上一期我們介紹了油脂酸敗的類型,其中(zhōng)氧化酸敗是油脂或者油脂食品在儲藏過程中(zhōng)發生敗壞的主要原因。實際上,油脂氧化反應一旦開始,就會一直持續到氧氣耗盡或自由基與自由基結合産(chǎn)生穩定的化合物(wù)為(wèi)止,開弓沒有(yǒu)回頭箭。本期我們将詳細介紹油脂氧化酸敗的過程,了解下它到底有(yǒu)多(duō)複雜。

油脂氧化反應都是與空氣氧進行的反應,通常可(kě)分(fēn)為(wèi)2種:自動氧化、光敏氧化。光敏氧化是啓動油脂自動氧化的重要因素。
從機理(lǐ)上說,油脂的自動氧化是一種自由基反應,它包括鏈引發、鏈傳遞、鏈終止3個階段。從反應過程來看,自動氧化過程分(fēn)為(wèi)5個步驟,分(fēn)别是誘導期、發展期、躍變期、終止期和劣變期。
1、誘導期
不飽和脂肪酸及甘油酯在氧、光、金屬離子、熱、酶、紫外線(xiàn)、放射線(xiàn)等誘導劑的催化作(zuò)用(yòng)下發生裂解,成為(wèi)不穩定的遊離基R·和H·。誘導期的長(cháng)短代表着油脂的穩定性。
(1)自動氧化
油脂的自動氧化是油脂暴露在空氣中(zhōng),不飽和脂肪酸與三線(xiàn)态氧(3O2)發生的遊離基反應。油脂不能(néng)直接與3O2(能(néng)量較低的基态氧)反應,隻有(yǒu)在引發劑(金屬離子、光、熱等)作(zuò)用(yòng)下,從油脂中(zhōng)産(chǎn)生的烷基遊離基才能(néng)與三線(xiàn)态氧3O2反應。飼料中(zhōng)最需要關注的引發劑是金屬離子,一般的助氧化順序是Cu>Se>Zn>Fe。
現實生活裏,在油脂的儲存過程中(zhōng)通常會在油罐中(zhōng)填充惰性氣體(tǐ)(比較常見的是氮氣)來減少儲存罐中(zhōng)氧的含量,從而達到保護油脂的作(zuò)用(yòng)。

(2)光氧化
光敏物(wù)(如葉綠素、血紅素、肌紅蛋白等)在光能(néng)激發下可(kě)将吸收的能(néng)量傳遞給空氣中(zhōng)的氧分(fēn)子使它激活後(1O2)與脂肪酸或酯發生反應,形成氫過氧化物(wù)。光氧化速度很(hěn)快,一旦激化1O2生成,反應速度是自動氧化的千倍。
因為(wèi)這兩種反應所需要的條件阈值很(hěn)低,所以這兩種氧化的啓動是很(hěn)難被阻止的,除了上述使用(yòng)充氮氣的方法來隔絕空氣外,做好隔光也非常重要。
2 發展期
R·遊離基與氧接觸,很(hěn)容易氧化為(wèi)過氧化物(wù)遊離基ROO· ,然後與另一分(fēn)子脂肪反應生成氫過氧化物(wù)ROOH和新(xīn)的R·遊離基,此遊離基繼續傳遞下去,遊離基源源不斷産(chǎn)生。

3.躍變期
氫過氧化物(wù)分(fēn)解,産(chǎn)生新(xīn)的自由基,遊離基“增殖”。經過發展期,ROOH濃度提高,其分(fēn)解速度遞增,每個ROOH分(fēn)解産(chǎn)生兩個新(xīn)的自由基,遊離基“增殖”。遊離基數量的大量遞增,大大加速了油脂的自動氧化反應,使其進入氧化躍變期。
4.終止期
反應體(tǐ)系中(zhōng)大量遊離基的存在,使他(tā)們互相撞擊而使得結合的反應大為(wèi)加強。遊離基在相互結合後,吸氧量又(yòu)趨于緩慢乃至停止,油脂的自動氧化進入終止期。
5.劣變期
二次産(chǎn)物(wù)的形成:氫過氧化物(wù)的裂解;二聚物(wù)和多(duō)聚物(wù)的生成。
(1)氫過氧化物(wù)的裂解:ROOH是不穩定的化合物(wù),一旦形成就會進行各種裂解和相互作(zuò)用(yòng)等複雜反應,産(chǎn)生數以萬計的具(jù)有(yǒu)不同相對分(fēn)子量、風味的化合物(wù)。
A. 氫過氧化物(wù)分(fēn)解的第一步是氫過氧化物(wù)的O-O鍵的斷裂(均裂),産(chǎn)生烷氧自由基(RO·)和羟基自由基(HO·)。
B. 形成的烷氧自由基可(kě)進一步在其兩側C-C鍵斷裂,生成醛、酸、烴、酮、醇等,也可(kě)發生其他(tā)反應。
(2)二聚物(wù)和多(duō)聚物(wù)的生成:二聚物(wù)和多(duō)聚物(wù)是脂類在加熱或氧化時的主要反應産(chǎn)物(wù),這種變化一般伴随着碘值的減少和相對分(fēn)子量、黏稠度以及折光率的增加。
A. 雙鍵與共轭二烯的Diels-Alder反應生成四代環己烯。
B. 自由基結合形成非環二聚物(wù)。
C. 自由基加成到雙鍵。

至此,整個油脂氧化酸敗的過程全部結束了,一桶油靜靜地躺在那裏,但卻發生了這麽複雜的變化,可(kě)謂是平靜的外表裏藏有(yǒu)一顆不平靜的心。需要指出的是,在整個氧化酸敗的過程中(zhōng)各個階段的反應都在時刻發生着,5個階段之間沒有(yǒu)明顯的分(fēn)界限。
作(zuò)為(wèi)使用(yòng)者,我們對這個複雜的過程可(kě)能(néng)興趣不大,我們更多(duō)關注的是如何評價油脂氧化酸敗的程度,如何鑒别油脂的好壞?我們将會在下一篇文(wén)章中(zhōng)給大家提供一些評價油脂好壞的具(jù)體(tǐ)方法,教你如何看清油,敬請期待!
撰稿|技(jì )術部-呂永彪