分子環(huán)境對(duì)油包水乳液氧化穩(wěn)定性影響.pdf

1、油脂中的不飽和脂肪酸尤其是多不飽和脂肪酸(PUFA)極易氧化。油脂氧化促使含油食品產(chǎn)生不良風(fēng)味，降低其品質(zhì)，甚至產(chǎn)生有毒物質(zhì)，影響食品安全。油脂一般以純油(Bulk oil)、水包油(O/W)乳液或油包水(W/O)乳液的形式存在于食品體系，其中W/O乳液是油脂存在于食品的重要形式。近十幾年，關(guān)于油脂氧化研究多集中于純油和O/W體系，而對(duì)于W/O乳液脂質(zhì)氧化穩(wěn)定性研究十分有限。由于水相的引入以及水油兩相的倒置，W/O乳液油脂氧化穩(wěn)定性有可

2、能有別于純油和O/W體系，本論文以此為切入點(diǎn)，以富含PUFA核桃油為原料，制備W/O乳液，系統(tǒng)研究了W/O乳液分子環(huán)境（如乳化劑及其濃度、自由基清除劑、螯合劑、蛋白質(zhì)等）對(duì)乳液脂質(zhì)氧化穩(wěn)定性影響及其可能機(jī)制，為W/O乳液脂質(zhì)氧化控制提供理論支撐。
　　論文首先對(duì)核桃油進(jìn)行脫極性純化處理，并以未純油核桃油為對(duì)照，研究了水油界面的引入對(duì)核桃油氧化穩(wěn)定性影響;同時(shí)于乳液中添加不同濃度的乳化劑(聚甘油聚蓖麻油酸酯，PGPR)，探究了表面活

3、性劑濃度對(duì)W/O乳液脂質(zhì)氧化穩(wěn)定性影響及其機(jī)理。結(jié)果表明，W/O體系油水界面存在加速乳液脂質(zhì)氧化。乳化劑濃度增大同時(shí)提升了乳液物理及氧化穩(wěn)定性。以中碳鏈脂肪酸甘油酯(MCT)取代核桃油，制備W/O乳液模型，研究顯示，脂質(zhì)氫過(guò)氧化物與過(guò)量乳化劑相互作用，促使脂質(zhì)氫過(guò)氧化物從油水界面移除并進(jìn)入油相，抑制脂質(zhì)氫過(guò)氧化物與水相過(guò)渡金屬離子接觸，導(dǎo)致W/O乳液脂質(zhì)氧化速率降低。
　　以PGPR為基礎(chǔ)乳化劑制備W/O乳液，于乳液水相分別引入陽(yáng)

4、離子表面活性劑十二烷基三甲基溴化銨(DTAB)、陰離子表面活性劑十二烷基磺酸鈉(SDS)、非離子表面活性劑聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯(Tween20)以及高分子表面活性劑乳清分離蛋白(WPI)，考察了不同水相乳化劑對(duì)W/O乳液脂質(zhì)氧化穩(wěn)定性影響。研究顯示，Tween20對(duì)W/O體系脂質(zhì)氧化無(wú)顯著性影響。SDS抑制W/O體系脂質(zhì)氧化，且隨濃度(0.1-0.2％)增大，其抑制作用增強(qiáng)。與之相反，DTAB加速體系脂質(zhì)氧化進(jìn)程，濃度(0.1-

5、0.2％)提高對(duì)其促氧化活性無(wú)顯著性影響。大分子表面活性劑WPI具有抗氧化作用，其抗氧化活性隨WPI濃度（0.05-0.2wt％）增大而增強(qiáng);水相pH影響WPI抗氧化活性，水相pH7.0，WPI對(duì)W/O乳液脂質(zhì)氧化抑制效果明顯高于水相pH3.0。WPI與SDS或DTAB之間存在相互作用，WPI與SDS相結(jié)合進(jìn)一步提升體系脂質(zhì)氧化穩(wěn)定性;WPI與DTAB相結(jié)合降低了DTAB對(duì)W/O促氧化作用。
　　探究了游離脂肪酸(FFA)濃度、鏈

6、長(zhǎng)、不飽和度以及幾何異構(gòu)對(duì)W/O體系脂質(zhì)氧化速率影響。結(jié)果表明，在W/O體系中，F(xiàn)FA表現(xiàn)為促氧化活性，且活性隨濃度的提高而增強(qiáng)。水相pH7.0，月桂酸(C10)、棕櫚酸(C16)和硬脂酸(C18)促氧化活性順序?yàn)樵鹿鹚幔咀貦八幔居仓?研究同時(shí)顯示，月桂酸具有較高的表面活性，主要定位于油水界面，在pH中性微水相環(huán)境中，使水液滴帶有更多的負(fù)電荷，吸引促氧化劑過(guò)渡金屬離子于水滴的表面，加速脂質(zhì)氧化其脂質(zhì)。油酸(18∶1)、亞油酸(18∶2

7、)以及亞麻酸(18∶3)促氧化活性順序?yàn)閬喡樗幔緛営退幔居退?，說(shuō)明隨著不飽和度增加，F(xiàn)FA促氧化能力增強(qiáng)。FFA空間構(gòu)象影響W/O乳液氧化穩(wěn)定性，其中，油酸(18∶1，cis)促氧化活性高于反油酸（18∶1，trans）;亞油酸（18∶2，cis-cis）促氧化活性高于反亞油酸酸(18∶2，trans-trans)。
　　于W/O乳液應(yīng)用非極性自由基清除劑α-生育酚及其對(duì)應(yīng)的極性自由基清除劑6-羥基-2，5，7，8-四甲基色烷-2

8、-羧酸(Tolox)，考察了自由基清除劑極性對(duì)其抗氧化活性的影響。同時(shí)探查了金屬螯合劑乙二胺四乙酸(EDTA)、去鐵胺(DFO)以及螯合劑與自由基清除劑相互作用對(duì)W/O體系脂質(zhì)氧化穩(wěn)定性影響。結(jié)果顯示，極性Trolox抑制W/O乳液脂質(zhì)氧化能力大于非極性α-生育酚;二者在W/O乳液模型相分布研究顯示，Trolox主要定位于發(fā)生脂質(zhì)氧化主要區(qū)域—油水界面，而α-生育酚主要分布于油相，遠(yuǎn)離油水界面;W/O水相pH同樣影響Trolox抗氧化性

9、，pH7.0時(shí)，Trolox抗氧化性高于水相pH3.0。金屬螯合劑EDTA和DFO同時(shí)降低W/O乳液脂質(zhì)氧化速率，表明內(nèi)源性過(guò)渡金屬離子是影響W/O乳液脂質(zhì)氧化的重要因素;EDTA同時(shí)螯合水相和脂相過(guò)渡金屬（如銅離子、鐵離子），其抗氧化活性高于僅螯合水相鐵離子的DFO。自由基清除劑Trolox、α-生育酚與螯合劑EDTA具有協(xié)同作用，且水相pH影響Trolox與EDTA之間的相互作用，其協(xié)同作用強(qiáng)弱次序?yàn)門rolox+EDTA(pH3.

10、0)＞Trolox+EDTA(pH7.0)。
　　比較了WPI、SPI、PKPI對(duì)W/O乳液物理及氧化穩(wěn)定性影響。研究表明，增大3種蛋白質(zhì)濃度不同程度地提升乳液物理穩(wěn)定性及氧化穩(wěn)定性;水相pH7.0，3種蛋白（0.1-0.4 wt％）乳液中抗氧化活性順序?yàn)镻KPI＞W(wǎng)PI＞SPI;3種蛋白質(zhì)在水相pH7.0的抗氧化活性高于pH3.0;含WPI、SPI、PKPI乳液，其物理穩(wěn)定性隨離子強(qiáng)度(0-200mM CaCl2)的增大而增強(qiáng)，