応用事例 | EPR技術で食用油の品質を科学的に評価

濃厚なピーナッツ油から香り豊かなオリーブオイルまで、さまざまな種類の食用植物油は人々の食文化を豊かにするだけでなく、多様な栄養ニーズにも応えています。国民経済と住民の生活水準の向上に伴い、食用植物油の消費量は増加し続けており、その品質と安全性を確保することが特に重要になっています。

1.  EPR技術を使用して食用油の品質を科学的に評価する

電子常磁性共鳴（EPR）技術は、その独自の利点（前処理が不要、その場での非破壊、直接感度）により、食用油の品質監視において重要な役割を果たします。

EPR は高感度の検出法として、食用油の分子構造における不対電子の変化を詳細に調べることができます。これらの変化は、油の酸化の初期段階の微視的兆候であることが多いです。油の酸化の本質は、フリーラジカルの連鎖反応です。酸化プロセスにおけるフリーラジカルは主に ROO·、RO·、R· です。

EPR 技術は、フリーラジカルなどの酸化生成物を特定することで、食用油が明らかな感覚変化を示す前に、食用油の酸化度と安定性を科学的に評価できます。これは、光、熱、酸素への曝露、金属触媒などの不適切な保管条件によって引き起こされるグリースの劣化を迅速に検出し、防止するために不可欠です。不飽和脂肪酸は酸化されやすいため、食用油は常温条件下でも急速に酸化するリスクがあり、風味や栄養価に影響を与えるだけでなく、製品の保存期間も短くなります。

したがって、EPR技術を使用して油の酸化安定性を科学的に評価すると、消費者により安全で新鮮な食用油製品を提供できるだけでなく、抗酸化剤の合理的な使用を効果的に導き、油​​を含む食品の品質管理を確保し、市場供給の保存期間を延ばすことができます。 。 要約すると、食用油の品質監視分野における電子常磁性共鳴技術の応用は、人々に役立つ科学技術の進歩の鮮明な現れであるだけでなく、食品の安全性を維持し、公衆衛生を保護するための重要な防衛線でもあります。

2. 油監視におけるEPRの応用例

原理: 脂質酸化中にさまざまなフリーラジカルが生成されます。生成されたフリーラジカルは活性が高く、寿命が短くなります。そのため、検出にはスピン キャプチャー法がよく使用されます (スピン キャプチャー剤は活性フリーラジカルと反応して、より安定したフリーラジカル付加物を形成します。PBN は一般にスピン トラップとして使用されます)。

（１） 油の酸化安定性を評価する（温度などの外的要因が油の酸化安定性に与える影響を観察できる）

製品の抗酸化能力は、製品製造の各段階でのフリーラジカルの濃度と酸化レベルの段階的な変化を測定することで判断できます。下の写真は、ピーナッツ油の酸化によって生成されたフリーラジカルを捕捉した PBN によって形成されたフリーラジカル付加物の EPR スペクトルを示しています。油の酸化の程度は、EPR 信号強度に基づいて判断できます。EPR 信号強度が強いほど、含まれるフリーラジカル含有量が多くなります。

EPR スペクトルに基づいて、温度などのさまざまな外部条件が油の酸化に与える影響も取得できます。下の図からわかるように、温度が上昇すると、フリーラジカル EPR 信号の強度が増加し、温度の上昇によって油の酸化が加速されることがわかります。 

（２） 様々な抗酸化物質の抗酸化能を評価する（ピーナッツ油を例に挙げる）

さまざまな抗酸化剤がピーナッツ油のEPR信号強度に及ぼす影響を比較するために、VE、BHT、BHA、BHA + BHT、TBHQ + CAなどのさまざまな抗酸化剤をピーナッツ油に加えました。さまざまな抗酸化剤の効果を図2Bに示します。Y軸はスピンの量を表します。この図からわかるように、抗酸化剤を添加したサンプルのスピンの量は、対照群（ピーナッツ油対照、黒線）よりも大幅に少なくなっています。異なる抗酸化剤は、油の安定性に異なる寄与を示しています。抗酸化効果の順序は、（TBHQ + CA）>（BHA + BHT）> BHA > BHT > VEです。その中で、BHT + BHAは、それぞれBHAまたはBHTよりも優れた結果を示しました。TBHQ + CAが最も効果的です。一部の金属イオン（特にCu ²⁺ およびFe ²⁺）は油の酸化を引き起こす可能性があるためです。ただし、CAはキレート剤として使用して金属イオンをキレートし、さらに酸化を防ぐことができます。

（３） 油質監視－廃油中の不純物の特定

古い揚げ油と精製バルク植物油を原料とし、PBNをスピン捕捉剤として使用し、EPRを使用して精製植物油​​の混入前後のフリーラジカル強度の変化を検出し、スペクトルフィッティング法を使用してフリーラジカル強度と混入率の標準曲線を確立します。標準曲線に基づいて、精製植物油​​中の廃油の混入率を定量化します。この方法は感度が高く、操作が簡単で、混入率が20％未満の混入植物油を正確に識別し、その混入率を正確に定量化できます。

3.  CIQTEK 電子常磁性共鳴（EPR）分光法

電子常磁性共鳴技術は、フリーラジカルを検出するための最も直接的で効果的な技術として、食品油脂の酸化度を判定し、それらの保存期間と食品の保存期間を予測する上で大きな意義を持っています。   CIQTEK電子常磁性共鳴（EPR）分光法 は、常磁性物質を直接検出するための非破壊分析方法を提供し、製品の抗酸化能力を迅速かつ正確に判定し、情報に基づいたプロセス制御を可能にします。 さらに、磁性分子、希土類イオン、イオンクラスター、ドープ材料、欠陥材料、金属タンパク質、および不対電子を含むその他の物質の組成、構造、ダイナミクスに関する情報も提供できます。 化学、生物学、物理学では、医学、産業などの分野で幅広い用途があります。