蛋黄磷脂热氧化及抗氧化特性的研究

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蛋黄磷脂是一种可以产生油炸、烘焙香气的前体物,能够显著增加蛋黄、鸡肉、油炸食品等的脂源性特征气味。本文主要以蛋黄磷脂为研究对象,采用核磁共振技术和化学方法探究蛋黄磷脂在油炸温度下的热氧化机理。再向葵花籽油中添加少量的蛋黄磷脂,利用核磁共振、气相色谱-质谱联用技术和化学方法研究其对葵花籽油热氧化的影响,并研究它和α-生育酚的协同抗氧化效果,为蛋黄磷脂的开发利用提供理论支持。主要研究内容和结果如下:(1)用乙醇/正己烷/丙酮法从新鲜鸡蛋黄中提取的蛋黄磷脂(EPLs)和蛋黄甘油三酯(ETGs),进行模拟油炸温度加热实验。通过磷-31核磁共振(31P NMR)技术监测EPLs在油炸温度加热过程中磷脂组成的变化,发现新鲜EPLs含有76.74±1.48%的磷脂酰胆碱(PC)、17.97±1.40%的磷脂酰乙醇胺(PE)和少量的溶血磷脂酰胆碱(LPC)、磷脂酰丝氨酸(PS)、心磷脂(CL)。加热过程中,PC、PE、PS和CL的含量都有显著下降,最剧烈的是PE。(2)通过氢-1核磁共振(~1H NMR)技术监测EPLs在油炸温度加热过程中脂肪酰基、一级和二级氧化产物的变化,并用ETGs作对照。同时,测定了EPLs和ETGs在热氧化过程中共轭二烯(CD)、三烯(CT)值和2-硫代巴比妥酸(TBA)值的变化。用聚类热图分析了两种脂质在不同加热时间下酰基和氧化产物的差别。结果发现,在加热过程中,EPLs的不饱和酰基减少,饱和酰基增加,而ETGs的酰基无明显变化。EPLs的氢过氧化物含量在5 min时最大,而ETGs直到40 min才检测到氢过氧化物,两者共轭二烯体系的区别和氢过氧化物相似。EPLs在5 min后就有二级产物生成,而ETGs延迟到了10 min之后,其中EPLs的2,4-二烯醛的生成量大于ETGs。EPLs的CD、CT值符合氢过氧化物的变化,TBA值也高于ETGs。而聚类分析表明,加热过程中EPLs的酰基和氢过氧化物的变化更显著,2,4-二烯醛的生成更多,它与ETGs有明显的差异。以上结果说明,EPLs在160℃下更易于氧化,且能比ETGs生成更多的氧化产物,尤其是具有油炸气味的化合物。(3)把0.02%(w/w)和0.05%(w/w)的蛋黄磷脂加入新鲜葵花籽油(SO)中(SO+0.02和SO+0.05),油样在160℃下加热8 h。利用~1H NMR技术每隔1或2 h测定油样的酰基、一级和二级氧化产物,监测油样的氧化变化。结果发现,蛋黄磷脂的加入减缓了葵花籽油中脂肪酰基的变化和一级产物的生成,说明蛋黄磷脂起到了抗氧化的作用。(4)测定了加热过程中SO、SO+0.02和SO+0.05的碘值(IV)、过氧化值(POV)的变化和加热8 h后的酸价(AV),并利用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)测定三种油样在加热8 h后的挥发性化合物生成量。结果发现,添加蛋黄磷脂的油样IV和POV的变化和8 h后的AV都小于SO,而挥发性化合物的种类和含量,尤其是油炸香气的特征化合物,并没有显著小于SO中的生成情况。说明蛋黄磷脂抑制了葵花籽油的氧化,0.05%(w/w)的添加量抗氧化效果更好,而且维持了葵花籽油的油炸气味。(5)利用~1H NMR技术测定新鲜蛋黄磷脂的极性组分,发现其中含有多种氨基酸、两种葡萄糖和胆碱,表明蛋黄磷脂中存在美拉德反应的底物。同时,GC-MS的结果中也发现,添加蛋黄磷脂的样品中检测到了美拉德产物,说明SO+0.02和SO+0.05中在加热过程中发生了美拉德反应。(6)在SO+0.05中添加0.02%(w/w)的α-生育酚(SO+0.05+T),160℃加热8 h,之后同样用~1H NMR技术和化学方法测定油样的氧化情况。结果发现,与SO和SO+0.05相比,SO+0.05+T中的酰基变化最小(0.22%/h),氢过氧化物一直处于增加状态,而二级产物的生成量也有显著减小,证明α-生育酚和蛋黄磷脂在葵花籽油加热过程中起到了协同抗氧化的作用。
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