油脂与食品体系中生育酚的热损耗规律及转化机理研究

Tocopherols, the main components of natural antioxidant VE, are widely present in vegetable oils. Under heating conditions, tocopherols can be transformed and their transformed products could inhibit their activities. In this project, α-, γ-and δ-tocopherols will be chosen as the research objects. We will aim to study the effecting factors on heat losses of tocopherols in the oil systems, and to analyze the relevancy between heat losses of tocopherols and the qualities of oils and fats. The migration and distribution rule of tocopherols in fried foods and fried oils, influence factors on heat losses of tocopherols in frying food system will be researched. The relationship between residues of tocopherols and oxidative stability of fried oil will be established. The compositions and molecular structure of thermal transformed products will be identified in order to analyze the thermal transformation mechanism of tocopherols. The changes in antioxiditive effect of tocopherols in the unsaturated oils will be revealed. The effects of tocopherols and their transformed products on the interaction with protein will be researched. The results of this project will provide theoretical supports for scientific understanding of natural antioxidants, and for rational choice and usage of natural antioxidants under heating conditions.

生育酚是天然抗氧化剂VE的主要成分，广泛存在于植物油中。加热条件下，油脂中的生育酚会发生转化损耗而影响其活性。本项目拟选用油脂中常见的α-、γ-和δ-生育酚为研究对象，研究影响常规油脂体系中生育酚的热损耗因素、分析生育酚热损耗情况与油脂品质变化的关系；研究煎炸体系下生育酚在煎炸食品和油脂中的迁移分配规律，分析影响煎炸过程中生育酚损耗的因素，建立生育酚的存留量与煎炸油脂氧化稳定性的关系；重点研究生育酚的主要热转化产物的组成、分子结构，推导生育酚的热转化机理；分析生育酚转化产物的抗氧化活性，揭示加热条件下生育酚在不饱和油脂中的抗氧化效果劣变机理；初步探索生育酚及其转化产物与蛋白质之间的相互作用。研究结果为科学认识天然抗氧化剂、合理选择和使用天然抗氧化剂提供理论支持。

生育酚是天然抗氧化剂VE的主要成分，广泛存在于植物油中。加热条件下，油脂中的生育酚会发生转化损耗而影响其活性。.由于γ-生育酚标品价格昂贵，本项目首先以VE（生育酚总含量为90%）为原料，采用柱层析法（洗脱剂为正己烷：乙酸乙酯（94.5:5.5，v/v），上样量为0.5g，柱长与柱直径比值为16:1（硅胶用量为110g），洗脱速率为2 mL/min）制备出纯度为(98.89±0.68)%的γ-生育酚样品。.分别采用清除DPPH自由基法、Rancimat法、烘箱加热法等方式对比研究了α-、γ-和δ-生育酚的抗氧化效果，其中，清除DPPH自由基的能力：γ-＞δ-＞α-生育酚。加热方式不同，不同油脂（棕榈油、茶油、葵花油、葡萄籽油、大豆油、亚麻油、猪油）中α-、γ-和δ-生育酚的最佳抗氧化浓度有差异，且一定条件下过多的生育酚抗氧化效果降低甚至起促氧化作用。.在加热油脂体系或者煎炸条件下生育酚主要以转化形式损耗，挥发量很少：生育酚在油脂中的损耗率与加热温度和时间呈正相关；游离脂肪酸会加速油脂中生育酚的损耗，且油酸对δ-生育酚损耗的促进作用强于硬脂酸；外源抗氧化剂对δ-生育酚的保护作用强弱顺序为TBHQ＞α-生育酚＞BHT＞BHA。因此，油脂中生育酚的损耗情况会受到油脂中的微量成分、油脂不饱和度、油脂品质等共同影响。.利用薄层色谱法（TLC）、高效液相-质谱联用（HPLC-MS）和核磁共振（NMR）对油脂加热体系中生育酚的转化产物分离、纯化和鉴别：γ-生育酚的主要转化产物是γ-生育醌（γ-生育酚红）和6-（3-羟基-3,7,11,15-四甲基十六烷基）-3,4-二甲基环己-3,5-二烯1,2-二酮；δ-生育酚的主要转化产物δ-生育醌、5-羟基-δ-生育醌和7-羟基-δ-生育醌。在此基础上，我们对δ-生育酚转化机理进行了推导。 .δ-生育酚转化产物对猪油具有促氧化作用，且添加量越大，其促氧化作用越强，这说明δ-生育酚高浓度下的促氧化作用很可能是其转化产物所导致的。因此，该项目研究结果为科学认识和合理选择天然抗氧化剂如生育酚等提供理论支持。