◎ 孔 偉,孟慶宇,蔣甜燕,魏為連
(中儲糧鎮(zhèn)江糧油有限公司,江蘇 鎮(zhèn)江 212006)
在最新公布的大豆油[1]、葵花籽油[2]、玉米油[3]國家標準中測定水分采用GB5009.236-2016《食品安全國家標準動植物油脂水分及揮發(fā)物的測定》[4]。此標準中測定油脂水分采用沙浴法、電熱干燥箱法。電熱干燥法測定食用油的水分需要5 h左右,在企業(yè)質(zhì)量管理上及時性得不到保障??枴べM休滴定法[5]是一種用于容量水分測量的方法,通過樣品消耗的卡爾·費休試劑體積,計算樣品的水分含量。卡爾·費休法測定水分只需要5 min左右,更加適宜于食用油在線檢測。本文對卡爾·費休法測定食用油中水分的實際應(yīng)用進行幾點探討,對卡爾?費休法與電熱干燥箱法進行比對,同時對卡爾?費休法樣品的最佳稱樣量、卡爾·費休試劑滴定度及滴定周期進行確定。
食用油:由中儲糧鎮(zhèn)江糧油有限公司提供。
870 KF卡爾·費休法水分測定儀,瑞士萬通;ML304T/02電子天平,梅特勒-托利多;DHG-9035A電熱鼓風干燥箱,上海一恒科學儀器有限公司。
1.3.1 電熱干燥法
在預先干燥并稱量的玻璃儀器中,根據(jù)試樣預計水分及揮發(fā)物含量,稱取5 g或10 g食用油(精確至1 mg)。將其置于(103±2)℃的電熱干燥箱中1 h,再移入干燥器中,冷卻至室溫,稱量準確至1 mg。重復加熱、冷卻及稱量步驟,每次復烘時間為30 min,直到連續(xù)2次稱量的差值不超過2 mg(5 g樣品時)或4 mg(10 g樣品時)。重復加熱多次后,如后一次重量高于前一次重量,以前一次重量計算[4]。計算公式如下:
分及揮發(fā)物的百分含量(%)
式(1)中,m1為干燥前樣品與稱量容器質(zhì)量,g;m2為干燥后樣品與稱量容器質(zhì)量,g;m0為稱量容器質(zhì)量,g。
1.3.2 卡爾?費休法
于滴定杯中加入25 mL無水甲醇浸沒鉑電極,在攪拌下用卡爾·費休試劑(滴定度:3~5 mg/mL)滴定至終點。迅速稱取2 g食用油(精確至0.1 mg)直接加入滴定杯中;輸入樣品,用卡爾費休試劑滴定到終點,重復3次,取平均值作為測量結(jié)果,結(jié)果取小數(shù)點后3位。試劑需儲藏在棕色瓶內(nèi),避免卡爾·費休試劑見光分解,定期更換干燥管內(nèi)分子篩和變色硅膠,減少卡爾費休試劑自身的反應(yīng)變化[5]。
滴定度是指每1 mL卡爾·費休試劑相當于水的質(zhì)量。每2 d標定1次卡爾·費休試劑的滴定度,觀察滴定度的變化趨勢。方法:在標定工作模式下,精確吸取0.03 g(精確至0.1 mg)標準水,重復檢測3次,得出卡爾費休試劑的滴定度。
同一食用油,改變稱樣量采用卡爾?費休法進行水分測定。食用油用玻璃瓶進行儲藏,保證油品自身的水分不發(fā)生變化[6]。
加入不同體積的純水進行回收率試驗。
采用卡爾?費休法與電熱干燥箱法測定不同品種不同質(zhì)量等級的成品食用油水分,結(jié)果見表1。從表1可以看出,卡爾?費休法與電熱干燥箱法測定水分結(jié)果的精密度在1.4%~7.4%,能滿足精密度在重復性條件下獲得的2次獨立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術(shù)平均值10%的要求[4-5]。并且,卡爾?費休法用時少,如產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量異常情況可以及時反饋生產(chǎn)進行調(diào)整。
表1 卡爾?費休法與烘箱法測定不同食用油水分結(jié)果表
卡爾·費休試劑的滴定度會隨著時間的推移而發(fā)生變化[7],故對試劑的滴定度進行研究。每隔2 d對卡爾·費休試劑進行滴定度標定,連續(xù)進行14 d??梢钥闯隹枴べM休試劑的滴定度隨著時間的推移而降低,這是因為卡爾·費休試劑受空氣中水分的影響[8]。卡爾·費休試劑滴定度變化趨勢,如圖1所示。
圖1 卡爾·費休試劑滴定度變化趨勢圖
對第7、9、11 d的滴定度數(shù)值進行相對標準偏差分析,結(jié)果見表2??梢钥闯觯? d內(nèi)滴定度變化的相對標準偏差在1%以內(nèi),而到第11 d相對標準偏差超過1.3%[9]。每標定1次滴定度用時為30 min,考慮到試劑成本和作業(yè)方便,將滴定周期確定為7 d,可以滿足要求。
表2 滴定度不同天數(shù)的相對標準偏差表
對同一食用油改變樣品的稱樣量,用卡爾?費休法進行水分測定。從表3可以看出,隨著食用油稱樣量的增加,水分含量結(jié)果有先降低后升高的趨勢。樣品稱樣量在2 g左右時與電熱干燥法結(jié)果相近,超過2.4 g時測得水分結(jié)果與電熱干燥法測得結(jié)果相差較大,所以稱樣量可以定在(2.0±0.4)g(精確至0.1 mg)。
表3 不同稱樣量的水分變化表
用純水進行回收率試驗,測定結(jié)果見表4?;厥章式Y(jié)果在98.5%~101.25%,滿足試驗回收率在95%~105%[9]的要求。
表4 回收率表
卡爾?費休法測定成品食用油水分用時少,可以滿足生產(chǎn)線及時監(jiān)測需求,結(jié)果與電熱干燥箱法一致,精密度在1.4%~7.4%??枴べM休試劑的滴定度標定周期可以設(shè)置為1周。最佳稱樣量為(2.0±0.04)g(精確至0.1 mg),用純水進行回收率試驗結(jié)果為98.5%~101.25%。
本文提到的檢測方法僅限于樣品均質(zhì)、揮發(fā)性物質(zhì)含量較少的油品,不適用于溶劑殘留量較高的原油。因檢測速度較快、準確度好,因此建議在企業(yè)制程控制中進行推廣,在液態(tài)、均質(zhì)的樣品中可以嘗試應(yīng)用,以便提升檢測速度,為生產(chǎn)運營提供技術(shù)保障。但卡爾·費休水分測定儀價格較高,且需要日常維護,在一定程度上限制了該方法在企業(yè)中的推廣。