现代物理学方法对油脂物性的研究进展.docx

现代物理学方法对油脂物性的研究进展摘要：本文主要概述了流变学、差示扫描量热技术（DSC）、电子显微镜（EM）以及X-射线衍射技术（XRD）在油脂质量控制和油脂物性方面方面的研究，主要包括油脂氧化稳定性的检测、油脂氧化程度的监测、基于固体脂肪含量和同质多晶现象的熔化结晶动力学、油脂加工过程中的应用、生物柴油的制备、以及脂质化油脂微胶囊技术等油脂领域的研究。关键词：流变学；差示扫描量热法；电子显微镜；X-射线衍射法油脂是一种复杂的混合物，主要成分是甘油三酯，还包括单甘油酯、甘油二酯、游离脂肪酸、磷脂、类脂等?。油脂是许多食品的重要组成成分[1]．它的物理化学性质对油脂食品的质量(女口风味、口感等)至关重要，所以无论是理论学术界、工业生产领域还是普通的消费者对油脂的物理化学性质都很关注．但近年来随着工业技术的发展．原有的一些评价和测定油脂物理化学性质的方法已无法满足进行深人研究和全面质量控制的要求。与传统的分析方法相比，物理化学方法具有简便、准确、快速的优点，而且在某些特定的情况下，用其他方法无法获得的结果却可以用物理化学方法作为有效的手段获得。从而可以起到相互补充的作用。近年来物理化学方法应用于油脂质量控制和油脂物性的研究主要包括油脂氧化稳定性的检测、油脂氧化程度的监测、基于固体脂肪含量和同质多晶现象的熔化结晶动力学[1、2]、油脂加工过程中的应用、生物柴油的制备、以及脂质化油脂微胶囊技术的研究等。本文就流变学、差示扫描量热技术（DSC）、电子显微镜（EM）以及X-射线衍射技术（XRD）在油脂领域中的应用作概要的介绍。1. 四种物理化学方法的简介1.1流变学流变学是力学的一个新分支，它主要研究物理材料在应力、应变、温度湿度、辐射等条件下与时间因素有关的变形和流动的规律。流变学研究的是物研究在外力作用下，物体的变形和流动的学科，研究对象主要是流体，还有软固体或者在某些条件下固体可以流动而不是弹性形变，它适用于具有复杂结构的物质。流变学从一开始就是作为一门实验基础学科发展起来的，因此实验是研究流变学的主要方法之一。它通过宏观试验，获得物理概念，发展新的宏观理论。例如利用材料试件的拉压剪试验，探求应力、应变与时间的关系，研究屈服规律和材料的长期强度。通过微观实验，了解材料的微观结构性质，如多晶体材料颗粒中的缺陷、颗粒边界的性质，以及位错状态等基本性质，探讨材料流变的机制。1.2差示扫描量热法（DSC）在程序控制温度下，测量输入到试样和参比物的功率差（如以热的形式）与温度的关系。差示扫描量热仪记录到的曲线称DSC曲线，它以样品吸热或放热的速率，即热流率dH/dt（单位毫焦/秒）为纵坐标，以温度T或时间t为横坐标，可以测定多种热力学和动力学参数，例如比热容、反应热、转变热、相图、反应速率、结晶速率、高聚物结晶度、样品纯度等。该法使用温度范围宽（-175~725℃）、分辨率高、试样用量少。适用于无机物、有机化合物及药物分析。1.3电子显微镜（EM）电子显微镜与光镜相比电镜用电子束代替了可见光，用电磁透镜代替了光学透镜并使用荧光屏将肉眼不可见电子束成像。与光镜相比电镜用电子束代替了可见光，用电磁透镜代替了光学透镜并使用荧光屏将肉眼不可见电子束成像。电子显微镜按结构和用途可分为透射式电子显微镜、扫描式电子显微镜、反射式电子显微镜和发射式电子显微镜等。透射式电子显微镜常用于观察那些用普通显微镜所不能分辨的细微物质结构；扫描式电子显微镜主要用于观察固体表面的形貌，也能与X射线衍射仪或电子能谱仪相结合，构成电子微探针，用于物质成分分析；发射式电子显微镜用于自发射电子表面的研究。1.4X-射线衍射法（XRD）X射线衍射分析（X-ray diffraction，简称XRD），是利用晶体形成的X射线衍射，对物质进行内部原子在空间分布状况的结构分析方法。将具有一定波长的X射线照射到结晶性物质上时，X射线因在结晶内遇到规则排列的原子或离子而发生散射，散射的X射线在某些方向上相位得到加强，从而显示与结晶结构相对应的特有的衍射现象。X射线衍射方法具有不损伤样品、无污染、快捷、测量精度高、能得到有关晶体完整性的大量信息等优点。2物化方法在油脂质量控制中的应用2.1油脂的氧化通常的存储条件下的油脂易发生氧化，尤其是自动氧化。油脂氧化后，会产生不良的气味，其组成成分和物理化学性质都会发生改变，食用后会对人体造成极大的伤害，因此，油脂的氧化问题日益引起食品界的广泛关注[3、4]。油脂氧化稳定性的检测方法很多，一般是采用在标准条件下升高温度的方法，加速氧化进程[4]。美国油脂学会已将活性氧法（AOM）列为标准方法，但这种方法操作繁杂、费时费力、重复性也很差，从而限制了该法的推广和应用。与纯粹的化学方法相比，仪器法DSC则具有准确、快速、灵敏的优点。有人用PDSC研究了食用油脂