交流阻抗法评价油脂氧化稳定性

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油脂氧化是一种常见的现象。如何检测油脂的氧化程度并预测油脂的货架期是相关企业在生产过程中必须解决的重要问题之一。本论文以油脂氧化过程中体系阻抗值和过氧化值均与时间存在一定的相互对应关系为基础,根据氧化诱导时间和氧化活化能评价油脂的氧化稳定性,并建立了油脂货架期的预测模型。主要研究内容和结果如下:1.油脂氧化过程阻抗分析分别考察了溶剂、支持电解质浓度、油脂取样量和测量频率等因素对油脂阻抗测定和阻抗值变化的影响。通过同时测量油脂的POV和阻抗值,绘制POV-时间和阻抗值-时间曲线。开始几小时内,随着油脂中小分子物质的产生,油脂POV缓慢增加,而阻抗值缓慢减少;一段时间后,POV增加速率加快,阻抗值的下降速率也相应加快;同时,油脂的POV和阻抗值的变化均随温度的升高而加快。结果表明,油脂氧化过程中阻抗值和过氧化值均与时间存在一定的相互对应关系。2.油脂氧化过程动力学分析分别对橄榄油、红花籽油、杏仁油和小麦胚芽油等4种油脂的POV-时间曲线和阻抗值-时间曲线进行动力学分析,计算它们在不同温度下的氧化速率常数和氧化活化能。结果表明,随着温度的渐渐升高,油脂的氧化逐渐加速。不同温度下,由POV和阻抗值求得的4种油脂的氧化速率均为红花籽油>小麦胚芽油>杏仁油>橄榄油。由POV和阻抗值求得的4种油脂的的活化能均为橄榄油>杏仁油>小麦胚芽油>红花籽油。结果表明,油脂的氧化速率和氧化活化能均与油脂的氧化稳定性密切相关,且由POV和阻抗值求得的4种油脂的氧化稳定性次序相同,即橄榄油>杏仁油>小麦胚芽油>红花籽油。3.油脂货架期预测模型的建立油脂氧化过程中,诱导期(氧化诱导时间)越长,油脂的氧化稳定性越好。以4种油脂为研究对象,用双切线法分别分析处理各油脂的POV-时间曲线和阻抗值-时间曲线,求得各油脂的氧化诱导时间。t检验(P>0.1)结果表明,由两种曲线求得的氧化诱导时间无显著性差异。在阿雷尼乌斯模型基础上,经过模拟计算与优化,得油脂货架期的预测模型为: lnt SLt=Kln(T Tn。并预测了橄榄油、红花籽油、小麦胚芽油和杏仁油i10)的货架期分别为176~192天、16~18天、28~29天和18~20天。偏差因子和准确因子的分析结果表明,上述预测结果与油脂的实际货架期误差较小。4.乳液样品氧化过程阻抗分析乳液稳定性与乳液中油相的氧化密切相关。研究了乳液样品氧化过程中阻抗值和pH值的变化规律。分别考察了支持电解质、乳液取样量和测量频率范围对测量结果的影响。乳液氧化体系的阻抗值随时间先下降后上升,而pH值先基本不变,后快速降低。阻抗值-时间变化曲线与pH-时间变化曲线有一定的对应关系,且阻抗值和pH值的变化拐点所对应的时间相同,可以根据变化拐点所对应的时间判断乳液的变质时间。利用所建立的油脂货架期预测模型得出沐浴乳和洗发乳的预测货架期分别为4.65~4.86年和4.8~4.83年。
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