Mô Hình Hiện Tượng về Sự Gia Tăng và Giảm của Giá Trị Peroxide Trong Quá Trình Ôxi Hóa Lipid

Journal of the American Oil Chemists' Society - 2008
Glaucia M. F. Aragao1, Maria G. Corradini2, Micha Peleg3
1Department of Chemical and Food Engineering, Federal University of Santa Catarina, Florianopolis, Brazil
2Instituto de Tecnología, Facultad de Ingeniería y Ciencias Exactas, Universidad Argentina de la Empresa, Ciudad de Buenos Aires, Argentina
3Department of Food Science, University of Massachusetts, Amherst, USA

Tóm tắt

Trong quá trình ôxi hóa lipid ở nhiệt độ đẳng nhiệt tương đối cao, nồng độ peroxide thường đạt đỉnh, trong khi ở nhiệt độ tương đối thấp chỉ tăng chậm. Đây là hai biểu hiện của một quá trình mà sự hình thành và phân hủy xảy ra đồng thời trên những thang thời gian khác nhau. Một mô hình toán học hiện tượng, bao gồm một yếu tố phân rã chồng lên một tham số tích lũy, có thể mô tả những kịch bản này. Mỗi kịch bản có một hằng số thời gian đặc trưng được rút ngắn khi nhiệt độ tăng và một hằng số tỷ lệ cũng tăng theo nhiệt độ. Cấu trúc toán học của mô hình và giá trị của các hệ số của nó phụ thuộc vào hệ thống cụ thể. Tuy nhiên, bất kể các biểu thức được chọn, nếu hằng số thời gian phân hủy nằm trong hoặc chỉ ngoài khoảng thời gian thực nghiệm, một giá trị peroxide đỉnh sẽ được quan sát, có chiều cao và hình dạng chủ yếu phụ thuộc vào các tham số khác của mô hình. Nếu hằng số thời gian này nằm xa ngoài khoảng thời gian của thực nghiệm, sẽ không ghi nhận được đỉnh nào. Mô hình không nhất thiết phải là duy nhất và không yêu cầu kiến thức chi tiết về các cơ chế ôxi hóa để xây dựng nó. Do đó, nó có thể được rút ra trực tiếp từ các mối quan hệ giữa giá trị peroxide và thời gian trong thực nghiệm, mà không cần theo dõi các phản ứng trung gian bằng các phương pháp thiết bị chuyên biệt như DSC. Thông qua việc điều chỉnh tham số hình thành, mô hình cũng có thể tính đến độ trễ phụ thuộc vào nhiệt độ trong sự gia tăng giá trị peroxide và/hoặc sự xuất hiện của đỉnh của nó.

Từ khóa

#lipid oxidation; peroxide value; phenomenological model; temperature dependence; experimental relationships; reaction mechanisms

Tài liệu tham khảo

McClements DJ, Decker EA (2000) Lipid oxidation in oil-in-water emulsions: impact of molecular environment on chemical reactions in heterogeneous food systems. J Food Sci 65:1270–1282

Orlien V, Risbo J, Rantanen H, Skibsted LH (2006) Temperature-dependence of rate of oxidation of rapeseed oil encapsulated in a glassy food matrix. Food Chem 94:37–46

Calligaris S, Manzocco L, Conte LS, Nicoli MC (2004) Application of a modified Arrhenius equation for the evaluation of oxidation rate of sunflower oil at subzero temperatures. J Food Sci 69:361–366

Calligaris S, Manzocco L, Nicoli MC (2007) Modelling the temperature dependence of oxidation rate in water-in-oil emulsions stored at sub-zero temperatures. Food Chem 101:1019–1024

Choe E, Min DB (2007) Chemistry of deep-fat frying oils. J Food Sci 72:R77–R86

Choe E, Min DB (2006) Mechanism and factors of edible oil oxidation. Compr Food Sci Food Saf Rev 5:169–186

Litwinienko G, Kasprzycka-Guttman T (1998) A DSC study on thermoxidation kinetics of mustard oil. Thermochim Acta 319:185–191

Litwinienko G, Daniluka A, Kasprzycka-Guttman A (1999) Differential scanning calorimetry study on the oxidation of C12–C18 saturated fatty acids and their esters. JAOCS 76:655–657

Tan CP, Che Man YB, Selamat J, Yusoff MSA (2001) Application of Arrhenius kinetics to evaluate oxidative stability in vegetable oils by isothermal differential scanning calorimetry. JAOCS 78:1133–1138

Adachi S, Ishiguro T, Matsuro R (1995) Autoxidation kinetics for fatty acids and their esters. JAOCS 72:547–551

Gómez-Alonso S, Mancebo-Campos V, Salvador MD, Fregapane G (2004) Oxidation kinetics in olive oil triacylglycerols under accelerated shelf-life testing (25–75 °C). Eur J Lipid Sci Technol 106:369–375

Blaine S, Savage PE (1991) Reaction pathways in lubricant degradation. Analytical characterization of n-hexadecane autoxidation products. Ind Eng Chem Res 30:792–798

Peleg M, Corradini MG, Normand MD (2004) Kinetic models of complex biochemical reactions and biological processes. Chem Ing Tech 76:413–423

Corradini MG, Peleg M (2006) Linear and non-linear kinetics in the synthesis and degradation of acrylamide in foods and model systems. Crit Rev Food Sci Nutr 46:489–517

Peleg M (2006) Advanced quantitative microbiology for food and biosystems: models for predicting growth and inactivation. CRC Press, Boca Raton

Peleg M (1996) A model of microbial growth and decay in a closed habitat based on combined Fermi’s and the logistic equations. J Sci Food Agric 71:225–230

Ozilgen S, Ozilgen M (1990) Kinetic model of lipid oxidation in foods. J Food Sci 55:498–501, 536

Ambrosone L, Mosca M, Ceglie A (2006) Oxidation of water emulsified olive oils. Food Hydrocoll 20:1080–1086

Simon P, Kolman L (2001) DSC study of oxidation induction periods. J Therm Anal Calorim 64:813–820

Simon P, Kohan L, Niklova I, Schmidt S (2000) Analysis of the induction period of oxidation of edible oils by differential scanning calorimetry. JAOCS 77:639–642

Corradini MG, Peleg M (2007) Shelf-life estimation from accelerated storage data. Trends Food Sci Technol 18:37–47

Corradini MG, Peleg M (2006) Prediction of vitamin loss during non-isothermal heat processes and storage with non-linear kinetic models. Trends Food Sci Technol 17:24–34

Fritsch CW, Hofland CN, Vickers ZM (1997) Shelf life of sunflower kernels. J Food Sci 62:425–428

Crapiste GH, Brevedan MIV, Carelli AA (1999) Oxidation of sunflower oil during storage. JAOCS 76:1437–1443

Sathivel S, Huang J, Prinyawiwatkul W (2008) Thermal properties and applications of the Arrhenius equation for evaluating viscosity and oxidation rates of unrefined pollock oil. J Food Eng 84:187–193

Gotoh N, Iwasawa A, Watanabe H, Osato R, Wada S (2007) Oxidation of fats and oils in instant noodles stored under various conditions. J Food Lipid 14:350–365

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of the American Oil Chemists' Society

Thông tin tác giả