Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ iểm soát quá trình oxy hóa lipid...

Tài liệu iểm soát quá trình oxy hóa lipid

.PDF
34
254
116

Mô tả:

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM DANH SÁCH NHÓM THỰC HIỆN 1. NGUYỄN HẢI BẢO MƠ_5313 0919 2. ĐÀO THỊ XUÂN QUỲNH_5313 1325 3. TRÌNH THỊ NGÂN_5313 1018 4. HUỲNH THỊ NGỌC THẠCH_5313 1591 5. NGUYỄN TRUNG CHÁNH_5313 0163 6. NGUYỄN THANH TRỌNG_5313 1853 CHỦ ĐỀ TIỂU LUẬN PHỤ GIA KIỂM SOÁT QUÁ TRÌNH OXY HÓA LIPID (TOCOPHEROL, ACID ASCOCBIC, BHA, BHT) PHỤ GIA SỬ DỤNG: BHT SẢN PHẨM ÁP DỤNG: MARGARIN HỌC PHẦN: CHẤT PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: NGÔ THỊ HOÀI DƯƠNG 1 Nha Trang, 2015LỜI MỞ ĐẦU Margarine được chế biến lần đầu tiên tại Pháp năm 1869 để sử dụng thay thế cho bơ động vật. Trong thời kỳ đầu sản xuất Margarine, người ta không thể sử dụng tất cả các loại chất béo và dầu. Sau này cùng với sự hoàn thiện về kỹ thuật tinh luyện dầu, rất nhiều loại dầu và chất béo từ động vật, cá và thực vật được sử dụng như những nguồn nguyên liệu để sản xuất Margarine. Hơn thế nữa, chất lượng của Margarine ngày càng được nâng cao. Ngày nay, Margarine được sử dụng không chỉ như một sản phầm thay thế bơ động vật mà còn là một nguồn cung cấp dầu và chất béo quan trọng. Ngoài ra, nó còn có rất nhiều ứng dụng trong các ngành sản xuất thực phẩm như: sản xuất bánh, sản xuất chocolate… Do tính ưu việt của sản phẩm về giá trị dinh dưỡng lẫn giá trị kinh tế nên công nghệ sản xuất Margarine ngày càng phát triển mạnh mẽ trong ngành công nghiệp chế biến dầu mỡ thực phẩm ở tất cả các nước. Trong bài tiểu luận này chúng em xin được trình bày những điều cần biết về margarine và chất chống oxy hóa BHT được bổ sung vào sản phẩm để tăng cường thời gian bảo quản cho sản phẩm. Chúng em rất mong sẽ nhận được những góp ý từ Cô để những hiểu biết của chúng em được hoàn thiện hơn sau bài tiểu luận này. Chúng em xin được cảm ơn Cô! 2 MỤC LỤC 3 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình I.1. Một số sản phẩm magarine Hình I.2. Tổng lượng sản xuất margarine và các sản phẩm của nó trong EU27 năm 2012 .................................................................................................................................................. 9 Hình I.3. Mô hình phân tử và công thức cấu tạo của BHT .................................................................................................................................................. 12 Hình II.1. Sự hình thành hydroperoxide trong sự tự oxy hóa của acid linoleic .................................................................................................................................................. 18 Hình II.2. Cơ chế phân hủy hydroperoxide để tạo thành sản phẩm oxy hóa bậc 2 .................................................................................................................................................. 19 Hình II.3. Trạng thái hoạt động và vô hoạt của chất nhạy ánh sáng .................................................................................................................................................. 20 Hình II.4. Phản ứng của chất nhạy ánh sáng với tác chất .................................................................................................................................................. 21 Hình II.5. Sự hình thành alkyl hydroxide từ acid oleic bởi phản ứng ene .................................................................................................................................................. 21 Hình III.1. Quy trình công nghệ sản xuất magarine .................................................................................................................................................. 24 Hình III.2. Các chất chuyển hóa của BHT .................................................................................................................................................. 30 4 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng I.1. Các dạng margarine theo tiêu chuẩn sản xuất của Luật thực phẩm châu Âu (2991/94) .................................................................................................................................................. 8 Bảng I.2. Thông số kĩ thuật cho BHT theo Chỉ thị 2008/84/EC8 và JECFA .................................................................................................................................................. 13 Bảng II.1. Công thức phối trộn nguyên liệu .................................................................................................................................................. 26 Bảng III.2. Các nhóm thực phẩm được phép sử dụng BHT .................................................................................................................................................. 31 5 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ MARGARINE VÀ BHT I.1. TỔNG QUAN VỀ MARGARINE Hình I.1. Một số sản phẩm magarine I.1.1. Lịch sử phát triển [1] Margarine được một nhà hóa học nghiên cứu về thực phẩm người Pháp tên Hippolyte Mege Mouries tìm ra vào năm 1869, theo yêu cầu của Napoleon III. Margarine là dạng nhũ tương nước trong dầu có cấu trúc như là bơ và được thay thế cho bơ động vật. Khởi đầu, rất ít người đánh giá cao dạng sản phảm này và sự chấp nhận trên thị cũng rất ít. Khi chiến tranh thế giới thứ II bùng nổ, Napoleon III đã sử dụng sản phẩm này để nuôi dưỡng quân đội trong chiến tranh với Đức. Ngya từ đầu của cuộc chiến tranh giữa Pháp với Đức, những cơ sở sản xuất margarine đã được đặt gần ở trung tâm thủ đô Paris, nhưng thời gian ngắn sau đó thì đóng cửa khi quân đội Pháp chiến thắng trong cuộc chiến tranh đó. Bằng phát minh cho công nghệ sản xuất margarine được cấp thông qua hai nhà phân phối bơ Hà Lan. Sau hai trong nhiều sự kiện đặc biệt đó, sản phẩm margarine đã khẳng định được vị trí và được chấp nhận trên tất cả các nước ở châu Âu những năm sau. Cũng từ đó margarine đã giành được thế phân phối quan trọng trong cuộc cạnh tranh với sản phẩm bơ động vật ở nhiều bang thuộc châu Âu. Lúc đầu margarine không được đánh giá đúng bởi những nhà sản xuất sản phẩm bơ. Những nhà quý tộc có thể làm bất ức thứ gì để tẩy chay những sản phẩm thay thế tập quán tiêu dùng của họ. 6 Từ những bắt đầu như trên, margarine được phát triển cùng với trào lưu chế biến ra các sản phẩm cung cấp chất béo. Tính chất của margarine có thể được điều chỉnh để đáp ứng nhu cầu khác nhau trong nấu nướng hàng ngày, chế biến bánh nì và nhiều sản phẩm khác. Điều này được phản hồi trên khối lượng của sản phẩm được sản xuất và sử dụng hàng năm. Ở châu Âu, khối lượng này phù hợp với thói quen ăn uổng riêng của mỗi nước đó. Ở những nơi được mệnh danh là “đất nước dầu” như Nam Âu, dầu được chế biến theo phương pháp truyền thống (dầu lỏng) được sử dụng chủ yếu, việc tiêu thụ sản phẩm mới như margarine không nhận được sự chấp nhận cao. Trong khi đó, ở những “quốc gia sữa” như Hà Lan và Đan Mạch, margarine được tiêu thụ với số lượng rất lớn. Bảng I.1. Các dạng margarine theo tiêu chuẩn sản xuất của Luật thực phẩm châu Âu (2991/94) 7 Hình I.2. Tổng lượng sản xuất margarine và các sản phẩm của nó trong EU27 năm 2012 I.1.2. Cấu trúc và tính chất đặc trưng I.1.2.1. Cấu trúc [2] Margarine là dạng nhũ tương nước trong dầu, gồm có 80% chất béo và dầu và 20% là ở dạng dung dịch chứa các thành phần hòa tan trong dầu. Khoảng 20% (ít nhất là 12%) triglycerid của chất béo ở dạng rắn trong điều kiện nhiệt độ phòng, phần còn lại vẫn giữ ở trang thái lỏng. Pha dầu của margarine hình thành mạng tinh thể chất béo, phần dầu lỏng được nhốt lại và phân bố đều khắp trong hệ thống mạng này. Mỗi đơn vị của mạng lươi có kích thước khoảng . Sự ổn định cơ học của margarine từ mạng tinh thể cũng tốt như là sự ổn định của nhũ tương. Những giọt nước có kích thước được phân tán rất mịn trong hệ thống mạng này. Thuận lợi lớn nhất của việc sắp xếp có trật tự những giọt nước nhỏ này là giúp ngăn chặn được sự tấn công của vi khuẩn trong hệ nhũ tương: những giọt nước có kích thước nhỏ hơn vi khuẩn làm cho vi khuẩn không phát triển được. Yêu cầu đặt ra trong chế biến margarine là hàm lượng chất béo cao và cấu trúc chặt chẽ. Điều này làm cho quá trình liên kết tạo nhũ tương phải được phát triển tối đa. Đây cũng 8 là nguyên nhân tạo động ngược: các bộ phận cấu thành của mạng tinh thể có xu hướng bị phá vỡ bởi liên kết quá mức. Trong trường hợp này, sự kết tụ của tinh thể được đề nghị nhằm tạo nên sự ổn định cấu trúc trở lại. Các tinh thể vẫn tiếp tục phát triển sau quá trình chế biến và bao gói hoặc để trong chậu, điều này giúp cho margarine chín và cứng. Tính chất dẻo của chất béo, chủ yếu là tính cứng và đặc tính dẻo phụ thuộc chủ yếu vào số lượng tinh thể hiện diện, kích thước, hình dạng, sự pahan bố và lực liên kết của chúng tồn tại trong hệ thống. Hỗn hợp chất béo sử dụng trong margarine thường kết tinh ở dạng , nhưng trong quá trình chế biến, do sự gia tăng nhiệt độ, các tinh thể này chuyển sang dạng . Sự biến đổi này phụ thuộc rất lớn vào loại trigkycerid hiện diện trong chất béo, hàm lượng, cấu tạo và chiều dài mạch acid béo của từng thành phần và quy luật chuyển I.1.2.2. Tính chất đặc trưng [13] I.1.2.2.1. Tính phết được Tính phết được là một trong những tính chất quan trọng nhất để đánh gia tính chất của margarine chỉ sau mùi vị. Đối với người tiêu dùng, khả năng phết được đồng nghĩa với việc chúng có thể phết thành một lớp mỏng trên bánh mì. Tính chất này phụ thuộc rất nhiều vào quá trình tiến hành. Để sản xuất được margarine có khả năng phết được cần có 3 điều kiện như sau: - Hai pha rắn và lỏng của dầu phải đồng nhất. - Những tinh thể rắn phải phân tán tốt bên trong toàn bộ khối sản phẩm bằng những lực kết dính bên trong mạng tinh thể khối sản phẩm. Mạng tinh thể phải có khả năng chống lại hiện tượng tách chất béo bên trong sản phẩm. - Tại nhiệt độ xác định thì tỷ lệ lỏng rắn phải phù hợp và phải tan ngay ở nhiệt độ cơ thể, đối với sản phẩm có thành phần chất béo dạng rắn khoảng 10-20% chúng có khả năng phét rất tốt tại nhiệt độ cơ thể. 9 I.1.2.2.2. Khả năng nóng chảy Một sản phẩm margarine chất lượng cao phải có khả năng tan chảy nhanh và tạo cảm giác mát lạnh trong vòm miệng. Hương và thành phần muối của pha lỏng sẽ nhanh chóng được cảm nhận ở đầu lưỡi, sản phẩm không có cảm giác nhờn và sáp. Yếu tố ảnh hưởng chính tới tính chất này chính là nhiệt độ nóng chảy của chất béo, tác dụng của chất nhũ hóa và điều kiện bảo quản của sản phẩm. I.1.2.2.3. Tính ổn định và cấu trúc Tính ổn định là khái niệm chỉ độ mềm, độ đồng nhất và trạng thái dẻo của Margarine. Có thể xếp loại từ rất mềm (trạng thái giống Vaseline), mềm, mềm vừa, cứng và rất cứng. Kết cấu thể hiện cấu trúc của sản phẩm, nó có thể thay đổi từ trạng thái trơn nhẵn đến trạng thái giống bột, dạng nhám, cuối cùng là thô. Theo Greenwell thì trạng thái và kết cấu của Margarine phụ thuộc vào kỹ thuật sản xuất và thành phần dầu mỡ để sản xuất chúng. Trong trường hợp dầu mỡ kết tinh chậm thì làm cho Margarine có độ cứng trong bảo quản, hiện tượng này gọi là quá trình post – hardening. Nhiệt độ kết tinh và nhiệt độ nóng chảy sai khác càng lớn thì thời gian kết tinh sản phẩm càng dài (tốc độ kết tinh chậm). Việc đảo trộn trong quá trình làm lạnh nhanh sẽ tạo ra sản phẩm Margarine có độ ổn định và độ bền tốt hơn. Tuy nhiên, nếu khuấy trộn quá mức trong quá trình làm lạnh nhanh dẫn đến hiện tượng tạo ra quá nhiều các tinh thể nhỏ, cấu trúc sẽ quá đặc dẫn đến làm giảm kích thước các mao dẫn trong pha rắn làm độ nhớt của sản phẩm tăng và cấu trúc sản phẩm giòn, dễ gãy. Ngược lại nếu quá trình khuấy trộn không đủ thì một số liên kết bên trong sản phẩm vẫn chưa bị phá vỡ, nó có thể trải qua quá trình post - hardening và làm cho cấu trúc của sản phẩm trở nên giòn, cứng hơn. Quá trình kết tinh sản phẩm trong thiết bị trao đổi nhiệt bề mặt góp phần làm cho sản phẩm ổn định hơn. 10 I.2. TỔNG QUAN VỀ BHT [14, 15] I.2.1. Công thức hóa học, danh pháp - Tên đầy đủ của BHT là BUTYLATED HYDROXYTOLUENE. - Kí hiệu: BHT, INS No. 321 - Tên hóa học: 2,6-Ditertiary-butyl-p-cresol, 4-methyl-2,6-ditertiary-butyl-phenol - Số C.A.S: 128-37-0 - Công thức hóa học: C15H24O - Khối lượng phân tử: 220.36 - Mô tả đặc điểm: màu trắng, dạng tinh thể, không mùi hoặc có mùi đặc trưng khó chịu của vòng thơm. - Chức năng: chống oxy hóa - Công thức cấu tạo: Hình I.3. Mô hình phân tử và công thức cấu tạo của BHT 11 I.2.2. Tính chất, đặc điểm và các thông số kĩ thuật của BHT [4, 16] BHT lần đầu tiên được sử dụng như một chất phụ gia chống oxy hóa trong thực phẩm vào năm 1954, là một dẫn xuất của cresol, là một hợp chất hữu cơ thơm, trong đó 2 nguyên tử hidro được bổ sung trong vòng benzen được thay thế bởi các nhóm butyl. Tên chuyên môn của nó là 2,6-di-tert-butyl-p-cresol. BHT có tên thương mại là Cao-3, Embanox BHT,…có khối lượng phân tử là 220.39, còn được gọi là butylhydroxytoluene, là một chất tan trong mỡ (tan trong chất béo) hợp chất hữu cơ chủ yếu được sử dụng như một chất chống oxy hóa phụ gia thực phẩm cũng như một phụ gia chống oxy hóa trong mỹ phẩm, dược phẩm… BHT có hoạt tính chống oxy hóa thấp, với sự có mặt của sắt trong một số sản phẩm thực phẩm hay bao bì, BHT có thể tạo ra hợp chất có màu vàng. Các thông số kĩ thuật [5] Các thông số kĩ thuật của BHT được quy định theo Chỉ thị 2008/84/EC8 về độc tinh khiết và JECFA (JECFA, 2006) Bảng I.2. Thông số kĩ thuật cho BHT theo Chỉ thị 2008/84/EC8 và JECFA CHỈ THỊ 2008/84/EC8 Khảo nghiệm Tính tan Điểm nóng chảy Phổ Tính bền vững Tro sunfat Chì Tạp chất phenolic Asen Thủy ngân Kim loại nặng JECFA (2006) Không tan trong nước và propane- Không tan trong nước và 1,2-diol, tan vô hạn trong ethanol. propane-1,2-diol, tan vô hạn trong ethanol. 0 70 C 69-720C Hấp thu trong khoảng bước sóng từ Hấp thu trong khoảng bước 230-320nm, đối với ethanol đã qua sóng từ 230-320nm, đối với dehydrat hóa thì bước sóng hấp thu ethanol đã qua dehydrat hóa tối đa chỉ đạt ở 278nm thì bước sóng hấp thu tối đa chỉ đạt ở 278nm - - 12 I.2.3. Điều chế BHT được điều chế bằng phản ứng của p-cresol (4-methylphenol) với isobutylene (2methylpropene) xúc tác bởi axit sulfuric : CH3(C6H4)OH + 2CH2=C(CH3)2 → ((CH3)3C)2CH3C6H2OH Ngoài ra, BHT được lấy từ 2,6-di-tert-butylphenol hydroxymethylation hoặc aminomethylation trong phản ứng thuỷ phân. I.2.4. Ứng dụng - BHT là một chất chống oxy hóa. Nó phản ứng với các gốc oxy tự do, làm chậm quá trình oxy hóa của các thành phần trong sản phẩm có thể gây ra những thay đổi về khẩu vị hoặc màu. - BHT có thể được bổ sung vào thực phẩm hoặc vào thành phần bao bì. - Được sử dụng chủ yếu để ngăn chặn sự phân hủy chất béo. I.2.5. Độc tính [17] Những thử nghiệm trên loài gặm nhắm, chuột và người cho thấy khi BHT đi vào cơ thể qua đường miệng sẽ được hấp thụ nhanh chóng qua dạ dày, ruột, sau đó sẽ được thải ra ngoài theo nước tiểu và phân. Ở người, sự bài tiết BHT thông qua thận cũng được thử nghiệm khi cho ăn với khẩu phần có chứa 40mg/kg thể trọng. Nghiên cứu cho thấy 50% liều lượng này được bài tiết ra ngoài trong 24 giờ đầu, và 25% liều lượng còn lại được bài tiết trong 10 ngày tiếp theo. Sự chuyển hóa thông qua con đường oxy hóa, trong đó sự oxy hóa nhóm methyl trội ở loài gặm nhắm, thỏ và khỉ, còn sự oxy hóa nhóm tert – butyl thì trội ở người. BHT ít có khả năng gây độc cấp tính. Giá trị LD 50 lên đến 1000mg/kg thể trọng ở tất cả các loài được thử nghiệm. Thử nghiệm trên động vật cho thấy, liều lượng BHT cao khi 13 đưa vào cơ thể trong 40 ngày hoặc hơn sẽ gây độc cho các cơ quan. Ví dụ: khi cho chuột ăn khẩu phần có 0,58% BHT trong 40 ngày sẽ gây xuất huyết nhiều ở các cơ quan. Tuy nhiên, ảnh hửơng này không xảy ra ở tất cả các loài, sự xuất huyết khi ăn một liều lượng lớn BHT chỉ xảy ra ở một vài giống chuột, heo, còn ở chuột đồng, chó, thỏ và chim cút thì không thấy có hiện tượng này. Đó là sự nhạy cảm khác nhau ở các loài. Liều lượng BHT cao ở các loài vật được thử nghiệm cũng gây ra các ảnh huởng sau: làm tăng sự hấp thu iod ở tuyến giáp, tăng trọng lượng của tuyến trên thận, giảm khối lượng của lá lách, làm chậm quá trình vận chuyển các acid hữu cơ, gây tổn thương thận. Một số lượng lớn các nghiên cứu đã được tiến hành trên một vài loài để xác định độc tính đối với sự sinh sản và phát triển. Tổ chức sức khỏe thế giới (WHO) cũng đã xem xét các thử nghiệm trên và kết luận rằng với liều lượng ăn vào là 50mg/kg thể trọng sẽ không gây ra độc tính ở bất cứ cấp độ nào. BHT cũng không bị xem là chất độc đối với sự sinh sản và phát triển. Các thử nghiệm trên một số loài động vật cho thấy BHT cũng không là chất độc có khả năng di truyền. Những nghiên cứu về các chất sinh ung thư cũng được tiến hành trên chuột. Kết quả cho thấy, BHT có thể là tác nhân xúc tiến cho một vài chất sinh ung thư hóa học, tuy nhiên, tính xác đáng cho những ảnh hưởng này đối với con người thì không rõ ràng. 14 CHƯƠNG II. QUÁ TRÌNH OXY HÓA DẦU MỠ THỰC PHẨM VÀ CÁC SẢN PHẨM TƯƠNG TỰ HOẶC LÀM TỪ DẦU MỠ THỰC PHẨM II.1. SỰ OXY HÓA DẦU [6] II.1.1. Các dạng oxy hóa Độ bền oxy hóa của dầu là khả năng chống lại xự oxy hóa trong suốt quá trình sản xuất và bảo quản. Khả năng chống lại sự oxy hóa được diễn tả như khoảng thời gian cần thiết để đạt đến điểm tới hạn của sự oxy hóa dù cho có sự thay đổi về cảm quan hoặc biến đổi đột ngột trong quá trình oxy hóa hay không. Độ bền của dầu là một giá trị quan trọng để xác định chất lượng cũng như khả năng bảo quản dầu. Sự oxy hóa dầu làm sinh ra các hợp chất lạ cũng như phá hủy các acid béo thiết yếu có trong dầu. Sự oxy hóa dầu có 2 dạng, xảy ra theo 2 cơ chế: tự oxy hóa và oxy hóa quang học. Cả 2 loại oxy đều có thể phản ứng với dầu. II.1.2. Cơ chế oxy hóa dầu II.1.2.1. Sự tự oxy hóa dầu Sự tự oxy hóa xảy ra theo 3 giai đoạn: khởi đầu, phát triển và kết thúc Khởi đầu: Phát triển: Kết thúc: R: alkyl lipid Khởi đầu oxy hóa bậc 2: 15 Khởi đầu oxy hóa bậc 2 dưới xúc tác kim loại: Sự tự oxy hóa dầu cần acid béo hay acylglycerol ở dạng gốc tự do. Các acid béo và acylglycerol thì ở trạng thái đơn bội nên khó có thể phản ứng với oxy khí quyển. Khi acid béo hoặc acylglycerol mất đi 1 nguyên tử hidro sẽ tạo thành các gốc tự do trong giai đoạn khởi đầu. Nhiệt độ, ánh sáng và kim loại có thể là tác nhân xúc tác để phản ứng xảy ra nhanh hơn. Các gốc alkyl (R*) phản ứng với oxy khí quyển để hình thành gốc peroxy (ROO*). Phản ứng giữa alkyl và oxy khí quyển xảy ra rất nhanh chóng trong điều kiện khí quyển. Do đó, nồng độ của alkyl lipid rất thấp so với gốc peroxy. Gốc peroxy hấp thu điện tử từ các phân tử lipid khác và phản ứng với điện tử này để tạo thành hydroperoxide (ROOR) và 1 gốc peroxy khác. Những phản ứng này xúc tác cho các phản ứng khác và sự tự oxy hóa lipid đực gọi là phản ứng mạch gốc tự do. Tốc độ hình thành peroxy và hydroperoxide chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và oxy. Khi các gốc tự do phản ứng với nhau, các sản phẩm không có gốc tự do sẽ tạo thành và phản ứng kết thúc. 16 Hình II.1. Sự hình thành hydroperoxide trong sự tự oxy hóa của acid linoleic Hydroperoxide là sản phẩm bậc 1 của sự oxy hóa dầu. Chất này bền ở nhiệt độ phòng và khi không có mặt của kim loại xúc tác. Tuy nhiên, khi có mặt kim loại và ở nhiệt độ cao, nó bị phân hủy thành các gốc alkoxy để sau đó hình thành nên aldehyde, ketone, acid, ester, alcohol và các hydro cacbon mạch ngắn. Con đường phân hủy hydroperoxide là bẻ gãy liên kết giữa oxy-oxy để tạo gốc alkoxy và gốc hydroxy. Năng lượng hoạt hóa để bẻ gãy liên kết này là 46kcal/mol, thấp hơn năng lượng cần thiết để bẻ gãy liên kết oxyhydro. Sau đó, alkoxy sẽ trải qua sự phân chia hóa của liên kết C-C để tạo ra các hợp chất oxo và gốc alkyl không no. Sau khi tái sắp xếp điện tử, thêm gốc hydroxy hay vạn 17 chuyển hydro, sản phẩm oxy hóa bậc 2 cuối cùng là aldehyde, ketone, alcohol và hydro cacbon mạch ngắn. Hình II.2. Cơ chế phân hủy hydroperoxide để tạo thành sản phẩm oxy hóa bậc 2 II.1.2.2. Sự oxy hóa quang học Sự oxy hóa dầu có thể được thúc đẩy bởi ánh sáng, đặc biệt là khi có mặt của chất nhạy ánh sáng như chlorophyll. Các chất nhạy ánh sáng (Sen), ở trạng thái đơn bội, hấp thu ánh sáng rất nhanh và chúng trở nên cực kì hoạt động. Các chất dạng hoạt động này có thể quay về trạng thái nền bằng cách phát ra ánh sáng hay chuyển đổi nội năng. Sự phát huỳnh quang và nhiệt kế là kết quả của 2 quá trình tương ứng đó. 18 Hình II.3. Trạng thái hoạt động và vô hoạt của chất nhạy ánh sáng Các chất nhạy ánh sáng tam bội (3Sen*) có thể nhận điện tử từ tác chất để hình thành nên các gốc loại I (hình II.4). Các chất nhạy quang học này cũng phản ứng với nhau để hình thành nên anion superoxide. Các anion superoxide này sẽ bị phân hủy cho ra hydroperoxide, và hydroperoxide này sẽ phản ứng với superoxide để cho ra oxy đơn bội 1 O2, trong sự hiện diện của kim loại như sắt và đồng. Năng lượng kích thích của (3Sen*) có thể được vận chuyển lên trên 3O2 gần kề để hình thành nên 1O2 và chất nhạy ánh sáng này sẽ quay trở về trạng thái nền, dạng đơn bội 1Sen (loại II). Một phân tử 1Sen* có thể sản sinh 105 phân tử 1O2 trước khi bị vô hoạt. Tốc độ của phản ứng loại I và loại II phụ thuộc vào loại chất nhạy ánh sáng, tác chất, nồng độ của tác chất và oxy. Các chất đã bị oxy hóa như phenol, amin hay những chất có tính khử như quinon thường phản ứng theo loại I. Trong khi đó, các chất chưa bị oxy hóa hay bị khử như olefin, diên, các hợp chất thơm thường phản ứng theo loại II. Sự oxy hóa của chất nhạy ánh sáng là nguyên nhân gây ra sự oxy hóa dầu theo sự khởi đầu của oxy đơn bội 1O2. 1 O2 có thể phản ứng hóa học với các phân tử khác hay vạn chuyển năng lượng vào chúng. Khi 1O2 phản ứng với các acid không bão hòa, phần lớn các hydroperoxide được hình thành theo phản ứng ene (hình II.5). 1O2 có thể phản ứng với các liên kết đôi có mật độ điện tử cao mà không cần có sự hình thành các gốc alkyl và hình thành các hydroperixide tại các liên kết đôi đó. Khi hydroperoxide được hình thành, có sự di chuyển liên kết đôi 19 và hình thành các acid béo dạng trans. Hydroperoxide, được hình thành từ 1O2, bị phân hủy theo cơ chế giống như hydroperoxide bị phân hủy trong sự tự oxy hóa. Hình II.4. Phản ứng của chất nhạy ánh sáng với tác chất Hình II.5. Sự hình thành alkyl hydroxide từ acid oleic bởi phản ứng ene II.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ OXY HÓA DẦU [7] II.2.1. Thành phần acid béo tự do trong dầu Dầu càng ít bão hòa thì càng dễ bị oxy hóa. Khi mức độ không bão hòa gia tăng, cả tốc độ ôi hóa và số lượng sản phẩm oxy hóa có bản sau thời gian khởi đầu sẽ tăng lên. Dầu có chứa nhiều acid oleic hoặc stearic hoặc dầu được hydrogen hóa thường có độ bền oxy 20
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan

Tài liệu vừa đăng