Casos de aplicação | Use a tecnologia EPR para avaliar cientificamente a qualidade do óleo comestível

Do rico óleo de amendoim ao azeite perfumado, vários tipos de óleos vegetais comestíveis não apenas enriquecem a cultura alimentar das pessoas, mas também atendem a necessidades nutricionais diversificadas. Com a melhoria da economia nacional e do nível de vida dos residentes, o consumo de óleos vegetais comestíveis continua a crescer, sendo particularmente importante garantir a sua qualidade e segurança.

1.  Use a tecnologia EPR para avaliar cientificamente a qualidade do óleo comestível​​​

A tecnologia de ressonância paramagnética eletrônica (EPR) , com suas vantagens exclusivas (sem necessidade de pré-tratamento, sensibilidade direta e não destrutiva no local), desempenha um papel importante no monitoramento da qualidade do óleo comestível.

Como um método de detecção altamente sensível, o EPR pode explorar profundamente as mudanças de elétrons desemparelhados na estrutura molecular dos óleos comestíveis. Estas alterações são frequentemente sinais microscópicos dos estágios iniciais da oxidação do óleo. A essência da oxidação do óleo é uma reação em cadeia de radicais livres. Os radicais livres no processo de oxidação são principalmente ROO·, RO· e R·.

Ao identificar produtos de oxidação, como os radicais livres, a tecnologia EPR pode avaliar cientificamente o grau de oxidação e a estabilidade dos óleos comestíveis antes que apresentem alterações sensoriais óbvias. Isto é essencial para detectar e prevenir prontamente a deterioração da graxa causada por condições inadequadas de armazenamento, como luz, calor, exposição ao oxigênio ou catálise metálica. Considerando que os ácidos graxos insaturados são facilmente oxidados, os óleos comestíveis enfrentam o risco de rápida oxidação mesmo em condições normais de temperatura, o que não só afeta seu sabor e valor nutricional, mas também encurta a vida útil do produto.

Portanto, o uso da tecnologia EPR para avaliar cientificamente a estabilidade à oxidação dos óleos pode não apenas fornecer aos consumidores produtos petrolíferos comestíveis mais seguros e frescos, mas também orientar efetivamente o uso racional de antioxidantes, garantir o controle de qualidade dos alimentos que contêm óleo e estender o prazo de validade da oferta do mercado. . Em resumo, a aplicação da tecnologia de ressonância paramagnética electrónica no domínio da monitorização da qualidade do óleo comestível não é apenas uma manifestação vívida do progresso científico e tecnológico ao serviço da população, mas também uma importante linha de defesa para manter a segurança alimentar e proteger a saúde pública.

2.  Casos de aplicação de EPR no monitoramento de óleo

Princípio: Uma variedade de radicais livres será gerada durante a oxidação lipídica. Os radicais livres gerados são mais ativos e têm vida útil mais curta. Portanto, o método de captura de spin é frequentemente usado para detecção (o agente de captura de spin reage com os radicais livres ativos para formar adutos de radicais livres mais estáveis, o PBN é geralmente usado como armadilha de spin).

(1) Evaluate the oxidation stability of oil (the influence of external factors such as temperature on the oxidation stability of oil can be observed)

The antioxidant capacity of a product can be determined by measuring the concentration of free radicals and the gradual change in oxidation levels at each step of product manufacturing. The picture below shows the EPR spectrum of the free radical adduct formed by PBN capturing the free radicals generated by the oxidation of peanut oil. The degree of oxidation of the oil can be judged based on the EPR signal intensity. The stronger the EPR signal intensity, the greater the free radical content contained high.

Based on the EPR spectrum, the impact of different external conditions on oil oxidation, such as temperature, can also be obtained: As can be seen from the figure below, as the temperature increases, the intensity of the free radical EPR signal increases, indicating that the increase in temperature will accelerate the oil oxidation. 

(2) Evaluate the antioxidant capacity of different antioxidants (taking peanut oil as an example)

To compare the effects of different antioxidants on the EPR signal intensity of peanut oil, different antioxidants such as VE, BHT, BHA, BHA plus BHT and TBHQ plus CA were added to peanut oil. The effects of different antioxidants are shown in Figure 2B, and the Y-axis represents the amount of spin. As can be seen from this figure, the amount of spin in the sample with added antioxidants is significantly less than in the control group (peanut oil control, black line). Different antioxidants show different contributions to oil stability. The order of antioxidant effects is (TBHQ + CA) > (BHA + BHT) > BHA > BHT > VE. Among them, BHT+BHA showed better results than BHA or BHT respectively. TBHQ +CA works best. Because some metal ions (especially Cu²⁺ and Fe²⁺) can cause oxidation of oil. However, CA can be used as a chelating agent to chelate metal ions to further prevent oxidation.

(3) Oil Quality Monitoring-Identification of Adulteration in Waste Oil

Use old frying oil and refined bulk vegetable oil as raw materials, use PBN as the spin capture agent, and then use EPR to detect the changes in free radical intensity of the refined vegetable oil before and after adulteration, and use the spectrum fitting method to establish standards for free radical intensity and adulteration rate. Curve to quantify the adulteration ratio of waste oil in refined vegetable oil based on the standard curve. This method is highly sensitive and easy to operate, and can accurately identify adulterated vegetable oils with adulteration rates less than 20% and accurately quantify their adulteration rates.

3. CIQTEK Electron Paramagnetic Resonance (EPR) Spectroscopy

Sendo a tecnologia mais direta e eficaz para a detecção de radicais livres, a tecnologia de ressonância paramagnética electrónica é de grande importância na determinação do grau de oxidação de óleos e gorduras alimentares e na previsão do seu prazo de validade e do prazo de validade dos alimentos.   A espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica (EPR) CIQTEK  fornece um método de análise não destrutivo para detecção direta de substâncias paramagnéticas, que pode determinar com rapidez e precisão a capacidade antioxidante do produto, permitindo assim o controle informado do processo. Além disso, também pode fornecer informações sobre a composição, estrutura e dinâmica de moléculas magnéticas, íons de terras raras, aglomerados de íons, materiais dopados, materiais defeituosos, proteínas metálicas e outras substâncias contendo elétrons desemparelhados. Na química, biologia, física, tem uma ampla gama de aplicações na medicina, indústria e outros campos.