物理化學(xué)方法檢測(cè)食用油摻地溝油研究

時(shí)間:2022-10-22 09:54:22

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物理化學(xué)方法檢測(cè)食用油摻地溝油研究

摘要:基于紅外光譜法對(duì)地溝油和合格食用油進(jìn)行測(cè)定,研究了3種物理化學(xué)方法在食用油品質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用。結(jié)果表明:地溝油與合格食用油比較,運(yùn)動(dòng)黏度和水相電導(dǎo)率具有顯著區(qū)別,可用于鑒別食用油摻偽,并具有快速、簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn);折光率區(qū)別不大,不能用于判斷油脂品質(zhì)。

關(guān)鍵詞:食用油;地溝油;運(yùn)動(dòng)黏度;水相電導(dǎo)率;折光率

食用油是食品中不可缺少的重要成分之一。中國(guó)每年產(chǎn)生大量廢棄油脂,被不法商販用于生產(chǎn)“地溝油”,并作為食用油出售,影響消費(fèi)者的身體健康。地溝油,泛指生活中的各類劣質(zhì)油,如回收的食用油、反復(fù)使用的炸油等,在氧化、酸敗、分解過(guò)程中發(fā)生一系列化學(xué)變化,可能含有游離脂肪酸、甘油分子、小分子醛酮和酯、過(guò)氧化物、多環(huán)芳烴類物質(zhì)、低分子分解產(chǎn)物等雜質(zhì)[1-2]。這些雜質(zhì)可能引起地溝油不同于食用油的物理和化學(xué)性質(zhì),但是由于地溝油無(wú)固定組成,至今尚未制定出統(tǒng)一的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。比較常見(jiàn)的地溝油檢測(cè)方法大都包括復(fù)雜分離步驟并且需要使用高級(jí)分析儀器,包括:理化指標(biāo)檢測(cè)、薄層色譜技術(shù)、光譜法、水分含量法、色譜法、膽固醇法、核磁共振法、脂肪酸分析法、毛細(xì)管電泳法、真菌霉素法和基因鑒定法等[3-4]。物理化學(xué)方法是應(yīng)用物理學(xué)原理與技術(shù),系統(tǒng)地對(duì)某一物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行測(cè)量,進(jìn)而研究化學(xué)問(wèn)題[5]。試驗(yàn)前不需要分離提純,并且儀器相對(duì)簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,操作方便。本文在對(duì)6種合格食用植物油和地溝油進(jìn)行紅外光譜分析的基礎(chǔ)上,采用運(yùn)動(dòng)黏度、電導(dǎo)率、折光率3種簡(jiǎn)單的物理化學(xué)方法對(duì)油樣進(jìn)行檢測(cè),探討測(cè)量結(jié)果與食用油品質(zhì)之間的關(guān)系。

1材料與方法

1.1材料與試劑

大豆油、芝麻油、菜籽油、玉米油、葵花籽油、花生油,市售;地溝油,收集營(yíng)口市某餐館的餐廚泔水混合物,經(jīng)過(guò)濾、脫水、脫色、除臭處理;散裝大豆油、散裝葵花籽油、散裝玉米油,市售。無(wú)水乙醇、溴化鉀、冰乙酸、無(wú)水乙醚、可溶性淀粉、氫氧化鉀、碘化鉀,分析純;超純水,自制(電阻率18.2MΩ·cm)。

1.2儀器與設(shè)備

WQF⁃510A傅里葉紅外變換光譜儀,北京北分瑞利分析儀器有限公司;DDS⁃307A電導(dǎo)率儀、WAY⁃2S阿貝折光儀,上海精密科學(xué)儀器有限公司SYP⁃ⅢB玻璃恒溫水浴、SYC⁃15G超級(jí)恒溫水浴,南京桑力電子設(shè)備廠;YDN⁃2運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)定儀,寧波瑾瑞儀器設(shè)備有限公司。1.3試驗(yàn)方法1.3.1混合油樣品的制備在市售葵花籽油中分別摻入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%的地溝油,制備出9種混合油樣品。1.3.2樣品紅外光譜的測(cè)定分別取10μL地溝油和6種市售食用油(大豆油、芝麻油、菜籽油、玉米油、葵花籽油、花生油)涂在KBr片上,測(cè)試分辨率4cm-1,掃描范圍4000~400cm-1,掃描次數(shù)10次。1.3.3樣品運(yùn)動(dòng)黏度的測(cè)定將地溝油、6種市售食用油、9種混合油樣品,各移取10mL于品氏黏度計(jì)中,20℃恒溫10min后測(cè)量運(yùn)動(dòng)黏度。在同樣的條件下,測(cè)量散裝大豆油、散裝葵花籽油、散裝玉米油3種散裝油樣品的運(yùn)動(dòng)黏度。1.3.4樣品水相電導(dǎo)率的測(cè)定移取30mL地溝油、6種市售食用油、9種混合油樣品,加入等體積去離子水混合搖勻后,靜置分層,分離出水相,25℃恒溫10min后測(cè)定水相電導(dǎo)率。在同樣的條件下測(cè)量3種散裝油樣品的水相電導(dǎo)率。

1.3.5樣品折光率的測(cè)定

將折光率儀連接25℃超級(jí)恒溫水浴,恒溫30min,將地溝油和6種市售食用油的樣品于25℃恒溫至少5min,每種樣品用滴管吸取1~2滴,滴于棱鏡上測(cè)定其折光率。1.3.6樣品酸價(jià)和過(guò)氧化值的測(cè)定分別測(cè)量散裝大豆油、散裝葵花籽油、散裝玉米油3種散裝油樣品的酸價(jià)和過(guò)氧化值,酸價(jià)按GB5009.229—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中酸價(jià)的測(cè)定》中第一法冷溶劑指示劑滴定法進(jìn)行測(cè)定;過(guò)氧化值按GB5009.227—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中過(guò)氧化值的測(cè)定》中第一法滴定法進(jìn)行測(cè)定。

2結(jié)果與討論

2.1樣品的紅外吸收光譜圖

由圖1~2可知:6種合格植物油吸收峰的位置與吸收峰的形狀基本相同,說(shuō)明不同種類的植物油的主要組分是相同的。地溝油在1710cm-1處多出一個(gè)肩峰,說(shuō)明地溝油經(jīng)過(guò)氧化、酸敗,組成確實(shí)與6種合格食用油不同,該處的吸收峰可歸屬于地溝油氧化、酸敗后產(chǎn)生的一系列飽和及不飽和的醛酮中C􀪅O的伸縮振動(dòng)[6]。

2.2樣品運(yùn)動(dòng)黏度的測(cè)定結(jié)果

由表1可知:6種合格食用油的運(yùn)動(dòng)黏度在62.43~65.66mm2·s-1之間,相差不大,地溝油的運(yùn)動(dòng)黏度為122.71mm2·s-1,遠(yuǎn)高于其他合格食用油??赡苁怯捎诘販嫌驮诮?jīng)歷了深度氧化、劣敗的條件下,植物油中的三酰甘油被氧化成高濃度的三酰甘油聚合物,使油脂的黏度增大[7]。葵花籽油中摻入不同比例地溝油后,測(cè)定混合油樣的運(yùn)動(dòng)黏度?;旌嫌蜆悠返倪\(yùn)動(dòng)黏度隨著地溝油質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而增加,并且二者呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,線性方程為y=0.6009x+62.4080,R2=0.9970。根據(jù)樣品運(yùn)動(dòng)黏度大小可以鑒別油樣是否為地溝油,并能初步判斷食用油中地溝油的摻入量。

2.3樣品萃取水相電導(dǎo)率的測(cè)定結(jié)果

由表2可知:6種合格食用油水相電導(dǎo)率都在10μS/cm以下,地溝油的水相電導(dǎo)率為89.25μS/cm,遠(yuǎn)大于其他食用油的電導(dǎo)率。合格的食用油幾乎是不導(dǎo)電的,地溝油中含有食鹽等調(diào)味劑、烹調(diào)過(guò)程產(chǎn)生的可電離物質(zhì)以及游離脂肪酸和小分子醛、酮等極性物質(zhì)[8],這些雜質(zhì)萃取后溶解于水相中,大幅度提高萃取水相的電導(dǎo)率。測(cè)定葵花籽油中摻入不同比例地溝油后萃取水相的電導(dǎo)率與地溝油質(zhì)量分?jǐn)?shù)具有線性關(guān)系,線性方程為y=0.7968x+9.35,R2=0.9986。因此,通過(guò)測(cè)定萃取水相電導(dǎo)率能夠?qū)崿F(xiàn)食用油摻偽的定性和半定量分析。

2.4樣品折光率的測(cè)定結(jié)果

食用油的折光率隨著所含脂肪酸的相對(duì)分子質(zhì)量和不飽和度的增加而增大,地溝油由于在烹飪過(guò)程發(fā)生嚴(yán)重氧化,脂肪酸不飽和度減小,折光率理應(yīng)減?。?]。由表3可知:地溝油與芝麻油的折光率一致,與其他5種合格食用油的折光率也十分接近。這可能是由于地溝油中產(chǎn)生的黏度較大的氧化三酰甘油聚合物、過(guò)氧化物等又提高了樣品的折光率,所以通過(guò)折光率的測(cè)定不能區(qū)分合格食用油和地溝油。

3方法準(zhǔn)確性分析

對(duì)散裝大豆油、散裝葵花籽油、散裝玉米油進(jìn)行運(yùn)動(dòng)黏度、水相電導(dǎo)率測(cè)定,并與常規(guī)方法酸價(jià)和過(guò)氧化值的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果見(jiàn)表4.由表4可知:散裝葵花籽油和散裝玉米油可能是合格食用油,散裝大豆油運(yùn)動(dòng)黏度和水相電導(dǎo)率值偏高,可能摻有地溝油,是疑似不合格食用油。根據(jù)國(guó)家食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求,合格食用植物油過(guò)氧化值≤0.25g/100g、酸價(jià)(KOH)≤3mg/g[10]。散裝葵花籽油和玉米油的酸價(jià)和過(guò)氧化值低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是合格食用油,散裝大豆油酸價(jià)和過(guò)氧化值均超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),屬于不合格食用油。這和運(yùn)動(dòng)黏度法以及水相電導(dǎo)率法得出的結(jié)論一致。

4結(jié)論

地溝油在經(jīng)過(guò)氧化、酸敗、分解等一系列化學(xué)變化后,物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化,紅外光譜于1710cm-1處多出一個(gè)肩峰。本文選擇3種常見(jiàn)物理化學(xué)方法:運(yùn)動(dòng)黏度、電導(dǎo)率和折光率法,對(duì)6種合格食用油和地溝油分別進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果發(fā)現(xiàn)地溝油運(yùn)動(dòng)黏度和水相電導(dǎo)率遠(yuǎn)高于合格食用油,2種方法可以快速鑒別食用油和地溝油,與傳統(tǒng)的分析方法相比具有快速、簡(jiǎn)便、價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)。地溝油與合格食用油的折光率數(shù)值區(qū)別不大,不能用來(lái)判斷油脂品質(zhì)。

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作者:何萍 張京京 潘懿 劉說(shuō) 單位:營(yíng)口理工學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院