油脂過氧化水平檢測方法研究進展

1、油脂過氧化水平檢測方法研究進展Research Progress in Analytical Methods of Lipid Peroxidation Levels【序言】油脂和含油食品是人類重要的營養(yǎng)來源之一。但油脂易于受空氣中的氧氣、光照影響而被氧化，導致食物失去原有的風味，營養(yǎng)價值顯著下降，在氧化后期，食物中還會產生大量有害物質，威脅到消費者的身體健康1。越來越多的研究發(fā)現(xiàn)動脈粥樣硬化、阿爾茨海默氏病、癌癥和衰老等疾病都與油脂的過氧化有關。因此油脂過氧化物檢測的研究受到社會高度重視，具有重要的研究價值。本文從油脂酸敗的機理出發(fā)，以國標法及各文獻資料進行總結分析，主要介紹油脂過氧化機理，

2、現(xiàn)有的物理化學檢測方法（不包括感官檢測）的綜合比較分析以及其他相關方面的研究。內容分為國內外現(xiàn)狀、存在問題、研究方向、進展情況、參考依據(jù)五部分?！菊摹?.國內外研究現(xiàn)狀1.1油脂過氧化機理油脂過氧化機理的研究比較成熟，主要分為自動氧化,光氧化和酶促氧化。其中自動氧化是油脂酸敗的主要原因，所以主要介紹自動氧化的機理。它是一種自由基鏈式反應，分為3個階段：鏈引發(fā)：RHR·H· 少量油脂被光、熱或金屬催化劑等活化，使其雙鍵相鄰的亞甲基碳原子有1個H原子被解離，形成不穩(wěn)定的游離基(R·)；鏈增長：R·O2 ROO· ROO·RHROOHR&

3、#183; 當有O2存在時，R·可與O2結合生成過氧化物游離基(ROO·)，ROO·又與另1個RH反應生成氫過氧化物(ROOH)和R·，然后新的R·與O2作用，重復以上反應步驟；鏈終止：R·R·RR ROO·R·ROOR ROO·ROO·ROORO2 當R·與R·，R·與ROO·，ROO·與ROO·結合產生穩(wěn)定的化合物(RR、ROOR)時，反應終止1。因此，從物質組成來看，油脂過氧化的實質即氧和油脂底物的消耗，以及過氧化產物的

4、生成。油脂的過氧化產物主要包括關鍵的中間產物-氫過氧化物，終產物-醛、酮、酸和烴類等一系列小分子化合物。1.2油脂過氧化檢測方法國內外一直把酸價和過氧化值作為檢測食用油脂酸敗的主要指標：酸價是脂肪中游離脂肪酸含量的標志，而脂肪的質量與其中游離脂肪酸的含量有關；過氧化值體現(xiàn)的是油脂中過氧化物的多少，表示油脂和脂肪酸等被氧化程度的一種指標。我認為從油脂酸敗的物質組成變化來看，過氧化值更具有檢測意義。從上述現(xiàn)有研究成果看，過氧化檢測對象為氧和油脂底物的消耗和過氧化產物的生成。下面根據(jù)這3類物質分類介紹現(xiàn)有的經典的檢測方法。1.2.1氧化產物檢測18硫代巴比妥酸法15硫代巴比妥酸法是實驗室常用的油脂氧

5、化檢測的方法。丙二醛是油脂氧化產生的諸多不飽和醛酮產物中主要產物之一，它與硫代巴比妥酸（Thiobarbituric Acid,TBA)生成的紅色化合物，在530nm處有最大吸收，測定有色物的吸光度值，以此來衡量油脂的氧化程度。硫代巴比妥酸法檢測比較靈敏。該方法的缺點主要有：并非所有的脂類氧化體系都有丙二醛產生，檢測的脂肪酸應至少含有3個雙鍵，如亞麻酸，否則不會產生丙二醛，換言之，以丙二醛為檢測物不能完全代表油脂氧化產物；硫代巴比妥酸與其他醛類、可溶性糖、褐變反應產物、氨基酸和核酸等非氧化產物反應顯色；在測定過程中易產生蛋白質沉淀，極大地影響結果的精密度。本法主要應用于肉類食品和生物體系脂肪氧

6、化的檢測。碘量法17碘量法是過氧化物檢測的國家標準方法（GB/T 5538-2005）。原理是在酸性介質中，氫過氧化物與碘離子反應生成單質碘，再用硫代硫酸鈉淀粉溶液滴定。雖然準確性較高，但缺點是：碘量法適用于無水環(huán)境下樣品的測量，操作繁瑣，靈敏度低，取樣量大，僅適用于含0.2mEq/kg以上過氧化物的測定。檢測費用高，且易對環(huán)境造成污染。而且光照易使碘離子氧化成單質碘，造成測量結果偏高。硫氰酸鐵法硫氰酸鐵法最初由Lipos創(chuàng)立, 后被Stine改進。此法的原理是亞鐵離子可被氫過氧化物氧化成高鐵離子。其反應為Fe2+2H+O Fe3+H2O 。然后加入硫氰酸銨與Fe3+形成紅色的硫氰酸鐵。通過比

7、色即可測出氫過氧化物的含量。該法簡便，易于掌握。但因有氧氣的存在，常發(fā)生明顯的干擾，而使結果不可靠23。此法目前作為國際奶品聯(lián)合會(IDF)的標準方法(國標第二法)。熒光法二氯熒光素法的原理是不發(fā)熒光的2，7一二氯二氫熒光素乙酰乙酸能被存在的過氧化物和氫過氧化物等氧化分解為2，7-二氯熒光素(DCF)而產生熒光。該方法檢測非常靈敏，熒光強度與活性氧濃度的線性關系良好。但是由于檢測成本高所以很少采用1。酸敗儀法（Rancimat 法）酸敗儀是通過將一定溫度的熱空氣通入油樣中，加速甘油脂肪酸脂的氧化，利用油脂氧化產生的揮發(fā)性二級產物會使蒸餾水電導性發(fā)生改變的性質, 來測定油脂氧化酸敗誘導期, 并據(jù)

8、此判斷油脂穩(wěn)定性及氧化程度的分析儀器。具有自動化程度高、一次測定樣品個數(shù)多、不需要有機溶劑等優(yōu)點，缺點是需要加熱油脂，耗時長，且對溫度范圍要求較高。 其他方法具體檢測方法還有共軛二烯酸法，羰基化合物檢測法，高效液相色譜法，紅外光譜法，極譜法等等，這些方法均在某種程度上反映油脂氧化的水平。1.2.2底物消耗檢測1由于油脂中的底物具有多樣性，存在各種干擾物質，且不同來源的油脂組成成分存在較大的差異性。因而準確檢測油脂易氧化底物的氧化程度復雜而繁瑣。對于天然油脂來講，通常通過檢測油脂氧化后的黏度、顏色、重量、折光指數(shù)、不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸的比、游離脂肪酸的含量(酸值)等來評估油脂氧化的程度。1.

9、2.3氧消耗檢測在油脂氧化的初始階段油脂氧化可以通過測量氧氣的含量變化來評估。主要缺點是，在復雜的介質中易發(fā)生氧消耗干擾反應。所以氧消耗檢測主要用于抗氧化劑的活性研究。具體方法有吸氧法和Clark電極法1。2.存在問題由于食品中油脂易氧化脂類成分的復雜性，氧化反應產物的多樣性和不穩(wěn)定性，目前研究人員優(yōu)化并建立了各種油脂氧化檢測方法1。各種檢測方法的靈敏度、精確度、檢測限和檢測步驟簡繁程度等均存在差異。上述各種檢測油脂過氧化程度的方法大多檢測結果精確度與操作便捷和低檢測成本不同并存。如高效液相色譜、熒光法和氣相色譜法等依靠高科技儀器的方法，定量明確，特異性好，但都存在儀器昂貴、操作繁瑣問題；TB

10、AMDA法和硫氰酸鐵法，設備要求雖低，但由于生物體系存在多種干擾物質及常規(guī)比色法非專一性，使靈敏度較差。社會對于現(xiàn)今食品質量和安全的要求增高，關注度高，如何使檢測方法簡便易行、靈敏度高，檢測結果準確度高，檢測條件溫和，檢測成本降低，耗時少已成為社會的迫切要求和重要的研究目標。3.研究方向和進展情況針對上述檢測方法存在的缺陷，我們的目標是油脂過氧化水平的快速檢測方法的研究。以確保一定準確度、靈敏度的前提下，將油脂過氧化檢測簡單化為課題的出發(fā)點，這對于油脂過氧化檢測的現(xiàn)實應用和普及更具研究價值。通過現(xiàn)有文獻資料的查找和整理，我們從現(xiàn)有理論上找到依據(jù)，相關研究資料如下：Fe2+ 具有還原性，易被油脂

11、中的過氧化物氧化成Fe3+，反應式為Fe2+2H+O Fe3+H2O 3。這部分原理已經在硫氰酸鐵法2中得到較好地應用，用氯仿-甲醇混合溶劑（或乙醇溶液）溶解油脂,以過氧化物為檢測對象，覆蓋的油脂氧化產物較多，能比較全面地反應油脂的氧化情況。硫氰酸鐵法采用硫氰酸鉀做顯色劑，檢測試劑不穩(wěn)定，顯色靈敏度不夠好，檢測易受干擾。我們采用磺基水楊酸和鹽酸吡哆胺作為顯色劑磺基水楊酸分光光度法檢測Fe3+的方法23比較成熟，已經被廣泛應用于污水中的Fe3+含量測定，靈敏度高，是一種準確可靠而又簡便快速的分析方法，可以借鑒參考將其結合到油脂過氧化物檢測中。鹽酸吡哆胺起絡合劑作用，對于增加顯色反應的靈敏性有重要

12、作用111213。此外，由于Fe2+易被空氣中的氧氣氧化，會影響檢測結果，檢測試劑的保存方法可以借鑒“硫酸亞鐵與硫酸亞鐵按溶液不穩(wěn)定性初探（申云飛，李兵紅）”9。其實驗已得到驗證：在約500mL的硫酸亞鐵或硫酸亞銨硫酸水溶液(水為無氧去離子水) 中放入一段直徑2.4毫米、去膠皮、螺旋狀潔凈的約20克的鋁線, 放置一周后進行標定。然后每隔24 小時測定一次Fe2+離子濃度, 直至兩月后500mL標準溶液用完為止, 其間Fe2+離子濃度一直保持不變。4.總結油脂過氧化物的檢測，可以有效反映油脂的新鮮程度，對于評定、保證食用油脂的品質，判斷油脂是否酸敗以及酸敗程度，降低保管損耗，保證人類健康，進一步

13、推動含油食品的安全性問題的保障等方面都具有重要意義。尤其是多不飽和脂肪酸（Polyunsaturated Fatty Acids，PUFAs），作為一種特殊的生物活性物質，不僅是維持正常生命活動所必需的，而且對人類很多疾病具有明顯的預防和治療作用，如抗癌、抗動脈硬化、減肥、提高免疫力等多種獨特的生理功能，然而由于其活潑的性質，與飽和脂肪酸相比，它極易發(fā)生自動氧化變質，產生有害物質，從而失去其商業(yè)和營養(yǎng)價值14。通過上述文獻資料的研究：1、我認為油脂過氧化物檢測的研究與油脂抗氧化的研究同樣重要，且前者為后者提供檢測和指導作用。2、通過深入了解油脂過氧化的機理及前人的檢測方法比較，為“基于鐵氧化能

14、力的油脂過氧化水平的快速檢測方法研究 ”提供借鑒。5.參考依據(jù)1、何志平，龐林江、油脂氧化檢測方法研究進展、安徽農業(yè)科學、2010、38（21）、11460-11462；2、張文德，胡志芬，尹璐，趙文芬，馬志東，王星成、油脂中微量過氧化物的比色測定、衛(wèi)生研究、1996、25（2）、125-126；3、韓玉蓮、油脂氧化常用檢測方法及其評價、中國食品衛(wèi)生雜志、1994、6（1）、57-59；4、尚瑛達、碘量法測定油脂過氧化物及其改進方法、山西糧油科技、1993、18（56）、47-49；5、楊李，唐瑛，左娟，朱以良、硫代巴比妥酸法測定血清脂質過氧化物方法的改進、華南國防醫(yī)學雜志、2004、18（1

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