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抗氧化剂在燃油中的应用研究燃油作为现代机械工业的重要能源，为各行各业的机械设备提供了源源不断的动力。
但是，燃油中的氧化反应不可避免地会导致燃油降质，器件失效或甚至爆炸，给工业生产、民用生活等带来了诸多危害。
为了解决燃油寿命和安全问题，抗氧化剂在燃油中的应用逐渐成为工业燃油的重要研究方向。
抗氧化剂是一类能够防止或延缓氧化反应的化学物质，其作用机理是通过抑制氧化反应中的自由基链反应，降低氧化反应速率和氧化程度，使燃油不易降解和老化。
目前广泛使用的抗氧化剂有酚类、硫代硫酸盐、芳香族胺类及羟基胺类等，其结构特点和作用机理各有不同。
在燃油领域，抗氧化剂一般是作为添加剂加入到燃油中。
因为抗氧化剂的加入剂量往往只有几个百分点或更少，所以除了具有抗氧化性能外，还要具有良好的分散性、稳定性和复合性等特性。
目前已经开发出了不少抗氧化剂添加剂，如可溶性酚类抗氧化剂特别适用于蒸汽汽轮机、喷气发动机、燃气轮机、铁路内燃机等高速涡轮设备的燃油中。
硫代硫酸盐抗氧化剂是一种广泛使用的燃油添加剂，可用于石油醚、柴油、煤油、船舶油等燃料中。
芳香族胺类和羟基胺类抗氧化剂是一类在高温高压条件下表现出优良抗氧化性能的添加剂，适用于柴油、煤油、润滑油和变压器油中。
另一方面，随着环保意识的不断提高，传统燃油无法满足环保要求的要求，低碳、环保的新型清洁燃油也受到了广泛关注。
抗氧化剂的应用也成为了新型清洁燃油的热点研究方向之一。
例如，通过向柴油燃料中添加少量的抗氧化剂，可以有效地减轻柴油颜色由黄色到棕色的发生程度和物理性质的变化，从而降低燃油的光敏度、降解度, 降低有毒物质产生。
抗氧化剂的应用还有助于减少燃油中有害物质的排放，降低空气污染，以达到环保的目的。
综上所述，抗氧化剂在燃油中的应用研究已成为一个十分重要的课题。
随着科技的不断进步和需求的不断变化，未来还有大量的研究空间和发展前景。
例如，利用配位化学制备新型抗氧化剂可能会成为一个研究热点；或者将纳米技术应用到抗氧化剂的制备中，制备出有效的、可控制的、具有多种功能的抗氧化剂材料，在丰富抗氧化剂应用领域的同时，将使得抗氧化剂具有更广泛的应用前景。
天然抗氧化剂对植物油氧化稳定性的影响植物油是我们日常生活中常用的食用油之一，它富含各种脂肪酸和营养物质，为我们提供了必需的能量和营养。
然而，随着时间的推移，植物油容易发生氧化反应，导致品质下降和营养物质的丧失。
为了延长植物油的使用寿命和保持其营养价值，研究人员开始寻找天然抗氧化剂以提高植物油的氧化稳定性。
天然抗氧化剂是一类可以减少或抑制自由基反应的物质，它们可以与自由基发生化学反应，并从而稳定自由基。
研究表明，许多天然抗氧化剂，如维生素E、维生素C、多酚类化合物和类黄酮等，都能够有效减缓植物油的氧化反应。
维生素E是植物油中最常见和重要的天然抗氧化剂之一。
它具有极强的抗氧化能力，可以有效地抑制自由基的产生和氧化反应的进行。
多酚类化合物是另一类常见的抗氧化剂，它们主要存在于水果、茶叶和蔬菜等植物中。
多酚类化合物具有很强的还原性和抗氧化能力，可以有效减少植物油中产生的自由基数量，并阻止氧化反应的进行。
除了以上提到的天然抗氧化剂，那么还有其他一些物质也具有抗氧化能力。
例如，β-胡萝卜素和叶黄素等类胡萝卜素化合物，它们常存在于胡萝卜、菠菜和苦菊等植物中。
这些类胡萝卜素化合物具有很强的抗氧化能力，可以有效抑制植物油中脂质的氧化。
此外，大豆异黄酮和花青素等类黄酮化合物也是一类常见的抗氧化剂。
它们不仅可以有效减少植物油的氧化反应，还具有一定的抗癌和抗炎作用。
通过添加这些天然抗氧化剂到植物油中，可以显著提高植物油的氧化稳定性。
这些抗氧化剂能够与植物油中的自由基反应，形成稳定的物质，从而阻止氧化反应的进行。
不仅如此，这些抗氧化剂还可以延缓油脂的酸败过程，保持植物油的新鲜度和品质。
然而，并不是所有的天然抗氧化剂都可以适用于所有的植物油。
每种植物油都具有其独特的氧化特性和化学组成，因此需要根据不同的油脂来选择合适的抗氧化剂。
此外，天然抗氧化剂的添加量也需要适当控制，过高或过低的添加量都可能会影响植物油的品质和稳定性。
总之，天然抗氧化剂对植物油的氧化稳定性具有显著的影响。
不同抗氧化剂对鸡油氧化稳定性的影响雒莎莎发布时间：2021-09-09T02:45:59.691Z 来源：《中国科技人才》2021年第17期作者：雒莎莎[导读] 研究了不同鸡油抽提温度对抗氧化剂抗氧化效果的影响，并比较了迷迭香提取物、维生素E（VE）与丁基羟基茴香醚（BHA）对鸡油贮存过程中氧化稳定性的影响。
结果表明，迷迭香提取物在鸡油抽提温度100℃时比抽提温度120℃时，其抗氧化效果更好。
且在鸡油中添加0.03% 的迷迭香提取物，能够有效提高其贮存过程中的氧化稳定性，效果优于丁基羟基茴香醚（BHA）和维生素E（VE）。
联合利华（中国）有限公司上海分公司摘要：研究了不同鸡油抽提温度对抗氧化剂抗氧化效果的影响，并比较了迷迭香提取物、维生素E（VE）与丁基羟基茴香醚（BHA）对鸡油贮存过程中氧化稳定性的影响。
结果表明，迷迭香提取物在鸡油抽提温度100℃时比抽提温度120℃时，其抗氧化效果更好。
且在鸡油中添加0.03% 的迷迭香提取物，能够有效提高其贮存过程中的氧化稳定性，效果优于丁基羟基茴香醚（BHA）和维生素E（VE）。
关键词：氧化稳定性；鸡油；货架期Impact of different anti-oxidant on chicken fat oxidation stabilityLuo ShashaUnilever（China）Shanghai branch【Abstract】：Investigate different temperature of chicken fat extraction on efficiency of ani-oxidant，and compare oxidation effect of rosemary extract，VE and BHA on chicken fat oxidation stability during shelf life.As conclusion，rosemary extract has better anti-oxidation effect under 100℃than 120℃ extraction temperature.Meanwhile，0.03% rosemary extract in chicken fat can help improve chicken fat oxidation stability effectively during shelf life，and which is better than BHA or VE.【Key words】：oxidation stability；chicken fat；shelf life油脂氧化是导致其风味和品质劣变，以及影响其货架期的主要因素。
生物柴油氧化稳定性的影响因素及抗氧化剂对提升生物柴油氧化稳定性的研究孙焕，宋伟（瑞士万通中国有限公司，北京100192）摘要：氧化稳定性是生物柴油的一个重要指标。
本文阐述了生物柴油的组成特点、生物柴油氧化稳定性的影响因素，并采用不同天然及人工合成抗氧化剂，采用加速氧化测定法，比较生物柴油的诱导期，研究不同诱导时间与其氧化稳定性之间关系。
通过实验结果可知，相比其它抗氧化剂，TBHQ可以显著提高生物柴油的抗氧化性。
关键词：生物柴油；氧化稳定性；加速氧化；抗氧化剂；诱导期生物柴油是指以植物、动物油脂等可再生生物资源生产的可用于压燃式发动机的清洁替代燃料，由植物或动物油脂在催化剂(酸性或碱性)的存在下与短链醇(甲醇、乙醇或丁醇)发生酯交换反应而制得的。
从化学成分来看，生物柴油是一系列长链脂肪酸单酯。
天然油脂大多由直链脂肪酸的甘油三酯组成，经过酯交换化学反应后，分子结构与柴油相近，且具有接近于柴油的性能，是一种可以替代柴油使用的环境友好的环保燃料[1]。
在最近几年，利用可再生的植物资源作为替代能源已经开始得到越来越广泛的使用。
据总部设在德国汉堡的行业期刊《油世界》发布的最新报告显示，2012年全球生物柴油产量增至2290万吨。
从2006年至2012年，以每年38%的高速度递增。
目前，生物柴油在我国是一个新兴的行业，我国的生物柴油年产量约为35万吨，其中大部分都是民营企业。
“雨后春笋”可形容生物柴油目前的状态。
未来，随着各项措施的落实，生物柴油的生产规模将不断扩大，生物柴油在我国将有很大的发展空间。
生物柴油通常由蔬菜油产生，但从产品或者食品加工中产生的动物油脂或者垃圾产品同样可以使用。
在一个催化反应下，利用甲醇与油脂进行酯交换。
这个反应会生成脂肪酸甲基酯，同样会有副产物丙三醇生成。
脂肪酸甲酯在保存中相对不稳定，像所有天然油脂和脂肪一样，他们会被大气中的氧气慢慢氧化，其产物会造成发动机损坏，这就是为什么生物柴油氧化安定性是一个重要的质量标准，在生产过程中要对其氧化稳定性进行测定。
不同抗氧化剂对生物柴油氧化稳定性影响研究汪 勇 华晓芳 谭艳来(暨南大学食品科学与工程系,广州 510632)摘 要 生物柴油氧化稳定性是产品的一个重要指标,影响产品的性能和发动机的使用寿命。
本文研究四种抗氧化剂对棕榈油生物柴油和潲水油生物柴油氧化稳定性的影响,采用加速氧化测定法,比较样品的诱导期。
在添加量为2000mg/kg时,丁基羟基茴香醚(BH A)对提高潲水油生物柴油氧化稳定性效果最好,抗坏血酸棕榈酸酯(AP)对提高棕榈油生物柴油氧化稳定性效果最好。
叔丁基氢醌(T BH Q)和二丁基羟基甲苯(BHT)在总添加量为2000mg/kg,二者比例为1∶1时,抗氧化效果比其他比例好,表现出较强的交互作用。
关键词 生物柴油 氧化稳定性 抗氧化剂 加速氧化法 根据美国生物柴油协会定义,生物柴油是指以植物、动物油脂等可再生生物资源生产的可用于压燃式发动机的清洁替代燃料,由植物或动物油脂在催化剂(酸性或碱性)的存在下与短链醇(甲醇、乙醇或丁醇)发生酯交换反应而制得的。
从化学成分来看,生物柴油是一系列长链脂肪酸单酯。
天然油脂大多由直链脂肪酸的甘油三酯组成,经过酯交换化学反应后,分子结构与柴油相近,且具有接近于柴油的性能,是一种可以替代柴油使用的环境友好的环保燃料[1]。
我国现阶段用于生产生物柴油的主要原料是进口的棕榈油及本地的潲水油、酸化油等低值油脂,原料成分复杂于潲水油等高酸值原料的生产生物柴油工艺有一步催化蒸馏法或两步催化法等[2]。
当甘油三酯和甲醇进行酯交换得到脂肪酸甲酯后,由于甲酯的线状分子结构,它比甘油三酯更容易氧化变质。
一旦氧化,将生成小分子的物质从而影响其燃烧特性,甚至可能影响发动机的使用寿命[3]。
欧盟生物柴油标准(E N14214)中要求合格产品的诱导期(110℃)不小于6h,国外有不少关于生物柴油氧化稳定性的研究报道[4-6]。
本论文主要采用油脂行业常用的抗氧化剂添加在不同的生物柴油产品中,采用加速氧化法(acceler2 ated oxidation test)测定样品在不同温度的诱导期(in2 duction period),以评判各种抗氧化剂的功效,这种方基金项目:广东省科技计划项目(2007B010800028)收稿日期:2007-10-24作者简介:汪勇,男,1977年出生,博士,讲师,粮油及植物蛋白工程法是欧美国家评价生物柴油氧化稳定性的标准方法[7-9]。
1 材料与方法1.1 材料潲水油生物柴油(waste cooking oil biodiesel, WC OB),棕榈油生物柴油(palm oil biodiesel,POB),自制。
丁基羟基茴香醚(BH A)、二丁基羟基甲苯(BHT)、叔丁基氢醌(T BH Q)和棕榈酸抗坏血酸酯(AP):广东广益食品添加剂有限公司。
1.2 仪器Rancimat743油脂氧化稳定性测定仪:瑞士万通有限公司。
1.3 试验方法1.3.1 原料生物柴油氧化稳定性测定分别称取3g WC OB和POB于反应管中,放入设定好温度的两个加热模块中,空气压缩泵以10L/h 的速度向反应管中鼓入干洁空气,样品加速氧化分解生成的小分子物质进入装有蒸馏水的测量管。
通过自动测定测量管中电导率的变化,计算产品的诱导期(IP)。
测定温度为110、120、130、140℃。
所有试验取三次平行试验的平均值。
1.3.2 不同抗氧化剂对生物柴油氧化稳定性的影响分别在WC OB和POB中加入2000mg/kg的BH A、BHT、T BH Q和AP,测定其在130℃和140℃的诱导期,比较各种抗氧化剂的效果。
测定加有500、1000、2000、3000mg/kg BH A、BHT、T BH Q和AP的WC OB在130℃和140℃的诱导2008年11月第23卷第6期中国粮油学报Journal of the Chinese Cereals and Oils Ass ociationVol.23,No.6Nov.2008期,比较各种抗氧化剂对WC OB 的抗氧化效果。
1.3.3 抗氧化剂的交互作用测定加有总量2000mg/kg 抗氧化剂的WC OB 和POB 在130℃和140℃时的诱导期,抗氧化剂是BHT 和T BH Q 的组合,BHT 占总添加抗氧化剂的比例分别为0%、25%、50%、75%和100%。
2 结果与讨论2.1 原料生物柴油氧化稳定性测定脂类自动氧化是自由基反应,分为起发、增殖和终止三个阶段,脂类氧化难易程度取决于分子中双键多少、天然或者外加的抗氧化剂和促氧化剂的量以及外界条件。
脂类氧化反应起发很慢,一旦克服氧化将加速进行。
这段从样品加入到氧化产物迅速增加的时间称为诱导期[10]。
生物柴油加速氧化测定法的原理见图1,空气泵将过滤空气定量鼓入反应管中的加热到一定温度的生物柴油样品中,样品开始氧化,氧化产物被空气带入测量管,通过自动测量测量管中电导率的变化曲线可以推导出氧化速度变化最大那一点的时间即诱导期,在数学上也就是电导率曲线二阶倒数的最大值处(图2)[11-12]。
原料生物柴油WC OB 和POB 在110、120、130和140℃的IP 值见表1,从表1中可以IP 值随着氧化温度的升高而降低,基本上每升高10℃,IP 值下降一半,这和IS O/DIS 6886—2004方法提到的理论值一致。
POB 由于原料是棕榈油含有一定量的天然维生素E 等抗氧化剂,抗氧化性能强,所以IP 值要比WC OB 高。
WC OB 在110℃时的IP 值为6.58h ,略高于E N142141标准的不小于6h 。
表1 潲水油生物柴油和棕榈油生物柴油在不同温度下的诱导期诱导期/h110℃120℃130℃140℃潲水油生物柴油6.58 3.30 1.640.82棕榈油生物柴油7.653.831.910.952.2 不同抗氧化剂对生物柴油氧化稳定性的影响四种抗氧化剂在相同添加量(2000mg/kg )时,对两种生物柴油诱导期影响见图3-4,从图3中可以看出四种抗氧化剂都可以显著提高WC OB 的IP 值,其中以BH A 效果最为明显,可以将WC OB 的IP从0.82h 提高到3.50h (140℃)。
而AP 对POB 效果最为明显(图4),可以将POB 的IP 从0.95提高到5.44h (140℃)。
至于不同抗氧化剂对于不同生物柴油抗氧化性能的差异,主要是因为这些抗氧化剂在原料中的溶解性以及它和原料中原有抗氧化剂的交互作用的结果[13]。
根据测定标准,可以选择100～140℃来测定样品的IP ,本试验选择较高测定温度考察抗氧化效果的原因是添加了抗氧化剂的生物柴油如果选择100～120℃来测定诱导期,有些样品的IP 值将超过24h ,起不到快速测定的目的。
不同剂量添加不同抗氧化剂的WC OB 的IP 值见图5,从图5中可以看出BH A 在相同添加量的情况下同样表现出最强的抗氧化性能,而AP 的抗氧化性能451中国粮油学报2008年第6期最弱。
T BH Q 抗氧化的强弱受添加量的影响最大。
同种抗氧化剂不同添加量对提高WC OB 抗氧化性能曲线在不同温度下趋势是一致的。
添加500mg/kg 的BH A 可以将WC OB 在130℃的IP 值从1.64h 提高到5.36h ,如果换算成110℃的IP 值将超过20h [11],达到了抗氧化的目的。
图5 不同添加量抗氧化剂对WCOB 的IP 值(130℃和140℃)影响2.3 抗氧化剂的交互作用BHT 和T BH Q 在总添加量不变的情况下,不同BHT 含量对WC OB 和POB 在130℃和140℃的IP 值的影响见图6。
从图6中可以看出当BHT 含量为50%时,无论是对WC OB 还是POB 其IP 值提高都是最大的。
这种按1∶1比例添加的BHT 和T BH Q 复合抗氧化剂可以将WC OB 在IP 值从1.64h (130℃)提高到7.05h (130℃),其效果好于相同添加量的BH A 对WC OB 的作用(6.73h ,130℃)。
理论上,抗氧化能力较强的抗氧化自身被氧化的速率要高于抗氧化性能弱的抗氧化剂,也就是说生物柴油氧化时,强抗氧化剂先被氧化。
由于存在弱抗氧化剂,它可以还原强抗氧化剂使其重新参与抗氧化反应。
弱抗氧化剂的存在可以维持强抗氧化剂在体系中相对稳定的浓度,从而起到增效作用[14]。
图6 总添加量为2000mg/kg 时,BHT 和T BH Q 不同配比对WCOB 和POB (130℃和140℃)诱导期的影响3 结论3.1 在添加量为2000mg/kg 时,BH A 对提高WC OB的抗氧化效果最好,而AP 对提高POB 的抗氧化效果最好。
3.2 不同抗氧化剂按不同量添加到WC OB 中,BH A表现出最强的抗氧化性能,T BH Q 抗氧化效果随添加量的变化最大。
3.3在总添加量为2000mg/kg 时,BHT 和T BH Q 按1∶1(wt %)的量添加时,抗氧化效果最好,好于添加相同量的BH A ,交互作用明显。
参考文献[1]魏红明,赵华.生物柴油制备方法及应用现状[J ].当代化工,2006,30(4):246-249[2]王兴国,金青哲.我国生物柴油产业发展中的二个问题.见:中国粮油学会油脂油脂专业分会编.中国粮油学会油脂专业分会第十五届学术年会论文选集[G].武汉,2006:26-29[3]G erpen J.V.Biodiesel processing and production[J ].Fuel Pro 2cessing T echnology ,2005,86:1097-1107[4]Dunn ,R O.E ffect of mixed antioxidants on oxidative stability of biodiesel.In :the American Oil Chemists ’S ociety ,Annual Meeting and Expo of the American Oil Chemists ’S ociety [G].Cincinnati ,Ohio :AOCS Press ,2004:77[5]Dunn R O.E ffect of antioxidants on the oxidative stability ofmethyl s oyate (biodiesel )[J ].Fuel Processing T echnology ,2005,86(10):1071-1085[6]Mittelbach M ,Schober S.The in fluence of antioxidants on the oxidation stability of biodiesel [J ].J.Am.Oil Chem.S oc.,2003,80:817-823[7]Lacoste gardere L.Quality parameters ev olution duringbiodiesel oxidation using rancemat test l[J ].Eur.J.Lipid Sci.T echnol.,2003,105:149-155[8]Schober S ,Mittelbach M.The impact of antioxidants on biodiesel oxidation stability l[J ].Eur.J.Lipid Sci .T echno.,2004,106:382-389[9]Y ung C L ,Choo Y M ,Cheng S F ,et al.The effect of natural and synthetic antioxidants on the oxidative stability of palm diesel [J ].Fuel ,2006,85,(5-6):867-870[10]Frankel E N.Lipid oxidation[M].2nd edition ,P J Barnes &Ass ociates ,Bridg water ,England :The Oily Press ,2005[11]IS O/DIS 6886-2004,Animal and vegetable fats and oils -Deter 2m ination of oxidation stability (accelerated oxidation test )[S][12]A OCS O fficial M eth od Cd 12b -92-1997,Oil S tability Index[S][13]Maria T S ,E leonora M B ,Leif H.S.M olecular mechanism ofantioxidant synergism of tocotrienols and carotenoids in palm oil [J ].J.Agric.F ood Chem.,2006,54(9):3445-3453[14]G unstone F D.Oxidation through reaction with oxygen.In :G unstone F D.The chemistry of fats and oils[M].Ox ford UK:Blackwell Publishing ,CRC Press ,2004:150-168.551第23卷第6期汪 勇等 不同抗氧化剂对生物柴油氧化稳定性影响研究651中国粮油学报2008年第6期E ffects of Antioxidants on OxidationStability of BiodieselWang Y ong Hua X iaofang T an Y anlai(Department of F ood Science and Engineering,Jinan University,G uangzhou 510632)Abstract the oxidation stability of biodiesel is a very im portant item,which will not only affect the property of the product but als o determine the life of diesel engine.The antioxidation effect of four antioxidants on the biodiesels originated from waste cooking oil and palm oil was studied by com paring the induction periods from accelerated oxidation tests.Re2 sults:At addition dose of2000mg/kg,butylated hydroxyanis ole(BH A)shows the best antioxidation effect for the waste cooking oil biodiesel(WC OB),and ascorbyl palmitate shows the best antioxidation effect for the palm oil biodiesel(POB). T ertiary butylhydroquinone(T BH Q)together with butylated hydroxytoluene(BHT)show higher antioxidation effect at a whole addition dose of2000mg/kg and ratio of1:1for WC OB and POB com pared with other ratios.K ey w ords biodiesel,oxidation stability,antioxidant,accelerated oxidation test。
