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过氧化异丙苯/氧存在下维生素A稳定性研究

作　者: 刘艳艳
导　师: 尹红
学　校: 浙江大学
专　业: 化学工程
关键词: 维生素A 稳定性二聚物活化能指前因子
分类号: TQ466.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

维生素A结构中存在五共轭双键和羟基或酯基,化学性质活泼,光、热、氧和过氧化物等因素极易诱发反应,导致结构和性能不稳定。维生素A在生产、储存和使用过程中不可避免地会与过氧化物和氧接触,研究过氧化物和氧存在下维生素A稳定性,对制定维生素A强化食品货架周期、探索提高维生素A稳定性技术具有重要意义。为模拟过氧化物对维生素A稳定性影响,本文选用过氧化异丙苯作为反应物,运用高效液相色谱(二极管阵列检测器)、凝胶液相色谱和高效液相色谱-质谱联用等分析方法,在无光无氧条件下研究反应温度、体系中维生素A初始浓度、体系中过氧化异丙苯浓度等因素对维生素A稳定性影响。研究结果表明,当反应体系中过氧化异丙苯浓度为1%(m过氧化异丙苯=w%×m维生素A)时,维生素A发生聚合反应生成二聚物为主,且温度越高,维生素A初始浓度越低,聚合反应速度越快。当反应体系中过氧化异丙苯浓度为10-50%时,反应初期,维生素A同时进行聚合反应生成二聚物和氧化反应生成小分子氧化产物；反应后期生成的氧化产物和维生素A一起进行聚合反应。结合红外光谱分析结果、自由基共振和自由基稳定性理论,推测维生素A在过氧化异丙苯作用下发生聚合反应生成二聚物的反应机理和可能的四种二聚物分子结构。本文在避光条件下改变搅拌速率、反应温度等因素进行研究发现有氧条件下维生素A的反应是慢反应,宏观反应速率取决于化学反应过程,对维生素A浓度是一级关系,得到40-80℃温度区间内的反应速率常数,维生素A和纯氧气的反应活化能和指前因子分别为61.92kJ/mol和4.70×105h-1,和空气的反应活化能和指前因子分别为96.57kJ/mol和2.62x1010h-1。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-10
第一章文献综述  10-30
  1.1 前言  10-18
    1.1.1 天然维生素A的发现及存在形式  11
    1.1.2 维生素A在人体内的转化及生理功能  11-14
    1.1.3 维生素A的合成工艺及其结构稳定性  14-18
  1.2 维生素A稳定性研究进展  18-26
    1.2.1 过氧化物对维生素A稳定性的影响  18-19
    1.2.2 氧对维生素A稳定性的影响  19-21
    1.2.3 光或光敏剂对维生素A稳定性的影响  21-23
    1.2.4 热对维生素A稳定性的影响  23-24
    1.2.5 水对维生素A稳定性的影响  24-25
    1.2.6 其他因素对维生素A稳定性的影响  25-26
  1.3 维生素A稳定技术研究进展  26-29
  1.4 课题的提出  29-30
第二章实验部分  30-35
  2.1 实验试剂和仪器  30-31
    2.1.1 实验试剂  30
    2.1.2 实验仪器  30-31
  2.2 过氧化异丙苯对维生素A稳定性影响研究实验部分  31-32
    2.2.1 温度对维生素A稳定性影响研究  31
    2.2.2 维生素A初始浓度对其稳定性影响研究  31
    2.2.3 过氧化异丙苯浓度对维生素A稳定性影响研究  31-32
  2.3 有氧条件下维生素A稳定性研究实验部分  32-33
    2.3.1 HPLC标准曲线测定  32
    2.3.2 纯氧条件下维生素A稳定性研究  32-33
    2.3.3 空气中维生素A稳定性研究  33
  2.4 分析方法  33-35
    2.4.1 高效液相色谱(二极管阵列检测器)(HPLC-DAD)分析  33
    2.4.2 凝胶液相色谱(GPC)分析  33-34
    2.4.3 红外(IR)分析  34
    2.4.4 高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)分析  34-35
第三章过氧化异丙苯对维生素A稳定性影响研究  35-59
  3.1 温度对维生素A稳定性影响研究  35-48
    3.1.1 GPC结果分析与讨论  35-38
    3.1.2 HPLC结果分析与讨论  38-44
    3.1.3 IR结果分析与讨论  44-45
    3.1.4 反应机理及产物结构推测  45-48
  3.2 维生素A初始浓度对其稳定性影响研究  48-54
    3.2.1 GPC结果分析与讨论  48-50
    3.2.2 HPLC结果分析与讨论  50-54
  3.3 过氧化异丙苯浓度对维生素A稳定性影响研究  54-58
  3.4 本章小结  58-59
第四章有氧条件下维生素A稳定性研究  59-68
  4.1 纯氧条件下维生素A稳定性研究  59-63
    4.1.1 反应类型判断  59-60
    4.1.2 纯氧条件下维生素A反应动力学  60-63
  4.2 空气中维生素A稳定性研究  63-67
    4.2.1 反应类型判断  63-64
    4.2.2 空气中维生素A反应动力学  64-67
  4.3 本章小结  67-68
第五章结论与展望  68-70
  5.1 结论  68-69
  5.2 展望  69-70
作者简历及在学期间所取得的科研成果  70-71
参考文献  71-78

过氧化异丙苯/氧存在下维生素A稳定性研究

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