Quá trình oxi hóa chất béo là một chuỗi phảnứng xảy ra nối tiếp nhau, gồm ba giai đoạn chính như sau:
Giaiđoạn 1:
Các phân tử chất béo bịphân mạch dưới tác dụng của oxi, nhiệt độ, ánh sáng mạnh và tạo thành peroxit
RH ─> R• + H• ( 1 )
R• : Là gốc a xít béo no, không no tựdo hoặc a xít béo trong phân tửGlycerit H• : Là nguyên tử hydro ở C nối đôi, hạt nguyên tử hydro của nhóm Methylen (=CH2) bất kỳtrong a xít béo no.
Ðể tạo thành các gốc tự do thì phải có năng lượng, năng lượngở đây được cung cấp từ hơi nóng của nguồn nhiệt độvì vậy trong điều kiện gia nhiệt thì phản ứng xảy ra dễdàng.
Khi có oxi thì phảnứng xảy ra mạnh mẽ hơn RH + O2 ─> R•+ H (2)
Nếu nồng độRH cao thì xảy ra phảnứng tam phân
RH + O2+ R1H ─> R• + H2O2 + H• (3) Gốc tự dođược tạo ra khi tồn tại các gốc kim loại
M3+ + RH ─> M2+ + R• + H• (4)
M3+ + ROOH ─> M2+ +RO• +HO• (5) Giaiđoạn 2:
Giai đoạn phát triển các gốc tự do alkyl R• hoặc alcolxyl RO• tạo thành chuỗi oxi hóa.
R•+ O2 ─> RO2• (6)
RO2•+ RH ─> ROOH + R• (7)
Phảnứng (6) xảy ra không cần năng lượng hoạt hóa. Phảnứng (7) thì cần mộtnăng lượng nhỏ vì vậy gốc RO2• là gốc chủ đạo trong mạch oxi hóa và phản ứng có ý nghĩa quyết định là phản ứng tương tác giữa gốc RO2•với phân tử chất béo từ gốc hydroperoxit sẽ phân mạch cho gốc tựdo khác theođường hướng sau:
ROOH ─> RO• + HO•(8)
2ROOH ─> RO2•+ RO• + HOH (9)
Khi nồngđộhydroperoxit tăng thì phảnứng (8) xảy ra thuận lợi. Sựtạo thành gốc tự do theo phảnứng (9) ít tồn tại năng lượng so với phản ứng (8). Gốc peroxit cũng có thể cắt đứt nguyên tử hydro đặc biệt là ở vị trí cacbon và do quá trình nội phân tác dụng nối đôi olephin nên không chỉ tạo thành hydroperoxit mà còn tạo thành cảperoxit vòng, oxit, aldehyt và các sản phẩm khác nữa. Quá trình phát triển của chuỗi oxi hóa cho kết quảmà tích tụgốc alcolxyl RO•, peroxit RO2•và hydroxit HO• từ đó tạo thành các sản phẩm thứ cấp như: rượu,ceton, aldehyl, a xít….
Gốc alcolxyl tác dụng với gốc hydrocacbon tạo thành rượu và ankyl tự do. RO• + R1H ─> ROH + R1
Tương tác của hai gốc alcolxyl tạo thành ceton và rượu R - CH - R + R’O• ─> R’OH + R- C - R
॥ ॥
Hoặc từgốc hydroperoxit tác dụng với gốc ankyl cũng tạo ra xeton, andehyt. Cũng có thểtạo ra xeton bằng cách oxi hóa chúngđến cetonhydroxit rồiđến andehyt và a xít.
Tương tác của gốc ancoxil với gốc ankyl
R –CH - R + R• ─> R’H + R - C - R (10) ॥ ॥ O O Hoặc: R –CH - R’ ─> R• + R - C - H (11) ॥ O Sựoxi hóa các ceton cho ra các andehyt và a xít :
CO R1 OH OH । R1- CH2- R2 ─> R1– CH–R2 CO ॥ R2 O OH
Ngoài ra chất béo bịoxi hóa còn tạo ra các sản phẩm trùng hợp hóa cao phân tửmà tạo thành màu tối sẫm. Ở giaiđoạn này phảnứng oxi hóa chất béo xảy ra theo phản ứng dây chuyền vô tận.
Giaiđoạn 3:
Giai đoạn cắt mạch, làm mất gốc tự do, chủ yếu là tương tác giữa các gốc theo cơ chếluỡng phân
R•+ R• ─> R + R1 R• + RO ─> 2R
RO2 + R1O2 ─> R’O2 + R’O2H
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});