类、煎炸条件与化学指标之间的联系，为预测煎炸油品质提供依据。同时，探究迷迭香源抗氧化剂的作用效果，并建立快速检测煎炸油品质方法。此外，探究了天然抗氧化剂迷迭香酸在一定温度范围内的溶解特性，为其在油脂抗氧化方面应用提供理论基础。主要内容如下：　　(1)探究大豆油、棕榈油及稻米油在高温煎炸过程酸价、粘度、极性化合物含量等化学指标的变化及其品质快速预测体系的建立。结果表明，高温连续煎炸过程中，棕榈油品质＞稻米油＞大豆油。同时，在高温煎炸过程中稻米油中谷维素含量由144.84减少到73.10mg/L(棕榈油和大豆油中未检出)，并且稻米油自由基清除能力优于棕榈油和稻米油，这说明谷维素的含量与稻米油良好的煎炸品质有关。基于不同油脂煎炸过程中品质变化，分析了不同煎炸时间大豆油、棕榈油和稻米油在不同温度下粘度的动态变化并拟合Lioumbas方程(R2＞0.999)，建立了油脂种类、煎炸时间、油脂化学组成及模型经验参数之间的关系，预测精度达到90%(R2＞0.97)。此方程能快速预测油脂品质变化，为观察煎炸油品质变化提供新的手段。　　(2)选取煎炸稳定性较差的大豆油，探究迷迭香源不同极性抗氧化剂(迷迭香提取物、鼠尾草酸和迷迭香酸)对其连续炸薯条过程中的抗氧化作用，通过化学检测结合快速检测(低场核磁和近红外光谱)方法对油脂品质进行分析。结果发现，在高温煎炸过程中，迷迭香源抗氧化剂比合成抗氧化剂抗氧化效果更好(抗氧化效果：迷迭香酸＞迷迭香酸提取物＞鼠尾草酸＞TBHQ＞对照组)，这与极性悖论相吻合。通过低场核磁技术(LF-NMR)和近红外光谱技术(NIRS)方法对本实验样品进行检测，多变量分析结果与化学分析一致，验证迷迭香酸在煎炸油脂中具有广泛应用前景的同时也说明LF-NMR及NIRS可作为快速无损的监测方法应用于煎炸食品工业。　　(3)选取在煎炸过程中抗氧化效果较好的迷迭香酸，探究其与谷维素在植物油中的相互作用。同时，探究了293.2-318.2K下水溶性迷迭香酸在大豆油中的溶解特性和热力学变量变化。结果发现，迷迭香酸DPPH自由基清除能力高达92.83%，抗氧化效果优于谷维素，且两者无协同效果。该结果也再次验证了极性悖论，极性抗氧化剂在大豆油中具有更好的效果。通过分析迷迭香酸在293.2-318.2K温度范围内于大豆油中的溶解度变化发现，迷迭香酸的溶解度随着温度的升高而增大。同时，通过Apelblat模型(相对偏差＜0.1)、阿伦尼乌斯方程(误差＜10%)对该溶解过程进行拟合，理论值与实验值具有较好的相关性。根据Apelblat模型分析迷迭香酸在大豆油中溶解过程的热动力学参数发现，迷迭香酸在大豆油中的溶解属于非自发吸热且稳定性不断增加的过程。

目录

声明

中英文缩略表

第一章 绪论

1.1 煎炸油

1.1.1煎炸油品质的影响因素

1.1.2 油脂煎炸过程中的化学反应

1.1.3 煎炸油检测手段

1.2 抗氧化剂

1.2.1 合成抗氧化剂

1.2.2 天然抗氧化剂

1.3 立题背景及意义

1.4 研究内容

1.5 创新点

第二章 不同种类植物油煎炸过程品质变化

2.1 材料与仪器

2.1.1 材料与试剂

2.1.2 仪器和设备

2.2 实验方法

2.2.1 煎炸过程

2.2.2 煎炸油物理化学性质分析

2.2.3 DPPH自由基清除能力测定

2.2.4 谷维素含量

2.2.5 降解动力学

2.2.6 粘度动态变化测定

2.2.7 数据分析

2.3 结果分析

2.3.1 理化性质分析

2.3.2 感官分析

2.3.3 DPPH自由基清除能力

2.3.4 谷维素含量变化及其降解动力学分析

2.3.5 粘度动态变化分析

2.4 小结

第三章 不同抗氧化剂对大豆油煎炸过程品质的影响

3.1.1 材料与试剂

3.1.2 仪器和设备

3.2 实验方法

3.2.1 迷迭香酸提取物的准备

3.2.2 煎炸过程

3.2.3 煎炸油物理化学性质分析

3.2.4 感官评定

3.2.5 LF-NMR测定弛豫时间（T2）

3.2.6 NIRS表征煎炸油脂品质变化

3.2.7 数据分析

3.3 结果与讨论

3.3.1 煎炸油理化性质

3.3.2 共轭二烯与三烯值变化

3.3.3 脂肪酸组成分析

3.3.4 色泽分析

3.3.5 感官分析

3.3.6 LF-NMR表征煎炸过程的弛豫特性

3.3.7 NIRS表征油脂的品质变化

3.4 小结

第四章 水溶性抗氧化剂迷迭香酸在大豆油中溶解特性研究

4.1 材料与仪器

4.1.1 材料与试剂

4.1.2 仪器和设备

4.2 实验方法

4.2.1 迷迭香酸、谷维素及其混合物的DPPH自由基清除能力测定

4.2.2 大豆油相对分子质量的测定

4.2.3 迷迭香酸在大豆油中溶解度的测定

4.2.4 基于溶解度的理论模型分析

4.2.5 数据分析及模型检验

4.3 结果分析

4.3.1 迷迭香酸、谷维素及其混合物抗氧化过程中的相互作用

4.3.2 迷迭香酸在大豆油中溶解标准曲线

4.3.3 搅拌时间对迷迭香酸在大豆油中溶解度的影响

4.3.4 温度对迷迭香酸在大豆油中溶解度的影响

4.3.5 基于溶解度的理论模型

4.4 小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

研究生期间科研成果

致谢