龔逸群

摘 要 在設定的加熱溫度和儲存時間下，菜籽油的介電特性參數(shù)電容、阻抗及電感值，分別與其品質(zhì)指標過氧化值、酸值及羰基價之間具有顯著的相關關系。建議通過測定菜籽油的介電特性值(電容、阻抗及電感值)來直接計算品質(zhì)指標過氧化值、酸值及羰基價。

關鍵詞 菜籽油介電特性品質(zhì)檢測儲存電容阻抗

中圖分類號： TS225.14 文獻標識碼：A

對油脂中揮發(fā)性物質(zhì)和極性化合物含量的測定，通常采用色譜法，一般生產(chǎn)企業(yè)和使用單位難以完成，因此尋找快速、簡便、有效的檢測方法具有現(xiàn)實意義。根據(jù)極性化合物分子的含量與油脂的介電特性有關，可以采用簡單的物理方法檢測油脂的介電特性，從而確定油脂的品質(zhì)。

Hagura等進行了大豆油油炸過程介電常數(shù)的測定，得出了介電常數(shù)與油脂的酸價、密度及相對黏度均有顯著的相關性，建議把介電常數(shù)作為油脂等級評價的新指標。秦文等研究指出，大豆油介電常數(shù)和電導，分別與酸值、過氧化值及色度3項品質(zhì)指標之間均存在一一對應的線性相關性，可以用介電常數(shù)和電導來評價大豆油的品質(zhì)。陳慰宗等提出利用介電常數(shù)測定來反映食用油的質(zhì)量。王東等分析了環(huán)境溫度與罐貯菜籽油酸值、過氧化值等之間的關系，以了解存油品質(zhì)變化規(guī)律。本研究分析了菜籽油經(jīng)過不同溫度處理后室溫存放一定時間時，油品質(zhì)指標與介電特性參數(shù)之間的相關性，以期為食用油脂品質(zhì)無損檢測設備的研發(fā)提供依據(jù)。

一、菜籽油高溫加熱儲存期間品質(zhì)指標的變化

菜籽油過氧化值隨著溫度的升高先增大后減小，隨儲存時間的延長而增大。隨著加熱溫度的升高和儲存期的延長，菜籽油酸值、皂化值、羰基價增大，碘值緩慢降低。

二、菜籽油儲存期間介電參數(shù)的變化

菜籽油在儲存期間阻抗呈現(xiàn)上升的趨勢，第4天和第5天的數(shù)據(jù)明顯高于前3天，同時，隨溫度的升高阻抗也呈現(xiàn)上升的趨勢，說明高溫加熱改變了菜籽油內(nèi)部束縛電荷所形成的電場，表現(xiàn)在宏觀上阻抗升高。菜籽油在整個儲存過程中，電容與阻抗的變化趨勢相反，菜籽油的電容值隨著儲存時間的延長而降低，同時隨著溫度的升高，電容值也降低。菜籽油高溫加熱后整個儲存過程，電感隨著儲存時間的變化并不明顯，隨著時間的延長而略有升高，隨溫度升高電感增大。

三、菜籽油品質(zhì)與介電參數(shù)的相關關系分析

不同溫度下菜籽油理化指標與介電特性的相關關系：

菜籽油過氧化值與介電參數(shù)之間有相關意義。在150℃和170℃下，過氧化值與阻抗、電容和電感的相關性都較好，達到顯著水平。在210℃條件下過氧化值與阻抗的相關性變?nèi)酰?30℃下過氧化值與電感的相關性最弱。

介電參數(shù)與酸值之間的相關系數(shù)排序是電容＞阻抗＞電感，隨溫度升高相關性降低。酸值與電感的相關性不顯著。與碘值相關性最好的介電參數(shù)是電容，相關系數(shù)都在0.9之上，碘價與電感的相關性不顯著。

皂化值與介電參數(shù)的相關性變化較大。在150℃時，皂化值與3個介電參數(shù)的相關性不顯著。在高溫段，皂化價與阻抗、電容的相關性達到顯著水平。在230℃下，皂化價與阻抗和電容的相關系數(shù)達到最好。

與羰基價相關性最好的介電參數(shù)是電容，最好的相關性出現(xiàn)在190℃，在210℃羰基價與電感的相關性不顯著。菜籽油品質(zhì)指標與電容的相關性最好，在每個溫度點上其相關性都高于另兩個介電參數(shù)。菜籽油品質(zhì)指標與電感之間的相關性較差。

四、菜籽油品質(zhì)指標與介電特性參數(shù)之間關系模型的建立與驗證

選取國家標準中菜籽油理化指標的3個檢測值過氧化值(POV)、酸值(AV)及羰基價(CV)為品質(zhì)參數(shù)，電感值(L)、電容(Cs)和阻抗(Z)為介電參數(shù)，考慮試驗過程的溫度和貯藏時間等因素，建立對應的回歸方程組，代入試驗樣品數(shù)據(jù)，推導而得的計算值之差，過氧化值誤差在?.2mmol/kg之內(nèi)，酸值誤差在+0.2之內(nèi)，羰基價誤差在0.1到+0.2mmol/kg之內(nèi)，都在設計的容許誤差范圍之內(nèi)，進一步驗證了建立的方程組的正確性。

五、討論與結(jié)論

油脂中含有大量不飽和脂肪酸，隨加熱的開始氫過氧化物先增加，到一定時間后氫過氧化物分解成醛、醇等。因此，過氧化值有短時下降。隨著加熱時間的延長，熱氧化作用占優(yōu)勢，產(chǎn)生大量的過氧化物使過氧化值急劇上升，當達到一定數(shù)量時，又發(fā)生熱分解、熱聚合生成醛、酮、醇、環(huán)氧化物等，過氧化值又緩慢降低。由此可見，植物油過氧化值較低時，有害物質(zhì)含量不一定低，由此引起的介電參數(shù)的變化規(guī)律性不強。因此判斷油脂品質(zhì)不能單憑過氧化值的大小，還應參考顏色、酸值、碘值等指標。

在1kHz頻率、1V電壓及1mA電流的測試條件下，本試驗中菜籽油隨著加熱溫度的升高和儲存時間的延長，電感阻抗上升，電容下降，品質(zhì)指標中過氧化值、酸值、皂化值及羰基價均呈上升趨勢，碘值降低。菜籽油的介電特性參數(shù)電容、阻抗與電感值與國標中的品質(zhì)指標過氧化值、酸價及羰基價具有較好的線性相關關系，其實際測量值與計算值的誤差在允許范圍內(nèi)，可以實現(xiàn)菜籽油品質(zhì)的快速檢測。

菜籽油經(jīng)過高溫加熱貯藏后，其品質(zhì)開始下降，過氧化值先增大后減小，酸值升高，碘值降低，皂化值變大，羰基價變大，品質(zhì)變差。對同樣的油樣用LCR儀測量其介電參數(shù)，可以發(fā)現(xiàn)，阻抗上升，電容下降，儲存時間越長，電感越大。三個介電參數(shù)之中，與品質(zhì)指標相關性較好的是電容，較弱的是電感。只是極化程度還受溫度、頻率及物質(zhì)本身的結(jié)構和性質(zhì)等綜合因素的影響，情況很復雜。食用油的主要成分是各種脂肪酸和甘油。當受到光、熱等因素的影響時，這些成分極易因發(fā)生各種化學反應而引起油脂質(zhì)量劣變。油品質(zhì)的評價方法已有很多報道，但還沒有形成一種公認的檢測方法。理化指標的測定是必要的，在歐洲極性化合物總含量被廣泛作為評價食用油脂品質(zhì)的指標，日本主要采用酸值、聚合物及感官指標。在我國新的國家標準中，食用油的極性化合物成分是品質(zhì)檢測的關鍵指標?！?/p>

（作者單位：信陽市質(zhì)量技術監(jiān)督檢驗測試中心）

參考文獻：

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