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棉酚的提取及其化学稳定性的研究

棉酚的提取及其化学稳定性的研究

作者：柴秀航河南工业大学

学位级别：硕士

本文主要以棉仁为原料,研究了不同提取因素对游离棉酚提取率的影响,并对提取工艺进行了优化。通过烘箱法和rancimat实验考察了棉酚的抗氧化效果;探讨了在温度、溶剂的作用下棉酚的热稳定性及其转化改变,以及加热情况下油脂品质对棉酚的... 详细信息

本文主要以棉仁为原料,研究了不同提取因素对游离棉酚提取率的影响,并对提取工艺进行了优化。通过烘箱法和rancimat实验考察了棉酚的抗氧化效果;探讨了在温度、溶剂的作用下棉酚的热稳定性及其转化改变,以及加热情况下油脂品质对棉酚的转化损耗情况的影响和相关机理的推导;并研究了棉酚及其氧化物与牛血清蛋白的相互作用。采用溶剂浸出法提取棉酚,对比研究了双溶剂(70%丙酮)和单相溶剂(甲醇)提取棉酚的工艺条件,并进行了工艺优化;在单因素的基础上,通过正交实验确定了70%丙酮浸出游离棉酚的较佳工艺条件。实验结果表明,对游离棉酚提取率影响作用大小的顺序为:浸出次数>时间>料液比>温度;最优提取工艺条件为:温度40°C,时间50 min,料液比为1:20 g/mL,浸出次数为3次,搅拌速率为850 r/min,在此条件下,棉酚的提取率为89.58±0.72%,棉酚纯度为90.47±0.65%,棉粕中游离棉酚残留量为400 mg/kg;响应面优化实验确定了甲醇浸出游离棉酚的较佳工艺条件,最佳工艺条件为:料液比1:24 g/mL,提取温度35°C,提取时间42 min,搅拌速率2600 r/min,浸出次数2次。该优化条件下,游离棉酚提取率为68.90±0.81%,棉酚纯度为81.90±0.85%,棉粕中游离棉酚的残留量为839.7 mg/kg;两种方法均能将棉粕中棉酚的残留量控制在饲料标准(GB 13078-2001)规定的范围内。通过烘箱法和rancimat实验考察了棉酚的抗氧化效果。棉酚具有抗氧化性,其抗氧化效果不及TBHQ,但优于BHT;棉酚对大豆油具有明显的抗氧化保护作用,而且与棉酚添加量成正相关,与温度成负相关。由热力学模型分析可知,棉酚的抗氧化作用与棉酚的添加量显著相关,添加量越多,氧化活化能垒越高,越不易氧化;过渡态理论分析可知,油脂氧化反应属于吸热反应,棉酚添加量越多,熵值越小,油脂越不容易氧化。采用热处理方法对棉酚的稳定性进行了考察。结果表明,棉酚不稳定,在溶剂、空气和油相体系中容易发生热转化而变质;棉酚在不同的溶剂中的稳定性依次是:丙酮>乙腈>三氯甲烷>乙醇>甲醇;油相体系中,相同加热条件下,温度越高,棉酚的损耗越快,棉酚不挥发,损耗主要以棉酚的转化为主;油脂的初始品质对棉酚的损耗有很大的影响,大豆油的初始酸价越高,棉酚的损耗越快。高温条件下,游离脂肪酸能够电离出氢离子,氢离子促进了棉酚的转化,加快了棉酚的损耗。大豆油中棉酚的转化损耗随着底物油脂初始氧化程度的升高而增加,可能是高温条件下,油中存在的氢过氧化物促使棉酚氧化而使损耗增加。采用荧光光谱法研究棉酚和棉酚氧化物与牛血清蛋白(BSA)的相互作用,它们与BSA荧光猝灭机制都为动态和静态联合猝灭。通过计算各个结合参数得出:棉酚及其氧化与BSA结合位点为1;ΔH0和ΔG<0,表明棉酚及其氧化物与BSA结合的主要作用力是疏水作用力和氢键。根据Forster非辐射能量转移理论,计算供体(BSA)与受体(棉酚及其氧化物)间的结合距离r分别为2.94nm和3.12nm。紫外-可见光谱、同步荧光光谱和三维荧光光谱的研究结果表明棉酚及其氧化物与BSA的结合引起了BSA的构象变化。

关键词：棉酚提取率抗氧化热稳定损耗转化

市售桃酥用油对其氧化稳定性和产品品质的影响

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中国油脂 2024年

作者：陈蓉柴秀航刘元法江南大学食品学院

为明晰市售桃酥用油情况及用油与产品氧化稳定性和产品品质的内在联系，本文研究了市售三类保质期（短保、中保、长保）桃酥的油脂含量、脂肪酸组成、氧化稳定性、固体脂肪含量、质构和感官特性。结果表明，市售桃酥用油以棕榈油、大... 详细信息

为明晰市售桃酥用油情况及用油与产品氧化稳定性和产品品质的内在联系，本文研究了市售三类保质期（短保、中保、长保）桃酥的油脂含量、脂肪酸组成、氧化稳定性、固体脂肪含量、质构和感官特性。结果表明，市售桃酥用油以棕榈油、大豆油为主，猪油、牛油、和乳脂为辅；短保和中保类桃酥油脂含量一致，分别为31.08%和31.06%，相比，长保类桃酥含油量较低，为26.78%；短保、中保和长保类桃酥油脂的饱和脂肪酸依次升高，分别达到28.78%、41.68%和48.33%，从而对应三类产品的氧化稳定性指数依次增加，分别为6.42 h、13.19 h和13.97 h，过氧化值依次降低，分别为0.06 g/100g、0.03 g/100g和0.02 g/100g。同时，短保、中保和长保类桃酥油脂在相同温度下的固体脂肪含量显著增加，油脂原料固体脂肪含量较低的桃酥硬度较低，使用在5-25 ℃内固体脂肪含量迅速下降为零的油料，桃酥酥脆且易化口，口感评分较高。此外，油脂组成与产品品质的相关性表明：油脂中饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸含量与桃酥中油脂氧化稳定性指数及桃酥产品氧化稳定性指数成正相关，其含量高有利于桃酥产品的氧化稳定性，而产品氧化稳定性指数与水分含量呈显著负相关，过多的水分含量容易导致产品的氧化酸败，同时产品硬度与油脂单不饱和脂肪酸含量呈显著正相关、与油脂多不饱和脂肪酸含量呈显著负相关。可见，桃酥用油的差异对桃酥的氧化稳定性和口感等品质有一定的影响。

关键词：桃酥脂肪酸组成氧化稳定性产品品质

油脂组成和结晶特性对奶油品质和搅打性能的影响

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食品科学 2024年第4期45卷 50-59页

作者：苏奕柴秀航韩宛君刘元法江南大学食品学院江苏无锡214122

为构建油脂组成、结晶特性与产品品质、搅打性能的内在联系,分析三大类不同原料用油(植物、动植物和动物油)稀奶油的油脂组成、结晶特性,奶油乳液性质和打发后的产品品质以及稀奶油的搅打性能。结果表明,动植物油脂形成的晶体网络结构密... 详细信息

为构建油脂组成、结晶特性与产品品质、搅打性能的内在联系,分析三大类不同原料用油(植物、动植物和动物油)稀奶油的油脂组成、结晶特性,奶油乳液性质和打发后的产品品质以及稀奶油的搅打性能。结果表明,动植物油脂形成的晶体网络结构密集,对剪切诱导的部分聚集敏感度高,对应的乳液黏度较高,打发率低,但是打发后产品的硬度大,保形能力适中;而植物油脂的结晶特性与动植物油脂正好相反,对剪切诱导的部分聚集敏感度较低,对应的植物奶油乳液黏度较低,打发率高,但是打发后产品硬度低,保形能力最好;动物油脂因为具有最低的固体脂肪含量,导致形成的晶体网络结构最弱,对应的乳液部分聚集率、黏度和打发率最低,并且打发后产品硬度最低,保形能力最差。因此,可以通过控制油脂组成和结晶特性控制产品品质和搅打性能。本研究可为开发高品质稀奶油提供理论指导。

关键词：稀奶油油脂结晶特性搅打性能产品品质

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棉酚及其氧化物与牛血清蛋白相互作用的研究

现代食品科技 2015年第6期31卷 36-43页

作者：柴秀航毕艳兰彭丹王亚河南工业大学粮油食品学院河南郑州450001

利用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱法研究棉酚及其氧化物与牛血清蛋白(bovine serum albumin,BSA)的结合作用。实验结果表明,棉酚及其氧化物与牛血清蛋白相互作用而引起的荧光猝灭机制均属于动态和静态的联合猝灭,BSA发射峰蓝移。通过计... 详细信息

利用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱法研究棉酚及其氧化物与牛血清蛋白(bovine serum albumin,BSA)的结合作用。实验结果表明,棉酚及其氧化物与牛血清蛋白相互作用而引起的荧光猝灭机制均属于动态和静态的联合猝灭,BSA发射峰蓝移。通过计算各个结合参数得出:棉酚及其氧化物与BSA的结合常数在105数量级,说明棉酚及其氧化物与BSA有很强的结合,结合位点均为1;热力学参数ΔH0和ΔG<0,表明棉酚及其氧化物与BSA结合的主要作用力为疏水作用力和氢键。根据Forster的非辐射能量转移理论,计算供体(BSA)与受体(棉酚及其氧化物)间的结合距离r分别为2.94 nm和3.12 nm,它们都能以能量转移的方式与BSA发生作用。紫外-可见光谱、同步荧光光谱和三维荧光光谱的研究结果表明,棉酚及其氧化物与BSA的结合引起了BSA的构象变化。

关键词：棉酚棉酚氧化物牛血清蛋白荧光光谱同步荧光光谱

冻融循环中不同脂肪酸组成的油脂对植脂搅打奶油稳定性的影响

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食品科学 2024年

作者：皇甫秋灵柴秀航韩宛君刘元法杨巍江南大学食品学院

为明确不同脂肪酸组成和结晶特性的油脂与搅打奶油乳液的冻融稳定性及搅打特性之间的内在联系，本文研究了棕榈仁油（Palm kernel oil， PKO）、全氢化棕榈仁油（Fully hydrogenated palm kernel oil， FHPKO）、棕榈仁硬脂（Palm kerne... 详细信息

为明确不同脂肪酸组成和结晶特性的油脂与搅打奶油乳液的冻融稳定性及搅打特性之间的内在联系，本文研究了棕榈仁油（Palm kernel oil， PKO）、全氢化棕榈仁油（Fully hydrogenated palm kernel oil， FHPKO）、棕榈仁硬脂（Palm kernel stearin， PKS）和棕榈油硬脂（Palm oil stearin， POS）的油脂组成与结晶特性对经历1，3和5次冻融循环的植脂搅打奶油品质的影响。研究发现，当油脂链长相似，饱和度不同时，油酸（C18:1）含量较多的PKO油脂起始融化温度最低，形成的脂肪结晶小且热稳定差，经过5次冻融循环后，乳液稳定性指数从0.6增加到1.2，乳液稳定性最强，搅打倍数较高，但奶油放置6h后高度明显下降。当油脂饱和度相似时，豆蔻酸（C14:0）含量较多的PKS形成细小的颗粒状结晶，脂肪球部分聚结最严重，导致乳液黏度和粒径最大，打发倍数最小，奶油析水。以棕榈酸（C16:0）为主要脂肪酸的POS起始融化温度最高，形成粗大的油脂结晶，经过5次冻融循环后乳液界面蛋白占比最低，脂肪部分聚结率高，乳液不稳定，打发倍数低，奶油析水。随着脂肪酸链长增加，硬脂酸（C18:0）含量较高的FHPKO，油脂起始融化温度为21 ℃，形成的脂肪结晶小且脂肪结晶紧密，经过5次冻融循环后乳液界面蛋白占比略微降低，经过多次冻融乳液具有较强的乳液稳定性，搅打倍数最高，充气稳定性最强。本研究为生产具有高冻融稳定性和优质打发特性的搅打奶油提供理论支持。

关键词：油脂组成油脂结晶部分聚结率冻融循环搅打特性

不同花生油对月饼饼皮面团特性及月饼品质的影响

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中国油脂 2024年第2期49卷 75-81,113页

作者：龙钰婷柴秀航徐勇将刘元法江南大学食品学院江苏无锡214122 南京福喆未来食品研究院有限公司南京210000

旨在通过改变油脂来提升广式月饼的品质,以市售压榨一级花生油(PO,高温压榨)、市售压榨精制高油酸花生油(HO,高温压榨)、低温压榨高油酸花生油(RO,经脱胶处理)、低温压榨高油酸花生油(CO,未脱胶处理)为油脂原料来制作月饼,探究了4种花... 详细信息

旨在通过改变油脂来提升广式月饼的品质,以市售压榨一级花生油(PO,高温压榨)、市售压榨精制高油酸花生油(HO,高温压榨)、低温压榨高油酸花生油(RO,经脱胶处理)、低温压榨高油酸花生油(CO,未脱胶处理)为油脂原料来制作月饼,探究了4种花生油的品质差异,及其对月饼饼皮面团动态流变学特性、水分分布、质构特性的影响,以及对广式月饼理化特性和感官评分的影响。同时,对月饼饼皮面团特性与月饼品质进行了Pearson相关性分析。结果表明:低温压榨花生油在酸值、过氧化值和氧化稳定性方面均优于高温压榨花生油;相比于普通花生油,高油酸花生油的油酸含量较高,而亚油酸含量大幅减少;RO制作的面团与PO制作的面团相比弹性模量和黏性模量均显著降低,损耗因子显著增加,且PO制作的面团最大曲率时间最长,CO制作的面团最大曲率时间最短,不同花生油制作的面团质构特性不存在显著差异;RO制作的月饼感官得分最高,品质最好;面团黏性模量、最大曲率时间与月饼硬度呈显著正相关,面团最大曲率时间与月饼感官得分呈显著负相关。综上,低温压榨高油酸花生油可以改变月饼饼皮面团的流变学特性和水分分布,并对最终产品的感官品质具有一定的改善作用。

关键词：高油酸花生油月饼面团流变学特性水分分布质构特性感官评分

加热条件下大豆油中BHA的损耗及其对大豆油品质影响

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中国粮油学报 2015年第7期30卷 64-69页

作者：谭丹丹毕艳兰杨国龙柴秀航河南工业大学粮油食品学院郑州450001

以不含外源性抗氧化剂大豆油为原料,采用烘箱法,结合HPLC和HPLC-MS,研究加热条件下丁基羟基茴香醚(BHA)的挥发、转化规律及其对大豆油品质的影响,并对其挥发和转化产物A进行分析研究。结果表明:不同加热温度下,BHA添加量(≥200 mg/kg)... 详细信息

以不含外源性抗氧化剂大豆油为原料,采用烘箱法,结合HPLC和HPLC-MS,研究加热条件下丁基羟基茴香醚(BHA)的挥发、转化规律及其对大豆油品质的影响,并对其挥发和转化产物A进行分析研究。结果表明:不同加热温度下,BHA添加量(≥200 mg/kg)与其抗氧化效果呈正比;高温下BHA抗氧化效果明显减弱,与其会发生损耗有关。BHA损耗率随加热温度的升高和时间的延长而增加,而添加量对损耗率影响较弱;加热条件下大豆油中的BHA主要以挥发形式损耗,少量转化为其他产物:3,3'-二羟基-4,4'-二叔丁基-6,6'-二甲氧基联苯、2',6-二叔丁基-4',4-二甲氧基二苯醚和两者的部分同分异构体。因此,在加热条件下,BHA对大豆油具有一定的抗氧化性,同时也会发生挥发和转化损耗。

关键词：加热丁基羟基茴香醚损耗挥发转化大豆油

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棉酚对大豆油的抗氧化活性研究

河南工业大学学报（自然科学版） 2015年第3期36卷 1-6页

作者：陈竞男魏玲玲柴秀航河南工业大学粮油食品学院河南郑州450001

以大豆油为原料,分析了棉酚在不同温度、不同含量条件下对大豆油各项氧化指标的影响,同时采用Rancimat加速氧化法考察了棉酚对大豆油的抗氧化作用.结果表明:棉酚对油脂的保护作用与其含量成正比、与氧化温度成反比.棉酚的抗氧化作用优于... 详细信息

以大豆油为原料,分析了棉酚在不同温度、不同含量条件下对大豆油各项氧化指标的影响,同时采用Rancimat加速氧化法考察了棉酚对大豆油的抗氧化作用.结果表明:棉酚对油脂的保护作用与其含量成正比、与氧化温度成反比.棉酚的抗氧化作用优于BHT(二叔丁基对甲酚),当棉酚含量达到50 mg/kg时,其抗氧化作用和200 mg/kg BHT相当,可应用于生物柴油、天然聚合物等工业生产中.

关键词：棉酚抗氧化活性 BHT 大豆油

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乳化猪油的氧化稳定性及其在糕点中的应用

中国油脂 2023年

作者：吕义忠张玉金柴秀航符之勇王安石李志成刘元法广州酒家集团利口福食品有限公司江南大学食品学院广州酒家集团(湘潭)利口福食品有限公司

为阐明甘草提取物的抗氧化机理及其各组分对油脂氧化稳定性的影响，对甘草提取物中的没食子酸、甘草酸、光甘草定自由基清除能力及其对乳化猪油氧化稳定性的影响进行分析；同时，研究了乳化猪油中的油脂含量对蛋糕品质的影响。结果表明... 详细信息

为阐明甘草提取物的抗氧化机理及其各组分对油脂氧化稳定性的影响，对甘草提取物中的没食子酸、甘草酸、光甘草定自由基清除能力及其对乳化猪油氧化稳定性的影响进行分析；同时，研究了乳化猪油中的油脂含量对蛋糕品质的影响。结果表明：甘草提取物的DPPH自由基、·OH自由基的清除率分别为83.30%、73.30%，显著高于光甘草定、甘草酸、没食子酸。甘草提取物及其各组分均能大幅延缓乳化猪油的氧化酸败，其中甘草提取物的延缓效果最显著。含有0.02%的甘草提取物的乳化猪油在40±0.5°C条件下储藏28天后，酸价、过氧化值、茴香胺值与空白组相比下降了72.52%、47.45%、62.98%。此外，80%油脂含量乳化猪油制备的蛋糕的膨胀体积与50%油脂含量的乳化猪油制备的蛋糕相比增加了99.75%，硬度、弹性和咀嚼度分别降低了21.37%、14.58%、31.74%。

关键词：乳化猪油甘草提取物抗氧化活性蛋糕