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1、棕櫚油高溫下劣變基礎(chǔ)知識編寫:化驗(yàn)室棕櫚油的基本組成棕櫚油的主要成分是甘三酯,其生成如下式所示:油脂的組成中的丙三醇不變,變化的主要是的脂肪酸的種類,棕櫚油中的脂肪酸組成如下表:脂肪酸的種類(碳數(shù):雙鍵數(shù))棕櫚酸/軟酯酸(16:0)油酸(18:1)亞油酸(18:2)硬酯酸(18:0)含量%44.0239.1510.124.54棕櫚油高溫劣變反應(yīng)的知識棕櫚油高溫劣變的定義:是指棕櫚油在油炸工藝條件下發(fā)生的光氧化反應(yīng)、自動氧化反應(yīng)、熱氧化反應(yīng)、熱聚合反應(yīng)、熱氧化聚合反應(yīng)、熱裂解反應(yīng)和水解反應(yīng),產(chǎn)生了比正常棕櫚油分子(甘三酯)極性較大的一些成分,是甘三酯的光氧化產(chǎn)物、自動氧化產(chǎn)物、熱氧化產(chǎn)物(
2、含有酮基、醛基、羰基、過氧化氫基的甘三酯)、熱聚合產(chǎn)物、熱氧化聚合產(chǎn)物、水解產(chǎn)物(游離脂肪酸、一酸甘油酯和二酸甘油酯)的總稱。棕櫚油高溫條件下劣變的化學(xué)反應(yīng)類型注:實(shí)際生產(chǎn)中的棕櫚油的劣變是復(fù)雜的一個化學(xué)反應(yīng)體系,即有幾種化學(xué)反應(yīng)同時進(jìn)行;1氧化反應(yīng)(1)自動氧化反應(yīng):包括了光氧化反應(yīng)、酶催化氧化反應(yīng)、金屬催化氧化反應(yīng),并認(rèn)為油脂的光氧化反應(yīng)的本質(zhì)是自由基反應(yīng)。(2)化學(xué)試劑氧化反應(yīng)(3)空氣氧化反應(yīng)2水解反應(yīng)3聚合反應(yīng)自由基反應(yīng)理論自動氧化是一個自催化過程,是一個游離基鏈反應(yīng),其公認(rèn)反應(yīng)機(jī)理分為三個階段(R代表CH3(CH2)n-,即烴基):一.引發(fā)(initiation):產(chǎn)生游離基R
3、?或RO2?二.鏈傳播(propagation):三.終止(termination):RO2?+RO2?ROOR+O2RO2?+R?ROORR?+R?R-R自由基反應(yīng)理論說明:上面的生成的R-R和ROOR也是熱聚合反應(yīng)方程式,但是油脂的熱聚合反應(yīng)一般都發(fā)生在200℃以上,產(chǎn)物主要是單聚體、二聚體和多聚體。300℃以上的油脂熱反應(yīng)體系中的化學(xué)反應(yīng)以聚合反應(yīng)為主,在100℃~190℃之間的油脂熱反應(yīng)體系中主要是分解反應(yīng)和氧化反應(yīng)交替進(jìn)行(酸價的升高是油脂發(fā)生水解的標(biāo)志之一,過氧化值是產(chǎn)生過氧化物的標(biāo)志,羰基值是產(chǎn)生非揮發(fā)性羰基化合物的標(biāo)志,蛤喇味是油脂已經(jīng)氧化分解產(chǎn)生氣體小分子例如醛類、酮類、
4、烴類、酸類等的結(jié)果)。棕櫚油氧化水解過程示范1ABR-CH2-CH-CH2-R’R-CH2-CH-CH2-R’+·OHCOOHO·由于-OOH的影響,A鍵和B鍵減弱,斷裂成游離基(1)R-CH2·(2)R-CH2-CH·-O.(3)·CH-CH2-R’(4)·O-·CH-CH2-R’(2)和(3)式發(fā)生重排,形成RCH2CHOH和R’CH2CHO(醛);(1)和(4)式+RHRCH2CH2R’(烴)+R·;(1)和(4)式+O2RCH2OO.+R’CH2OO·………………..RCH2OH和R’CH2OH(醇)RCHO和R’CHO(醛)棕櫚油氧化水解過程示范2?RCHO氧化RCOOH(酸)?
5、R’CHOR’COOH(酸)?通過上述反應(yīng)過程,產(chǎn)生了烴、醛、酮、酸類化合物,如果氫過氧化物基兩端還存在雙鍵,則可能產(chǎn)生烯烴、烯醛、烯醇,雙鍵則繼續(xù)氧化產(chǎn)生羥基醛、酮基醛等多基團(tuán)小分子。酮類化合物和酯類化合物多在產(chǎn)生的小分子烯酸中繼續(xù)氧化。空氣氧化的一般過程?空氣氧化是一個動態(tài)的過程,氫過氧化物的產(chǎn)生與其分解、聚合存在著一個平衡。而棕櫚油發(fā)生劣變時首先多是不飽和油脂發(fā)生變化,因?yàn)楫?dāng)油脂分子受到氫過氧化物的攻擊產(chǎn)生自由基后,其中的不飽和雙鍵的受攻擊的幾率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于飽和雙鍵。?不飽和油脂劣變的過程:油脂自動氧化的一般歷程以油酸為例的自動氧化反應(yīng)產(chǎn)生的氫過氧化物(一級氧化產(chǎn)物)油脂氧化產(chǎn)生的二級氧
6、化產(chǎn)物?單氫過氧化產(chǎn)物中如果仍有雙鍵就可繼續(xù)氧化產(chǎn)生多過氧基化合物。主要是含有兩個或兩個以上雙鍵的油酸酯,例如:亞油酸、亞麻酸。經(jīng)高效液相色譜分離測定主要產(chǎn)物有以下五類:?氫過氧基環(huán)二氧化合物?二氫過氧化合物?氫過氧基二環(huán)二氧化合物?氫過氧基二環(huán)過氧化物?環(huán)氧基酯和酮基酯抗氧化劑的作用機(jī)理?抗氧化劑作用的環(huán)節(jié)是在油脂產(chǎn)生自由基ROO?和R?后,抗氧化劑AH與自由基發(fā)生反應(yīng),生成的產(chǎn)物ROOA和RA,從而使自由基的鏈反應(yīng)中斷,無法繼續(xù)發(fā)生其它反應(yīng)。?增效劑SH的作用:?使抗氧劑自由基A?+SH?AH+S?,從而恢復(fù)抗氧化劑的效果;S?本身又不是自由基;?絡(luò)合油脂中的金屬離子,是金屬離子失去催
7、化氧化的作用;絡(luò)合后的金屬離子形成大分子的鏊合物,從而無法對油脂形成催化;影響棕櫚油劣變的因素?高溫、氧氣、金屬離子、水、方便面雜質(zhì)、光對棕櫚油的劣變(氧化、水解、聚合等)有強(qiáng)烈的催化作用和促進(jìn)作用,在方便面生產(chǎn)過程中所有這些因素都不同程度的存在,某些因素是無法改變的,但是通過適當(dāng)?shù)墓に囀侄危行l件可以設(shè)法減弱和加以排除。例如:棕櫚油本身的品質(zhì),可以從原料、儲藏油罐、中轉(zhuǎn)箱、油鍋、退庫油、油鍋清洗等全過程進(jìn)行全程控制;