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玉米油中富含不饱和脂肪酸(UFAs),达80%以上,主要以顺式构型存在。玉米油在日常煎炸炒等高温加热过程中,顺式脂肪酸会发生异构化反应,生成热致异构产物,一类是能够诱发心脑血管等疾病的反式脂肪酸(TFAs),一类是有益于人体健康的共轭亚油酸(CLAs)。由于玉米油是一个含有多种脂肪酸甘油三酯的复杂混合油脂体系,因此,至今还未能明确在高温加热过程中形成的反式异构体种类及其产生机理。基于此本文主要研究玉米油热致异构产物种类及其推测产物生成途径,并提出了热致异构产物TFAs和CLAs的有效调控措施。主要研究结论如下:(1)采用气相色谱技术,建立了有效分离热致异构体的方法。通过红外光谱和紫外光谱法分析确定了玉米油加热后有新TFAs和CLAs异构体生成,其含量随加热温度和加热时间的增加而增加。明确了在未加热和在180~240℃加热后有9种TFAs(C18:1-9t,C18:2-9c12t、C18:2-9t12c和C18:2-9t12t,C18:3-9c12t15t、C18:3-9c12c15t、C18:3-9c12t15c和C18:3-9t12t15c/9t12c15t)和8种CLAs(tt-CLAs、C18:2-9c11t、C18:2-10t12c、C18:2-9t11c/10c12t、C18:2-11c13t、C18:2-9c11c和C18:2-10c12c)被检出,并推断了各热致异构产物的生成途径。(2)研究了目前市场上11种品牌玉米油中脂肪酸组成及不同加热温度-时间下TFAs、CLAs和亚油酸/亚麻酸(ω6/ω3)含量的变化。不同品牌玉米油中脂肪酸组分基本相同,但TFAs、CLAs和ω6/ω3的含量存在显著性差异。TFAs、CLAs的含量和ω6/ω3的比值与加热温度和加热时间正相关,且加热温度是影响TFAs、CLAs和ω6/ω3增高的主要因素:180℃以下,顺式脂肪酸具有较好的异构稳定性。(3)采用气相色谱法对180~240℃加热生成的主要热致异构体进行了动力学分析。根据速率常数可知,亚油酸热致异构首先形成单反式C18:2-9c12t和C18:2-9t12c异构体,属于一级反应,再形成双反式C18:2-9t12t异构体(零级反应);tt-CLAs是主要的共轭产物,其形成速率大于C18:2-9c11t和C18:2-10t12c。C18:1-9t和C18:3-9t12t15c/9t12c15t热致异构反应分别属于一级反应和零级反应。热致异构反应会在氧气存在时加速,但反应级数不改变。基于动力学分析建立了各异构产物浓度与加热温度-时间的数学模型。(4)研究添加剂(叔丁基对苯二酚(TBHQ)、维生素E(VE)、L-抗坏血酸棕榈酸酯(L-AP)、鼠尾草酸、茶多酚、阿魏酸乙酯和谷维素)对高温加热玉米油热致异构体含量的影响规律。结果表明:添加剂对热致异构产物的抑制和诱导作用与加热温度、加热时间和添加剂种类有关,L-AP和鼠尾草酸可以作为高温油脂的异构化调控剂,有效抑制TFAs的生成同时又不会抑制CLAs的生成。新型添加剂阿魏酸乙酯和谷维素只对玉米油180℃加热时的热致异构产物具有抑制作用。在本实验中添加剂复配对热致异构产物的抑制协同作用不明显。