食用油中植物甾醇氧化物風險評估、劣變機理及控制技術研究植物甾醇(PS)具有顯著降低人體血液中總膽固醇和低密度脂蛋白,抑制癌細胞增殖及消炎退熱等功能,已被廣泛應用于食品、制藥、保健品等行業。在食品生產、儲存、運輸過程中,PS易受光、熱、氧、金屬離子等因素作用發生氧化劣變,生成具有健康危害作用的植物甾醇氧化物(POPs)。但是由于檢測方法、模擬體系等因素的制約,目前國內外關于POPs的暴露風險、劣變機理和控制技術等方面的研究剛剛起步,有待深入探討。本文以PS和POPs為研究對象,運用氣相色譜-質譜聯用(GC-MS)等檢測手段結合數學建模和化學計量學方法,從POPs風險評估、劣變機理和控制技術三個方面進行系統研究,目的在于評估POPs的暴露風險,闡明PS劣變機理,探討抗氧化劑抑制PS劣變的效果和作用位點。主要研究內容及結果總結如下:(1)建立并優化了一種食用油中34種POPs的GC-MS同步檢測方法。方法學驗證結果顯示:在檢測范圍內,該方法線性關系良好,回歸系數(R2)>0.98,檢出限低于36.30ng/mL,日間精密度和日內精密度均小于10%,回收率89.72%～117.42%,并能應用于食用油及其他食品中各種低濃度POPs的檢測。(2)基于MonteCarlo模擬評價了典型富油熱加工食品(烘焙食品)中POPs的暴露和風險。暴露評估表明我國兒童、青少年、成人和老人等四大年齡組通過烘焙食品攝入POPs的平均暴露量分別為10.91、6.20、3.63和3.40mg/(kg×day)。累積風險評估顯示,在現有烘焙食品消費水平下,我國農村青少年、成人和老人群體的POPs中位暴露風險系數均小于1,暫無風險;城市各年齡段人群和農村兒童的風險系數處于1-10之間,處于風險范圍,敏感性和不確定性分析顯示,這種風險正在不斷增加。(3)闡明了光照強度、加熱溫度、金屬離子和脂質組成等4種因素對食用油中PS劣變的影響。光照強度與加熱溫度均與PS劣變呈現正相關,其劣變主要發生在B環C5、C6和C7位點上,形成以7-酮基、5α,6α/5β,6β-環氧、7α/β-羥基、6β-羥基和三羥基為主的氧化物。金屬離子,特別是過渡態金屬離子,在低濃度時即對PS劣變具有明顯的促進作用。在高濃度金屬離子作用下,PS除在B環上氧化生成常見POPs外,還會在A環上出現脫水烯化,生成甾烯化合物。不飽和脂質基質對PS劣變具有抑制作用,不飽和度越高,PS越不易劣變。(4)闡明了PS化學結構與其熱穩定性之間的關系。結果顯示,各種PS的劣變規律均符合一級動力學模型,且模型回歸系數良好,R2>0.9444。PS結構對穩定性影響主要體現在:雙鍵數量越多,PS越易劣變;支鏈長度越長,PS越穩定;不同甾核的作用介于雙鍵數量和支鏈長度之間;C7位點雙鍵相比C5位點的更易劣變。進一步采用遺傳算法(GA)結合偏最小二乘法(PLS)和主成分回歸(PCR)構建QSAR模型,闡明PS拓撲結構與其熱穩定性之間關系最密切。(5)探討了BHA、EGCG、VE和BHT等常見抗氧化劑對PS劣變的抑制效果和作用位點。研究發現4種常見抗氧化劑對PS劣變均具有一定抑制作用,其抑制效果從高到低依次為:BHA>VE>EGCG>BHT,抑制率分別為22.8%、5.3%、3.5%和1.8%。對POPs生成抑制方面,BHT、EGCG和BHA使POPs生成速率分別下降7.80%、6.67%和6.53%,而VE反而促進9.51%的POPs生成。動力學研究結合劣變路徑研究表明,4種抗氧化劑中BHA抑制效果最好,其主要抑制C5,C6位點的環氧化和C7位點轉變為7-酮基甾醇的反應。綜上所述,在目前烘焙食品消費水平下,經該途徑攝入的POPs對于城市成人存在風險。食品加工過程中的光照強度、加熱溫度、金屬離子的增加能促進PS劣變,不飽和脂肪酸酯、PS結構的飽和度和支鏈長度增加以及抗氧化劑的合理