油脂过氧化水平检测方法研究进展

1、油脂过氧化水平检测方法研究进展Research Progress in Analytical Methods of Lipid Peroxidation Levels【序言】油脂和含油食品是人类重要的营养来源之一。但油脂易于受空气中的氧气、光照影响而被氧化，导致食物失去原有的风味，营养价值显著下降，在氧化后期，食物中还会产生大量有害物质，威胁到消费者的身体健康1。越来越多的研究发现动脉粥样硬化、阿尔茨海默氏病、癌症和衰老等疾病都与油脂的过氧化有关。因此油脂过氧化物检测的研究受到社会高度重视，具有重要的研究价值。本文从油脂酸败的机理出发，以国标法及各文献资料进行总结分析，主要介绍油脂过氧化机理，

2、现有的物理化学检测方法（不包括感官检测）的综合比较分析以及其他相关方面的研究。内容分为国内外现状、存在问题、研究方向、进展情况、参考依据五部分。【正文】1.国内外研究现状1.1油脂过氧化机理油脂过氧化机理的研究比较成熟，主要分为自动氧化,光氧化和酶促氧化。其中自动氧化是油脂酸败的主要原因，所以主要介绍自动氧化的机理。它是一种自由基链式反应，分为3个阶段：链引发：RHR·H· 少量油脂被光、热或金属催化剂等活化，使其双键相邻的亚甲基碳原子有1个H原子被解离，形成不稳定的游离基(R·)；链增长：R·O2 ROO· ROO·RHROOHR&

3、#183; 当有O2存在时，R·可与O2结合生成过氧化物游离基(ROO·)，ROO·又与另1个RH反应生成氢过氧化物(ROOH)和R·，然后新的R·与O2作用，重复以上反应步骤；链终止：R·R·RR ROO·R·ROOR ROO·ROO·ROORO2 当R·与R·，R·与ROO·，ROO·与ROO·结合产生稳定的化合物(RR、ROOR)时，反应终止1。因此，从物质组成来看，油脂过氧化的实质即氧和油脂底物的消耗，以及过氧化产物的

4、生成。油脂的过氧化产物主要包括关键的中间产物-氢过氧化物，终产物-醛、酮、酸和烃类等一系列小分子化合物。1.2油脂过氧化检测方法国内外一直把酸价和过氧化值作为检测食用油脂酸败的主要指标：酸价是脂肪中游离脂肪酸含量的标志，而脂肪的质量与其中游离脂肪酸的含量有关；过氧化值体现的是油脂中过氧化物的多少，表示油脂和脂肪酸等被氧化程度的一种指标。我认为从油脂酸败的物质组成变化来看，过氧化值更具有检测意义。从上述现有研究成果看，过氧化检测对象为氧和油脂底物的消耗和过氧化产物的生成。下面根据这3类物质分类介绍现有的经典的检测方法。1.2.1氧化产物检测18硫代巴比妥酸法15硫代巴比妥酸法是实验室常用的油脂氧

5、化检测的方法。丙二醛是油脂氧化产生的诸多不饱和醛酮产物中主要产物之一，它与硫代巴比妥酸（Thiobarbituric Acid,TBA)生成的红色化合物，在530nm处有最大吸收，测定有色物的吸光度值，以此来衡量油脂的氧化程度。硫代巴比妥酸法检测比较灵敏。该方法的缺点主要有：并非所有的脂类氧化体系都有丙二醛产生，检测的脂肪酸应至少含有3个双键，如亚麻酸，否则不会产生丙二醛，换言之，以丙二醛为检测物不能完全代表油脂氧化产物；硫代巴比妥酸与其他醛类、可溶性糖、褐变反应产物、氨基酸和核酸等非氧化产物反应显色；在测定过程中易产生蛋白质沉淀，极大地影响结果的精密度。本法主要应用于肉类食品和生物体系脂肪氧

6、化的检测。碘量法17碘量法是过氧化物检测的国家标准方法（GB/T 5538-2005）。原理是在酸性介质中，氢过氧化物与碘离子反应生成单质碘，再用硫代硫酸钠淀粉溶液滴定。虽然准确性较高，但缺点是：碘量法适用于无水环境下样品的测量，操作繁琐，灵敏度低，取样量大，仅适用于含0.2mEq/kg以上过氧化物的测定。检测费用高，且易对环境造成污染。而且光照易使碘离子氧化成单质碘，造成测量结果偏高。硫氰酸铁法硫氰酸铁法最初由Lipos创立, 后被Stine改进。此法的原理是亚铁离子可被氢过氧化物氧化成高铁离子。其反应为Fe2+2H+O Fe3+H2O 。然后加入硫氰酸铵与Fe3+形成红色的硫氰酸铁。通过比

7、色即可测出氢过氧化物的含量。该法简便，易于掌握。但因有氧气的存在，常发生明显的干扰，而使结果不可靠23。此法目前作为国际奶品联合会(IDF)的标准方法(国标第二法)。荧光法二氯荧光素法的原理是不发荧光的2，7一二氯二氢荧光素乙酰乙酸能被存在的过氧化物和氢过氧化物等氧化分解为2，7-二氯荧光素(DCF)而产生荧光。该方法检测非常灵敏，荧光强度与活性氧浓度的线性关系良好。但是由于检测成本高所以很少采用1。酸败仪法（Rancimat 法）酸败仪是通过将一定温度的热空气通入油样中，加速甘油脂肪酸脂的氧化，利用油脂氧化产生的挥发性二级产物会使蒸馏水电导性发生改变的性质, 来测定油脂氧化酸败诱导期, 并据

8、此判断油脂稳定性及氧化程度的分析仪器。具有自动化程度高、一次测定样品个数多、不需要有机溶剂等优点，缺点是需要加热油脂，耗时长，且对温度范围要求较高。 其他方法具体检测方法还有共轭二烯酸法，羰基化合物检测法，高效液相色谱法，红外光谱法，极谱法等等，这些方法均在某种程度上反映油脂氧化的水平。1.2.2底物消耗检测1由于油脂中的底物具有多样性，存在各种干扰物质，且不同来源的油脂组成成分存在较大的差异性。因而准确检测油脂易氧化底物的氧化程度复杂而繁琐。对于天然油脂来讲，通常通过检测油脂氧化后的黏度、颜色、重量、折光指数、不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比、游离脂肪酸的含量(酸值)等来评估油脂氧化的程度。1.

9、2.3氧消耗检测在油脂氧化的初始阶段油脂氧化可以通过测量氧气的含量变化来评估。主要缺点是，在复杂的介质中易发生氧消耗干扰反应。所以氧消耗检测主要用于抗氧化剂的活性研究。具体方法有吸氧法和Clark电极法1。2.存在问题由于食品中油脂易氧化脂类成分的复杂性，氧化反应产物的多样性和不稳定性，目前研究人员优化并建立了各种油脂氧化检测方法1。各种检测方法的灵敏度、精确度、检测限和检测步骤简繁程度等均存在差异。上述各种检测油脂过氧化程度的方法大多检测结果精确度与操作便捷和低检测成本不同并存。如高效液相色谱、荧光法和气相色谱法等依靠高科技仪器的方法，定量明确，特异性好，但都存在仪器昂贵、操作繁琐问题；TB

10、AMDA法和硫氰酸铁法，设备要求虽低，但由于生物体系存在多种干扰物质及常规比色法非专一性，使灵敏度较差。社会对于现今食品质量和安全的要求增高，关注度高，如何使检测方法简便易行、灵敏度高，检测结果准确度高，检测条件温和，检测成本降低，耗时少已成为社会的迫切要求和重要的研究目标。3.研究方向和进展情况针对上述检测方法存在的缺陷，我们的目标是油脂过氧化水平的快速检测方法的研究。以确保一定准确度、灵敏度的前提下，将油脂过氧化检测简单化为课题的出发点，这对于油脂过氧化检测的现实应用和普及更具研究价值。通过现有文献资料的查找和整理，我们从现有理论上找到依据，相关研究资料如下：Fe2+ 具有还原性，易被油脂

11、中的过氧化物氧化成Fe3+，反应式为Fe2+2H+O Fe3+H2O 3。这部分原理已经在硫氰酸铁法2中得到较好地应用，用氯仿-甲醇混合溶剂（或乙醇溶液）溶解油脂,以过氧化物为检测对象，覆盖的油脂氧化产物较多，能比较全面地反应油脂的氧化情况。硫氰酸铁法采用硫氰酸钾做显色剂，检测试剂不稳定，显色灵敏度不够好，检测易受干扰。我们采用磺基水杨酸和盐酸吡哆胺作为显色剂磺基水杨酸分光光度法检测Fe3+的方法23比较成熟，已经被广泛应用于污水中的Fe3+含量测定，灵敏度高，是一种准确可靠而又简便快速的分析方法，可以借鉴参考将其结合到油脂过氧化物检测中。盐酸吡哆胺起络合剂作用，对于增加显色反应的灵敏性有重要

12、作用111213。此外，由于Fe2+易被空气中的氧气氧化，会影响检测结果，检测试剂的保存方法可以借鉴“硫酸亚铁与硫酸亚铁按溶液不稳定性初探（申云飞，李兵红）”9。其实验已得到验证：在约500mL的硫酸亚铁或硫酸亚铵硫酸水溶液(水为无氧去离子水) 中放入一段直径2.4毫米、去胶皮、螺旋状洁净的约20克的铝线, 放置一周后进行标定。然后每隔24 小时测定一次Fe2+离子浓度, 直至两月后500mL标准溶液用完为止, 其间Fe2+离子浓度一直保持不变。4.总结油脂过氧化物的检测，可以有效反映油脂的新鲜程度，对于评定、保证食用油脂的品质，判断油脂是否酸败以及酸败程度，降低保管损耗，保证人类健康，进一步

13、推动含油食品的安全性问题的保障等方面都具有重要意义。尤其是多不饱和脂肪酸（Polyunsaturated Fatty Acids，PUFAs），作为一种特殊的生物活性物质，不仅是维持正常生命活动所必需的，而且对人类很多疾病具有明显的预防和治疗作用，如抗癌、抗动脉硬化、减肥、提高免疫力等多种独特的生理功能，然而由于其活泼的性质，与饱和脂肪酸相比，它极易发生自动氧化变质，产生有害物质，从而失去其商业和营养价值14。通过上述文献资料的研究：1、我认为油脂过氧化物检测的研究与油脂抗氧化的研究同样重要，且前者为后者提供检测和指导作用。2、通过深入了解油脂过氧化的机理及前人的检测方法比较，为“基于铁氧化能

14、力的油脂过氧化水平的快速检测方法研究 ”提供借鉴。5.参考依据1、何志平，庞林江、油脂氧化检测方法研究进展、安徽农业科学、2010、38（21）、11460-11462；2、张文德，胡志芬，尹璐，赵文芬，马志东，王星成、油脂中微量过氧化物的比色测定、卫生研究、1996、25（2）、125-126；3、韩玉莲、油脂氧化常用检测方法及其评价、中国食品卫生杂志、1994、6（1）、57-59；4、尚瑛达、碘量法测定油脂过氧化物及其改进方法、山西粮油科技、1993、18（56）、47-49；5、杨李，唐瑛，左娟，朱以良、硫代巴比妥酸法测定血清脂质过氧化物方法的改进、华南国防医学杂志、2004、18（1

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