拉曼光谱和DFT研究食用油中不饱和脂肪酸

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食用油中的不饱和脂肪酸是重要的营养物质。不饱和脂肪酸分为单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸。不饱和脂肪酸具有保护心脏、降低血糖和胆固醇、调节血脂、防止记忆下降等功能;其中单不饱和脂肪酸具有延缓细胞衰老、保护皮肤和降低血浆胆固醇的作用,多不饱和脂肪酸具有改善血液微循环和增强思维能力的作用。本论文采用激光拉曼光谱结合DFT(Destiny Functional Theory)计算来研究食用油,找到了能初步区分食用油中不同不饱和脂肪酸的方法。首先研究了七种不同食用油的拉曼光谱的差别。发现七种样品的光谱中位于1655cm-1与1440cm-1、1265cm-1与1300cm-1处拉曼峰的相对强度比值(I1265/I1300、I1655/I1440)与多不饱和脂肪酸含量有一定的关系。位于1655cm-1的拉曼峰与C=C伸缩振动联系比位于1265cm-1的拉曼峰更紧密,采用1655cm-1与1440cm-1相对强度比值(I1665/I1440)能更好地初步区分脂肪酸含量不同的食用油。然后使用DFT计算并解释了油酸(OA)、亚油酸(LA)和亚麻酸(ALA)的理论拉曼光谱和分子结构(键长、键角和二面角)。并结合实验光谱讨论了三者的分子所含C=C个数与光谱位于1440cm-1和1660cm-1两处相对强度比值(I1665/I1440)的关系。通过分析得出1660cm-1和1440cm-1两处峰的相对强度可以区分油酸(OA)、亚油酸(LA)和亚麻酸(ALA)这三种不同种类的不饱和脂肪酸,有助于初步定量分析食用油。如果需要进一步通过特征峰相对强度比值来快速定量分析食用油还需要更加系统的实验和计算。最后通过DFT计算出十八碳四烯酸(SDA),二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)这三种不饱和较高的脂肪酸的分子结构(键长、键角和二面角)和理论拉曼光谱。发现理论拉曼光谱中与C=C伸缩振动紧密相关峰的相对峰强度的比值与分子中C=C数目之间没有明显联系,如果需要进一步研究拉曼光谱与三种不饱和度较高的脂肪酸之间的关系,还需要将理论与实验结合做出具体的分析。
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