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本 科 毕 业 论 文 第 24 页 共 25 页1 绪论1.1 食用植物油食物中的油脂是人类膳食营养的重要组成部分,95 %以上是三酰基甘油。其重要功能是为人体提供热量,并提供必需脂肪酸,如亚油酸、亚麻酸等。食品中的油脂对改善和提高食品口感、风味和物性具有重要作用1。植物油是从植物果实、种子、胚芽或其他组织中采用压榨法或浸提法制出的食用油脂。目前我国的植物油食用消费主要有四大品种,按照2010年消费量从高到低为:豆油、棕榈油、菜籽油、花生油。此外常见的植物油还有棉籽油(脱去棉酚的棉籽油又称卫生油)、芝麻油、葵花籽油、核桃油、茶油等。中国食用油信息网数据显示,2010年度我国食用植物油消费量为2374万吨。按照2010年第六次人口普查结果,全国人口按13.4亿人(不含港澳台地区)计算,我国人均食用植物油消费量为17.7公斤,超过了日本17公斤和韩国16公斤的人均消费水平,接近世界平均20公斤的水平。1.1.1 常见的植物油大豆油是世界上产量最大的植物油脂。色泽较深,有特殊的豆腥味;热稳定性较差,加热时会产生较多的泡沫。大豆油含有较多的亚麻油酸,较易氧化变质并产生“豆臭味”。大豆油中含棕榈酸7 % 10 %,硬脂酸2 % 5 %,花生酸1 % 3 %,油酸22 % 30 %,亚油酸50 % 60 %,亚麻油酸5 % 9 %2 。从营养价值看,大豆油的脂肪酸构成较好,它含有丰富的亚油酸,有显著的降低血清胆固醇含量,预防心血管疾病的功效。大豆油中还含有大量的维生素E、维生素D以及丰富的卵磷脂,对人体健康均非常有益。另外,大豆油的人体消化吸收率高达98 %,所以大豆油也是一种营养价值很高的优良食用油。国家标准GB 15352003大豆油将大豆油按质量分为四级。消费者选购大豆油时,可以从标签上了解大豆油的种类(压榨或浸出)、质量等级等。用转基因大豆制取的油,在其标签上必须标有“转基因大豆油”字样。 棉籽油即是以棉花籽榨的油,分为压榨棉籽油、浸出棉籽油、转基因棉籽油、棉籽原油成品棉籽油几种。棉籽油颜色较其它油深红,精炼后可供人食用。精炼棉籽油一般呈橙黄色或棕色,脂肪酸中含有棕榈酸21.6 % 24.8 %,硬脂酸1.9 % 2.4 %,花生酸0 0.1 %,油酸18.0 % 30.7 %,亚油酸44.9 % 55.0 %,精炼后的棉清油清除了棉酚等有毒物质,可供人食用,又称卫生油。棉清油中含有大量人体必需的脂肪酸,最宜与动物脂肪混合食用,因为棉清油中亚油酸的含量特别多,能有效抑制血液中胆固醇上升,维护人体的健康。人体对棉清油的吸化吸收率为98 %。食用未除去棉酚的粗制棉籽油可造成男性生精细胞损害,无精子产生,导致睾丸萎缩造成不育。色拉油是将毛油经过精炼加工而成的精制食品油,可用于生吃,因特别适用于西餐“色拉”凉拌菜而得名。色拉油呈淡黄色,澄清、透明、无气味、口感好,用于烹调时不起沫、烟少。在4 以下条件冷藏12小时仍能保持澄清、透明(花生色拉油除外)。除做烹调煎炸用油外,色拉油还可用于凉拌油,或作为人造奶油,起酥油、蛋黄酱及各种调味油的原料油。核桃油是用核桃仁压榨制成的高级保健食用油,营养丰富、口感清淡,脂肪酸组态近似母乳,易被消化吸收,适合婴幼儿、妊娠期女性及产褥期妇女食用。核桃油中各脂肪酸含量:不饱和脂肪酸含量92 %,亚油酸-656 %,亚麻酸-314 %,富含天然维生素A、维生素D等营养物质。核桃油虽然营养价值高,但很容易氧化酸败,保质期较短。氧化后的核桃油不但味道不好,而且生成有害的氧化物,使其保健功能受到局限。1.1.2 植物油与动物油脂的区别动物油含饱和脂肪酸多,植物油含不饱和脂肪酸多。饱和脂肪酸熔点高,在同样温度下与不饱和脂肪酸相比,容易凝固,动物油如猪油、牛油、羊油等多为固体状态,植物油如菜油、豆油、花生油等多为液体状态。动物油中含有胆固醇,而植物油基本上不含胆固醇。血液中胆固醇含量过高是动脉粥样硬化、肥胖症、糖尿病等疾病的诱因。植物油中所含的豆甾醇、谷甾醇等固醇类物质,不但不能被人体吸收,而且能够阻止胆固醇的吸收,这是植物油的一大优点。植物油中所含的麦角固醇,是维生素D的前身,经紫外线照射可转化成维生素D。相对于动物油脂,由于植物油的不饱和脂肪酸比例高,几乎不含胆固醇,所以长期食用更有利于消费者健康。耐储存性方面,植物油耐储存性不如动物油脂。因为饱和脂肪酸性质最稳定,单不饱和脂肪酸次之,多不饱和脂肪酸稳定性最差,容易发生氧化酸败、变味。高温、接触氧气和光线都会加速植物油脂氧化。在加热烹饪过程中,多不饱和脂肪酸容易氧化形成自由基,加速细胞老化及癌症的产生。因此富含不饱和脂肪酸的纯植物油通常不适合高温煎炸,而以凉拌和轻微翻炒为宜。1.2 散装植物油的现状散装植物油是一种在仓储运输过程中采用大包装,到达销售地后,直接供给用油较多的饭店、食堂等客户,或者开封后按重量或体积计价零售的食用植物油。1.2.1 石家庄地区散装植物油情况目前石家庄地区市售的散装植物油以大豆油、棉籽油、色拉油为主,也有花生油、调和油等。笔者走访了桥西农贸批发市场、白佛农贸市场、佳农市场、南长街市场,以及白佛村益民粮油店、谊联街德立粮油店等,购买了3个品种的9个样品。采购过程中发现,散装植物油的销售环境确实较差,多与大米、面粉、杂粮等混合存储摆放,油桶也未加盖保护措施。散装植物油销售大多采用防爆手摇泵作为计量工具,计量误差一般在3 %以内,属消费者可接受范围。散装植物油通过农贸市场和居民区粮油店渠道,进入各种餐饮场所和百姓的厨房。1.2.2 散装植物油与小包装油的区别散装植物油与小包装油在国家标准中没有定义出区别和质量差异。散装植物油价格较低,包装、运输、仓储和销售条件都比较差,所以一般采用国标二级或者三级的植物油,而不是一级优质油。散装植物油一般用50升或者250升大桶运输,包装上一般也不像小包装油那样贴有产品信息的标签。消费者在选购散装植物油的时候,难以确定其来源、渠道和生产日期等信息,只能根据感官指标和价格区分质量好坏。1.2.3 散装植物油存在的隐患散装植物油常见的质量问题有酸价超标、过氧化值超标、溶剂残留超标、混有杂质等。盛装散装植物油的器具,一般是重复使用的油瓶、油桶,或者饮料瓶等,没有进行消毒处理,密封性也较差。密封性不好容易导致散装油氧化变质,过氧化物超标。由于散装食用油一般未经过精炼加工及有效处理,并且用来装散装油的容器不适合油脂储存,导致植物油有机浸出溶剂残留超标。散装植物油为“地沟油”进入市场提供了机会。令人作呕的“地沟油”事件多次被媒体曝光,而几乎所有的“地沟油”都是靠散装油进入市场的。不法商贩可能向散装植物油中加入低价油、地沟油、煎炸老油等掺假。这样很难确切检测出混合油中是否有,有多少“地沟油”。散装植物油流通、销售过程中容易出现质量问题,质量安全状况将影响餐饮业发展、消费者健康安全和社会和谐稳定。1.3 植物油的化学性质1.3.1 水解反应脂类化合物在有水时,经酸、碱、加热或酶作用会发生水解,产生游离脂肪酸。三酰甘油水解逐步进行,经二酰基甘油、一酰基甘油最后生成甘油。游离脂肪酸会使油脂产生酸败,也会导致油脂更快地发生氧化反应。在油脂精炼中,用碱炼处理来脱去游离脂肪酸,提高油脂品质和储存性。1.3.2 氧化氧化使油脂和含脂食品产生各种异味和臭味,产生有毒的氧化产物,统称为油脂酸败,是含脂食品品质劣化的主要原因。1.3.2.1 自动氧化自动氧化是典型的自由基链式反应,使用纯底物时诱导期较长,而光和产生自由基的物质对反应有催化作用,氢过氧化物 ROOH 产率高。自动氧化反应可简化为链引发、链传递、链终止3步,而链引发反应的活化能最高,反应较慢,抑制自动氧化也主要是针对降低这个过程。1.3.2.2 光敏氧化光敏氧化是油脂的不饱和脂肪酸双键与单线态氧发生的反应,可以进而引发自动氧化反应。油脂中的天然色素等光敏剂被光照激发,与油脂直接作用产生自由基,或者通过与基态氧 3O2 反应生成激发态氧1O2(单线态氧),单线态氧再进攻不饱和脂肪酸双键上的碳原子,生成反式构型的氢过氧化物。光敏氧化速度快,速率与O2 浓度无关,不存在诱导期。1.3.2.3 酶促氧化即油脂在酶的参与下发生的氧化反应。催化反应的脂肪氧化酶广泛存在于植物体内,专一作用于具有1,4-顺、顺-戊二烯结构,且中心亚甲基处于-8位的多不饱和脂肪酸,如:亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等,生成氢过氧化物。大豆制品的豆腥味与脂肪氧化酶对亚麻酸的氧化有密切关系。1.3.3 影响自动氧化的因素和油脂抗氧化影响脂类自动氧化的因素有:(1) 脂肪酸组成 双键数目越多,顺式结构,含有共轭双键,较多的不饱和度,较多的游离脂肪酸都能使自动氧化速率增加。(2) 温度 在一般温度范围内,温度升高自动氧化速度增加。(3) 氧浓度 当氧分压很低时,自动氧化速率与氧分压近似成正比。(4) 水分活度aW 低于0.3的食品中,脂类自动氧化速率随aW 增大而减小。 aW 从0.3到0.7左右,自动氧化速率随aW 增大而增加。aW 再增大,氧化速率将减小。(5) 助氧化剂 一些具有合适氧化-还原电位的二价或者多价过渡金属元素,如铁、铜、铝等,浓度低至0.1 mg/kg时仍可以有效缩短诱导期。(6) 光和射线 可见光、紫外线和高能射线都能引发自由基,促使氢过氧化物分解,促进油脂自动氧化。油脂抗氧化是一个重要课题,可以采用物理方法如低温储存、隔绝空气、避光保藏等,或者采用化学方法,如使用脱氧剂除去包装内残留氧气,加入抗氧化剂延缓油脂氧化。抗氧化剂按抗氧化机理可以分为自由基清除剂、单线态氧猝灭剂、金属离子螯合剂、氢过氧化物分解剂等。常见的油脂抗氧化剂有:特丁基对苯二酚(TBHQ)、丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、维生素E、没食子酸丙酯(PG)、-胡萝卜素、虾青素等。11.4 食用植物油检测技术1.4.1 常用检测指标 食用植物油的种类很多,检测指标多达近百项,包括物理性质分析、化学特性常数分析、脂肪酸组成及结构分析、氧化产物与抗氧化剂成分分析、脂类伴随物分析、杂质测定、有还残留物分析、定性及掺伪分析等方面。常用的植物油品质检测指标有:色泽、烟点、熔点、酸价、过氧化值、碘值等,这些指标与油脂的品质密切相关。1.4.2 常用的检测方法关于植物油脂的国家标准中,列出了检测指标和对应的检测方法。采用罗维朋比色计法测定油脂色泽,烟点测定仪测定植物油脂烟点,毛细管冷冻加热法测定植物油熔点,酸碱滴定法测定植物油酸价,碘化钾-硫代硫酸钠法测定植物油过氧化值,韦氏碘量法测定碘值。高效液相色谱法可以测定植物油中的抗氧化剂含量、有害残留物,气相色谱法分析油脂脂肪酸组成3。1.4.3 油脂检测技术的发展随着检测技术和仪器的发展,多种快速、灵敏、可视化的检测仪器,以及新型在线检测、动态分析检测和无损探测方法已被广泛运用到对油脂的检测过程中。检测油脂质量的过氧化值、羰基价、酸价、碘值等主要指标,通常用化学分析法,缺点是费工费时,且需使用化学试剂较多,灵敏度和准确度也受试剂纯度和实验者的影响。因此有人在碘量法检测油脂过氧化值基础上,对该方法进行了改进,用分光光度计在波长535 nm处测定其吸光度,根据作出的工作曲线,计算出I2 的量,进而求得样品的过氧化值。该方法可用于批量检测,比传统的碘量法更加快速、灵敏4。采用过氧化物酶传感器方法,选择合适的聚合物作为固定化载体,适宜的电子介体和固定化方法制备有机相辣根过氧化物酶电极,已经应用于实际油样的过氧化值的测定。Nafion/MB/HR酶电极法检测油样过氧化值,结果与标准的碘量法一致,且精确度和准确度高于标准碘量法5。酸价滴定实验中,可先用KOH甲醇将游离脂肪酸转化成相应的衍生物脂肪酸甲酯,从而降低其极性,增加其热稳定性。然后用高效气相色谱仪进行分析,使用FID检测器,其回收率在89 %109 %。该法试剂用量少,适合于大批量的样品测定,但气相色谱法需要标准品作对照,该法更适合测定试样中单个脂肪酸的含量和脂肪酸组分6 。高效液相色谱法和荧光探测法(HPLC-FL)测定脂肪酸的主要优点就是灵敏度高,但容易受荧光性脂肪酸干扰。日本T.Fuse, F.Kusu, K.Takamura 7 设计出一种高效液相色谱-电化学检测法,该方法应用流动注射分析的电化学检测法(ECD法),使各种脂肪和油样中游离脂肪酸的测定更加简便快捷。在测定油脂中游离脂肪酸的浓度时,电位滴定法(伏安法)与其它方法相比具有如下优势:相对简单、方便,只需少量样品就可以实现精确测量,适用于较宽的pKa范围,并且响应时问短。3 但是由于弱酸如长链脂肪酸等电活性较差,所以必须选择一种电化学性质稳定且对酸度敏感的添加剂(如2-甲基-1,4-萘醌)8。感官检测指标客观化的检测技术,在国内外油脂检测中也得到了应用。在油脂色泽的测定中,罗维朋比色法受实验者目测的主观性和环境因素的影响较大。采用PFX995型罗维朋自动比色计测定油脂色泽的试验研究发现,罗维朋自动比色计的测定结果客观准确、重现性好。采用计算机图像处理方法测定花生油、菜籽油、棉籽油、大豆油和芝麻油的色泽,避免了人为因素引起的主观误差,同时多次测定同一油脂色泽的重复性较好,因此该方法的测定结果具有客观性9。市售散装植物油的检测课题,主要对石家庄地区的散装植物油销售情况进行调查,分析存在的主要问题,采用理化检测手段检测油的质量状况,以期对当地散装植物油的整体状况有所了解,对消费者购买做出指导。2 材料与方法2.1 实验材料与仪器2.1.1 材料表2-1 散装植物油样品油样价格购买地大豆油1号5.8元/500g南长街市场伟海粮油大豆油2号5.8元/500g佳农市场南粮油店大豆油3号5.5元/500g白佛益民粮油店棉籽油1号6.0元/500g佳农市场南粮油店棉籽油2号5.4元/500g白佛益民粮油店棉籽油3号5.8元/500g佳农市场色拉油1号6.3元/500g佳农市场色拉油2号6.0元/500g谊联街德立粮油店色拉油3号6.2元/500g南长街市场伟海粮油核桃油-实验室未知品牌2.1.2 试剂95 %乙醇(AR,天津百世化工)、乙醚(AR,天津博迪化工)、酚酞(AR,天津红岩试剂)、百里香酚酞(AR,天津博迪化工)、氢氧化钾(AR,天津百世化工)、邻苯二甲酸氢钾(AR,天津博迪化工)、异辛烷(AR,天津博迪化工)、冰乙酸(AR,天津富宇化工)、碘化钾(AR,天津百世化工)、五水合硫代硫酸钠(AR,天津百世化工)、可溶性淀粉(AR,天津红岩试剂),去离子水由实验室自制。2.1.3 仪器设备烧杯(500 mL1)、锥形瓶(250 mL3)碘量瓶(250 mL3)、量筒(50 mL1)、棕色瓶(100 mL2, 500 mL*1)、移液管(1 mL1, 5 mL1, 25 mL1)、容量瓶(500 mL1, 1000 mL1)、酸碱滴定管(25 mL,一对)、试管(10 mL10)、电子天平(上海民桥机密仪器有限公司SL1002N型,精度0.01 g,量程1000 g)、电子分析天平(上海青海仪器有限公司FA2204N型,精度0.0001 g,量程220 g)、恒温水浴锅(巩义市予华仪器有限公司HH-4型)、电冰箱(海信电器有限公司BCD-2327DeK型)。2.2 实验原理和依据2.2.1 酸价滴定实验根据GB/T5530-2005/ISO660:1996动植物油脂酸值和酸度测定,用中性乙醚-乙醇的混合溶剂溶解油脂试样后,再用氢氧化钾标准溶液滴定油脂中的游离脂肪酸,根据消耗的氢氧化钾标准溶液物质的量和油脂的质量,计算出酸值的大小3。反应过程为:RCOOH+KOH RCOOK+H2O酸值计算公式如下:A.V.=式中 V- 滴定试样所消耗氢氧化钾标准溶液的体积,mL;c- 氢氧化钾标准溶液的浓度,mol/L;m- 试样的质量,g;56.1- 氢氧化钾的摩尔质量,g/mol;A.V.- 酸值,mgKOH/g。2.2.2 过氧化值滴定实验根据GB/T5538-2005/ISO3960:2001动植物油脂过氧化值测定,式样溶解在乙酸-异辛烷溶液中,与碘化钾溶液反应,用硫代硫酸钠标准溶液滴定析出的碘。碘化钾与冰乙酸反应生成氢碘酸,氢碘酸被油脂中的氢过氧化物氧化成碘分子I2 ,利用硫代硫酸钠标准溶液与碘分子的氧化还原反应,从而达到定量评价油脂中的过氧化物多少的目的。3反应过程为:CH3COOH+KICH3COOK+HI H H | |R1-C-CH=CH-R2 +2HI I2+R1-C-CH=CH-R2+H2O | | OOH OHI2 +2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6植物油过氧化值计算公式如下:P.V.=式中 V1-滴定试样所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积,mL;V0-滴定空白对照所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积,mL;c-硫代硫酸钠标准溶液的浓度,mol/L;m-试样的质量,g;P.V.-过氧化值,mmol/kg。2.2.3 感官指标检测实验植物油要求有较浅的色泽,其颜色由原料籽粒中的叶绿素、叶黄素、类胡萝卜素等溶于油脂的含量决定,也与加工工艺和精炼程度有关。精制植物油应该是澄清透明的,若油脂中含有过高的水分、磷脂、蛋白质黏液物、蜡质等成分,油脂会出现不同程度德尔浑浊。植物油脂本身有天然的固有气滋味,发生化学变质时会产生令人不愉快的气味。通过目视进行各油样的色泽、透明度比较,闻、尝油样,可对同一品种不同油样的质量进行比较,对不同品种植物油的品质对比作出分析。2.3 实验方法步骤2.3.1 油脂酸价测定(1) 配制中性乙醚-95 %乙醇溶剂:乙醚与95 %乙醇按2:1混合,临用前加入指示剂。(2) 配制1 %酚酞指示剂:称取约1 g酚酞,溶于100 mL95 %乙醇中,混匀后置于滴瓶中待用。(3) 配制2 %百里香酚酞指示剂:称取约2 g百里香酚酞,溶于100 mL 95 %乙醇中,混匀后置于滴瓶中制成指示剂。(4) 氢氧化钾标准溶液的配制与标定:迅速称取约2.85 g固体氢氧化钾,加入去离子水溶解,用1000 mL容量瓶定容。称取三份每份约0.2 g烘干的邻苯二甲酸氢钾,溶于锥形瓶后各加三滴酚酞指示剂,用氢氧化钾标准溶液滴定,计算出标准液的浓度。再根据需要稀释至0.01 mol/L或0.005 mol/L。(5) 试滴定:将1号大豆油充分摇匀,称取 5 g左右于250 mL锥形瓶中。用50 mL中性乙醚-95 %乙醇混合溶剂溶解油样,再加入1 mL滴百里香酚酞指示剂,用已标定的约0.1 mol/L的氢氧化钾标准溶液边摇边滴定,至出现蓝色且在半分钟内不褪色即为终点。根据消耗的标准液体积和油脂克数,计算出标准液需要稀释的倍数,以及油样的称重范围。(6) 滴定:每个样品的油摇匀后,用电子天平称取适合范围的三份,分别置于250 mL锥形瓶中,并记录克数。用50 mL中性乙醚-95 %乙醇混合溶剂溶解油样,再加入1 mL百里香酚酞指示剂,用适合的已稀释氢氧化钾标准溶液边摇边滴定。接近终点时,滴入1到2滴,然后震荡半分钟,静置半分钟,循环进行。至出现蓝色且在半分钟内不褪色即为终点。分别记录每份油样消耗的氢氧化钾标准液体积。按此步骤测完所有样品的油脂,不同样品选取的油样克数范围可根据酸价大小作出必要调整。测定色拉油时指示剂采用酚酞,加入量为0.5 mL。2.3.2 过氧化值测定(1) 配制异辛烷-冰乙酸混合溶液:异辛烷与冰乙酸按2:3混合,摇匀。(2) 配制10 g/L淀粉指示剂:称取1 g可溶性淀粉于烧杯中,加少许去离子水,调成糊状,再倒入100 mL沸水,调匀煮沸,冷却后取上层清液,保存48小时以内使用。(3) 配制饱和碘化钾溶液:称取约70 g碘化钾,加50 mL水在烧杯中溶解。如果完全溶解,继续加碘化钾至有少量碘化钾析出。加入约0.56 g氢氧化钾,搅拌摇匀后置于棕色瓶中待用。(4) 硫代硫酸钠标准溶液的配制与标定:用电子天平称取约26 g吴水合硫代硫酸钠固体,置于500 mL烧杯中,加入300 mL去离子水,待完全溶解后,加入0.2 g Na2CO3,用1000 mL容量瓶定容,储于棕色瓶中暗处放置14天后标定。在分析天平上准确称取已烘干的重铬酸钾0.09 g 0.12 g,置于250 mL碘量瓶中。加水20 mL溶解,再加入0.7 g 固体碘化钾,加入5 mL的6 mol/L盐酸,摇匀后暗处放置5分钟。取出后用50 mL去离子水稀释,用所配制的硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄绿色,再加入1 mL的1 %淀粉溶液,继续滴定至蓝色变成浅绿色,即为终点。根据重铬酸钾的质量及消耗的硫代硫酸钠标准溶液体积,计算出硫代硫酸钠标准溶液的浓度。再根据需要稀释至0.01 mol/L或0.005 mol/L。(5) 试滴定:将1号大豆油充分摇匀,称取5 g左右于250 mL碘量瓶中。加入30 mL异辛烷-冰乙酸(2:3)混合溶液,摇匀溶解后加入1 mL饱和碘化钾溶液,迅速盖好塞子轻摇半分钟,在室温暗处放置10分钟。取出后加入100 mL水稀释,立即用已标定的约0.05 mol/L的硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色,加1 mL淀粉指示剂,继续滴定至蓝色消失,变成浅绿色为终点。根据消耗的标准液体积和油脂克数,计算出标准液需要稀释的倍数,以及油样的称重范围。(6) 滴定:每个样品的油用电子天平称取适合范围的三份,分别置于250 mL碘量瓶中并记录克数。用30 mL异辛烷-冰乙酸(2:3)混合溶液,摇匀溶解后加入1 mL饱和碘化钾溶液,迅速盖好塞子轻摇半分钟,在室温暗处放置10分钟。取出后加入100 mL水稀释,立即用已标定的约0.05 mol/L的硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色,加1 mL淀粉指示剂,继续滴定至蓝色消失,变成浅绿色为终点。色拉油过氧化值很小,可以直接加入淀粉指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定至终点。分别记录每份油样消耗的硫代硫酸钠标准液体积。按此步骤测完所有样品的油脂,不同样品选取的油样克数范围可根据过氧化值大小作出必要调整。(7) 空白对照:将与实验组等量的异辛烷-冰乙酸混合溶剂、饱和碘化钾溶液、淀粉指示剂和水加入碘量瓶中,但不加油样。按照滴定步骤操作,条件和顺序与实验组相同。记录空白试验消耗的硫代硫酸钠标准溶液体积,如果超过相当于0.1 mL的0.01 mol/L标准液,应更换不纯的试剂,重新实验。空白对照实验在滴定实验前后分别两次,共做四次。2.3.3 感官指标测定(1) 将试管编号1-10。各油样品缓慢摇匀后,等量倒入洁净、干燥的试管中,记录每种油对应的编号。将全部试管放在试管架上,室温静置24h。准备一张洁净的白纸作背景,观察各油样的颜色,记录红黄色的相对深度,相对透明度。(2) 将试管放入恒温水浴锅中加热至70 ,用玻璃棒搅拌并沾取油样,分别滴在滤纸上嗅气味,滴在舌头上品尝滋味,凡具有该油品固有的气滋味,无异味者为合格。(3) 将三种色拉油样品分别倒入锥形瓶中,用恒温水浴锅加热至100 ,稍冷却后放入冰箱冷藏室中降温至0 ,放置5.5小时后取出,观察有无脂肪结晶或絮状凝物或固体产生。通过实验,澄清、透明者为该指标合格(注意分散在样品中的细小空气泡不是脂肪结晶)。3 结果与讨论3.1 酸价测定3.1.1 测定结果氢氧化钾标准溶液经三次标定实验后,浓度确定为0.05027 mol/L。根据需要,用移液管取100 mL,加水定容至500 mL,稀释5倍后浓度为0.01005 mol/L。用移液管取50 mL,加水定容至500 mL,稀释10倍后浓度为0.005027 mol/L。大豆油、棉籽油的取样范围为4 g 8 g,色拉油取样范围为20 g 30 g,核桃油取样范围为2 g 3 g。测定大豆油、棉籽油、核桃油用的氢氧化钾标准溶液浓度为0.01005 mol/L,测定色拉油用的氢氧化钾标准溶液浓度为0.005027 mol/L。大豆油、棉籽油、色拉油核桃油样品酸价滴定数据见表3-1至3-4。表3-1 大豆油样品酸价油样油样质量(g)消耗体积(mL)酸价(mg/g)酸价平均值(mg/g)相对偏差(%)大豆油1号5.97 9.45 0.89 0.92-2.63 6.54 10.50 0.91 -1.24 5.27 8.90 0.95 3.88 大豆油2号4.62 10.30 1.26 1.30 -3.62 5.15 11.80 1.29 -0.94 4.61 11.15 1.36 4.56 大豆油3号4.20 8.10 1.09 1.10 -0.92 5.13 9.45 1.04 -5.36 4.23 8.75 1.17 6.28 3.1.2 影响酸价测定结果的因素3.1.2.1 指示剂的选择采用国标GB/T5530-2005/ISO660:1996动植物油脂酸值和酸度测定中规定的化学滴定法测定植物油的酸价,对指示剂的要求是浅色油脂用1 %酚酞,50 mL溶剂加入0.3 mL;深色油脂用2 %百里香酚酞,50 mL溶剂加入0.5 mL10。1 %酚酞变色范围为pH 8.2 pH 10,酸性到碱性从无色变粉红色。2 %百里香酚酞变色范围为pH 9.3 pH 10.5,酸性到碱性从无色变蓝色11。 实验发现,色拉油和核桃油颜色较浅,可选用1 %酚酞作为指示剂。50 mL溶剂加入量0.3 mL时滴定突跃变色不明显,因为油脂的淡黄色与粉红色叠加,成为橙色。指示剂加入量增加到1 mL时,变色明显易察觉。与加入2 %百里香酚酞相比,酚酞指示剂变色范围更接近中性,显色更稳定,故选择1 % 酚酞较好12。表3-2棉籽油样品酸价油样油样质量(g)消耗体积(mL)酸价(mg/g)酸价平均值(mg/g)相对偏差(%)棉籽油1号6.20 5.10 0.46 0.46 1.72 6.22 4.95 0.45 -1.59 6.50 5.25 0.46 -0.12 棉籽油2号5.80 12.75 1.24 1.22 1.91 5.71 12.20 1.20 -0.95 5.50 11.75 1.20 -0.96 棉籽油3号6.98 8.00 0.65 0.65 -0.86 6.14 6.95 0.64 -2.09 6.26 7.45 0.67 2.95 表3-3 色拉油样品酸价油样油样质量(g)消耗体积(mL)酸价(mg/g)酸价平均值(mg/g)相对偏差(%)色拉油1号15.80 4.75 0.08 0.08 1.65 14.72 4.30 0.08 -1.23 14.77 4.35 0.08 -0.42 色拉油2号16.11 4.40 0.08 0.07 7.88 20.05 5.05 0.07 -0.51 23.24 5.45 0.07 -7.37 色拉油3号14.98 7.95 0.15 0.15 -3.37 16.58 9.15 0.16 0.48 15.66 8.85 0.16 2.89 表3-4 核桃油样品酸价油样油样质量(g)消耗体积(mL)酸价(mg/g)酸价平均值(mg/g)相对偏差(%)核桃油2.34 14.30 3.45 3.52 -1.99 2.90 17.95 3.49 -0.73 2.10 13.45 3.61 2.72 大豆油和棉籽油颜色较深,且油脂本身带有红色,选用2 %百里香酚酞作为指示剂较好。50 mL溶剂加入量0.5 mL时不能满足所有样品滴定突跃变色明显,因为油脂的颜色深浅不同,油样的质量也不一样。指示剂加入量为0.8 mL到1.2 mL时,可使10 g以下的大豆油、棉籽油样品滴定突跃变色明显。如果油样为深黄色,滴定终点颜色为蓝绿色;油样为棕红色时,滴定终点颜色为蓝棕色13。若使用1 % 酚酞作为指示剂,50 mL溶剂中指示剂加入量增加到3 mL时仍不能使变色明显。3.1.2.2 试剂加入乙醚一乙醇混合剂主要是起溶解、稀释油样的作用,以扩大与碱液进行中和反应时的接触面积。乙醇具有亲水、亲油的两重性,因而可促使油相与碱液的互溶,使中和反应进行顺利。同时,防止生成的钾皂水解显碱性,影响结果准确度。国标中给出的中性乙醇-乙醚混合溶剂用量为3 g 5 g油样加入50 mL。郝小波14 研究表明,溶剂用量可减少至每5 g油样加入30 mL,此时滴定结果与原结果相差不超过2 %。氢氧化钾标准溶液浓度为0.1 mol/L时,不易受空气中CO2 影响。但油样酸价较低,必须进行稀释时,应尽量使用现配制的标准溶液,保存时间不超过12小时。3.2 过氧化值测定3.2.1 测定结果硫代硫酸钠标准溶液经三次标定实验后,浓度确定为0.1046 mol/L。根据需要,用移液管取50 mL,加水定容至500 mL,稀释10倍后浓度为0.01046 mol/L。再从中取出100 mL,加水定容至500 mL,再稀释5倍后浓度为0.002092 mol/L。大豆油、棉籽油、色拉油的取样范围为15 g25 g,核桃油取样范围为10 g15 g。空白对照组滴定消耗0.002092 mol/L标准溶液体积,实验前为0.35 mL、0.37 mL,实验后为0.48 mL、0.52 mL。空白对照组消耗标准溶液体积=(0.35+0.37+0.48+0.52)/4=0.43 mL。此节表3-5至表3-8中消耗体积一栏均为未减去空白对照消耗的体积,硫代硫酸钠标准溶液浓度均为0.002092 mol/L。大豆油、棉籽油、色拉油核桃油样品过氧化值滴定数据见表3-5至3-8。表3-5 大豆油样品过氧化值油样油样质量(g)消耗体积(mL)过氧化值(mmol/kg)过氧化值平均值(mmol/kg)相对偏差(%)大豆油1号16.93 11.95 1.42 1.42 0.15 17.16 12.10 1.42 0.10 22.90 15.95 1.42 -0.25 大豆油2号18.53 10.25 1.11 1.09 2.00 16.44 8.85 1.07 -1.42 19.59 10.55 1.08 -0.57 大豆油3号16.70 8.75 1.04 1.04 0.56 16.88 8.95 1.06 1.88 20.11 10.15 1.01 -2.44 表3-6 棉籽油样品过氧化值油样油样质量(g)消耗体积(mL)过氧化值(mmol/kg)过氧化值平均值(mmol/kg)相对偏差(%)棉籽油1号18.73 6.30 0.66 0.65 1.30 19.00 6.45 0.66 2.41 18.53 5.95 0.62 -3.71 棉籽油2号18.89 10.25 1.09 1.09 0.04 18.39 9.90 1.08 -0.90 22.17 12.05 1.10 0.86 棉籽油3号21.68 8.25 0.75 0.77 -1.68 22.91 8.70 0.76 -1.60 26.71 10.55 0.79 3.28 3.2.2 影响过氧化值测定的因素碘量法测定植物油过氧化值简单易行,无需特殊设备,在常规化验室就可完成。但测定过程中易受多种因素影响,如试剂、加水量、摇动速度与测定时间、滴定终点判断等,使其测定值波动性大,造成该法灵敏度低,精确度不高。153.2.2.1 试剂原国标GB/T5538-1985中规定,碘量法检测油脂过氧化值的溶剂为三氯甲烷-冰乙酸(2:3)。但三氯甲烷不仅毒性较大,污染环境,且在有光照的酸性溶液中会氧化分解氯气,并与溶剂中的少量水化合为次氯酸溶于溶剂中。测定试剂空白时,所取溶剂中的次氯酸氧化碘化钾生成碘,消耗了较多的标准溶液,致使空白值较大。周宝兰16 等研究出用异辛烷代替三氯甲烷,提高了碘量法的安全性和准确度、灵敏度。此方法在GB/T5538-2005版本中得到使用。表3-7 色拉油样品过氧化值油样油样质量(g)消耗体积(mL)过氧化值(mmol/kg)过氧化值平均值(mmol/kg)相对偏差(%)色拉油1号23.80 7.60 0.63 0.61 3.25 22.91 7.20 0.62 1.28 22.15 6.60 0.58 -4.53 色拉油2号21.08 11.60 1.11 1.13 -1.82 22.48 12.65 1.14 0.72 23.22 13.10 1.14 1.10 色拉油3号15.77 9.05 1.14 1.15 -0.91 18.00 10.40 1.16 0.41 22.22 12.75 1.16 0.51 表3-8 核桃油样品过氧化值油样油样质量(g)消耗体积(mL)过氧化值(mmol/kg)过氧化值平均值(mmol/kg)相对偏差(%)核桃油12.95 15.40 2.42 2.41 0.27 11.25 13.40 2.41 0.01 13.37 15.80 2.40 -0.28 根据国标中的方法配制饱和碘化钾溶液,放置24小时后开始明显变成黄色,说明有I-氧化成I2,影响结果的准确性。饱和碘化钾溶液是否澄清无色,是判断试剂能否使用的标准。对此的改进的方法是:向100 mL饱和溶液中加入0.56g氢氧化钾固体,摇匀待用。此方法处理后碘化钾溶液在棕色瓶中可储存30天,测定时与新配制的差异不超过2 %1718。淀粉指示剂剂应随用随配,储存时间较长后遇I2 变蓝不灵敏。可向其中每50 mL加入0.2 g水杨酸作为防腐剂,可延长淀粉指示剂保存时间,保证结果准确性。硫代硫酸钠标准溶液配制后不稳定,常温光照条件下发生氧化还原反应主要是在前7天,且在pH 8 pH 10的碱性溶液中反应程度较小。因此定容后的硫代硫酸钠标准溶液,需储于棕色瓶中,在暗处放置14天后再标定3。3.2.2.2 加水量油样与饱和碘化钾溶液在室温暗处反应后,颜色较深,直接用硫代硫酸钠标准溶液滴定难以判断滴定终点。应加水稀释,再加淀粉指示剂,用标准溶液滴定至蓝色消失,变成浅绿色为终点。应根据油样颜色深浅、克数采用合理加水量,加水过少滴定终点不明显,加水过多影响滴定准确度。实验测得,对于大豆油、棉籽油等深色油脂,30mL异辛烷-冰乙酸混合溶剂中油样15 g 25 g时,合理加水量为80 mL 100 mL。对于色拉油、核桃油等浅色油脂,30 mL异辛烷-冰乙酸混合溶剂中油样15 g左右时,合理加水量为30 mL 50 mL。3.2.2.3 摇动速度与测定时间实验表明,测定植物油的过氧化值时,称量加溶剂后放置时间对测定结果影响很大,时间越长,数值越大。应立即加塞沿顺时针方向连续摇动1分钟,混匀。加100 mL水,盖上塞激烈振摇3秒16。摇晃速度慢,可能混合不均匀,测定数值不准确;摇晃时间长,碘化钾和油脂接触了空气,并受光线照射等的作用,更易于氧化,这样测得的结果也不准确。表3-9 油样感官指标试管编号油样透明度色泽气滋味1大豆油1号透明黄+红+大豆油味淡,无异味2大豆油2号透明黄+红+大豆油味淡,无异味3大豆油3号透明+黄+红+有大豆油味,无异味4棉籽油1号透明-黄+红+有棉籽油味,无异味5棉籽油2号透明-黄+红+棉籽油味淡,无异味6棉籽油3号透明黄+红+棉籽油味淡,无异味7色拉油1号透明+黄+红无异味8色拉油2号透明+黄+红无异味9色拉油3号透明+黄红无异味10核桃油透明黄+红稍有异味3.3 感官指标测定实验观察记录见表3-9。+、- 符号表示该项指标程度大小,+ + + 无符号 - 。冷冻试验结果,0 低温条件下放置5.5小时,3种色拉油均未出现絮状物或沉淀。3.4 综合分析3.4.1 大豆油数据分析表3-10 大豆油样品综合数据油样酸价(mg/g)过氧化值(mmol/kg)透明度色泽气滋味大豆油1号0.921.42透明黄+红+大豆油味淡,无异味大豆油2号1.301.09透明黄+红+大豆油味淡,无异味大豆油3号1.101.04透明+黄+红+有大豆油味,无异味表3-11压榨、浸出成品大豆油质量指标-来自GB 1535-2003 大豆油项目质量指标一级二级三级四级色泽(罗维朋比色槽25.4mm)-黄70红4.0黄70红6.0(罗维朋比色槽133.4mm)黄20红2.0黄35红4.0-气味、滋味无气味、口感好气味、口感良好具有大豆油固有的气味和滋味,无异味具有大豆油固有的气味和滋味,无异味透明度澄清、透明澄清、透明-酸值(KOH)/(mg/g)0.200.301.03.0过氧化值/(mmol/kg)5.05.06.06.0对照国标数据得出,1号油为三级大豆油,2号、3号油为四级大豆油,限制指标为酸值。3种大豆油均符合国家标准。3.4.2 棉籽油数据分析表3-12 棉籽油样品综合数据油样酸价(mg/g)过氧化值(mmol/kg)透明度色泽气滋味棉籽油1号0.460.65透明-黄+红+有棉籽油味,无异味棉籽油2号1.221.09透明-黄+红+棉籽油味淡,无异味棉籽油3号0.650.77透明黄+红+棉籽油味淡,无异味表3-13 压榨、浸出成品棉籽油质量指标-来自GB 1537-2003 棉籽油项目质量指标一级二级三级色泽(罗维朋比色槽25.4mm)-黄70红4.0(罗维朋比色槽133.4mm)黄35红3.5黄35红5.0-气味、滋味无气味、口感好气味、口感良好具有棉籽油固有的气味和滋味,无异味透明度澄清、透明澄清、透明-酸值(KOH)/(mg/g)0.200.301.0过氧化值/(mmol/kg)5.05.06.0对照国标数据得出,1号油、3号油为三级棉籽油,2号油酸价为1.22,超出酸价指标限制,不符合国家标准。3.4.3 色拉油数据分析表3-14色拉油样品综合数据油样酸价(mg/g)过氧化值(mmol/kg)透明度色泽气滋味冷冻试验色拉油1号0.080.61透明+黄+红无异味澄清、透明色拉油2号0.071.13透明+黄+红无异味澄清、透明色拉油3号0.151.15透明+黄红无异味澄清、透明表3-15通用色拉油成品质量指标-来自GB/T 17756-1999 色拉油通用技术条件项目指标透明度澄清、透明气味、滋味无气味,口感好色泽(罗维朋比色槽133.4mm)黄30红3.0酸价,mgKOH/kg0.20过氧化值,mmol/kg5冷冻试验(0冷藏5.5h)澄清、透明对照国标数据得出,3个色拉油样品均符合国家标准。3.4.4 核桃油数据表3-16核桃油样品综合数据油样酸价(mg/g)过氧化值(mmol/kg)透明度色泽气滋味核桃油3.522.41透明黄+红稍有异味表3-17压榨成品核桃油质量指标-来自GB/T22327-2008核桃油项目指标透明度澄清、透明气味、滋味正常,无异味色泽(罗维朋比色槽25.4mm)黄30红4.0酸价,mgKOH/kg3.0过氧化值,mmol/kg6.0对照国标得出,存放3年以上的核桃油酸价达3.52,超出国标中的酸价限值,且稍有哈败味。该核桃油已不能食用。结 论测定结果表明,购买的三个品种,共9个样品植物油中,2号棉籽油酸价超标,其余油样均符合国家标准。实验室存放3年以上的核桃油,酸价超标,稍有哈败味。酸价测定实验中,色拉
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