Casi applicativi | Utilizza la tecnologia EPR per valutare scientificamente la qualità dell'olio commestibile

Dal ricco olio di arachidi al profumato olio d'oliva, vari tipi di oli vegetali commestibili non solo arricchiscono la cultura alimentare delle persone, ma soddisfano anche esigenze nutrizionali diversificate. Con il miglioramento dell'economia nazionale e del tenore di vita dei residenti, il consumo di oli vegetali commestibili continua a crescere ed è particolarmente importante garantirne la qualità e la sicurezza.

1.  Utilizzare la tecnologia EPR per valutare scientificamente la qualità dell'olio commestibile​​​​

La tecnologia di risonanza paramagnetica elettronica (EPR) , con i suoi vantaggi unici (nessun pretrattamento richiesto, non distruttiva in situ, sensibilità diretta), svolge un ruolo importante nel monitoraggio della qualità dell'olio commestibile.

Essendo un metodo di rilevamento altamente sensibile, l'EPR può esplorare in profondità i cambiamenti di elettroni spaiati nella struttura molecolare degli oli commestibili. Questi cambiamenti sono spesso segni microscopici delle prime fasi dell’ossidazione del petrolio. L'essenza dell'ossidazione dell'olio è una reazione a catena dei radicali liberi. I radicali liberi nel processo di ossidazione sono principalmente ROO·, RO· e R·.

Identificando i prodotti dell'ossidazione come i radicali liberi, la tecnologia EPR può valutare scientificamente il grado di ossidazione e la stabilità degli oli commestibili prima che mostrino evidenti cambiamenti sensoriali. Ciò è essenziale per rilevare tempestivamente e prevenire il deterioramento del grasso causato da condizioni di conservazione inadeguate come luce, calore, esposizione all'ossigeno o catalisi dei metalli. Considerando che gli acidi grassi insaturi si ossidano facilmente, gli oli commestibili corrono il rischio di una rapida ossidazione anche in condizioni di temperatura normali, il che non solo influisce sul loro sapore e valore nutrizionale, ma riduce anche la durata di conservazione del prodotto.

Pertanto, l’uso della tecnologia EPR per valutare scientificamente la stabilità all’ossidazione degli oli può non solo fornire ai consumatori prodotti petroliferi commestibili più sicuri e più freschi, ma anche guidare efficacemente l’uso razionale degli antiossidanti, garantire il controllo di qualità degli alimenti contenenti olio ed estendere la durata di conservazione dell’offerta di mercato. . In sintesi, l’applicazione della tecnologia di risonanza paramagnetica elettronica nel campo del monitoraggio della qualità dell’olio commestibile non è solo una vivida manifestazione del progresso scientifico e tecnologico al servizio delle persone, ma anche un’importante linea di difesa per mantenere la sicurezza alimentare e proteggere la salute pubblica.

2.  Casi applicativi dell'EPR nel monitoraggio del petrolio

Principio: durante l'ossidazione dei lipidi verrà generata una varietà di radicali liberi. I radicali liberi generati sono più attivi e hanno una durata di vita più breve. Pertanto, per il rilevamento viene spesso utilizzato il metodo di cattura dello spin (l'agente di cattura dello spin reagisce con i radicali liberi attivi per formare addotti dei radicali liberi più stabili, il PBN viene generalmente utilizzato come trappola dello 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

Essendo la tecnologia più diretta ed efficace per rilevare i radicali liberi, la tecnologia di risonanza paramagnetica elettronica è di grande importanza nel determinare il grado di ossidazione degli oli e dei grassi alimentari e nel prevederne la durata di conservazione e la durata di conservazione degli alimenti.   La spettroscopia di risonanza paramagnetica elettronica (EPR) CIQTEK  fornisce un metodo di analisi non distruttiva per il rilevamento diretto di sostanze paramagnetiche, in grado di determinare in modo rapido e accurato la capacità antiossidante del prodotto, consentendo così un controllo informato del processo. Inoltre, può anche fornire informazioni sulla composizione, struttura e dinamica di molecole magnetiche, ioni di terre rare, cluster di ioni, materiali drogati, materiali difettosi, proteine ​​metalliche e altre sostanze contenenti elettroni spaiati. In chimica, biologia, fisica, ha una vasta gamma di applicazioni in medicina, industria e altri campi.