文/鄭亮 夏芳芳,國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作湖北中心
目前,由于地溝油的處理問(wèn)題受到社會(huì)各界和政府部門的廣泛關(guān)注,對(duì)地溝油有效的檢測(cè)和處理利用對(duì)于我國(guó)的食品安全和資源再利用都有著舉足輕重的作用。針對(duì)地溝油的理化性能的檢測(cè)的研究日益增加,各高校、科研院所以及質(zhì)檢相關(guān)部門也不斷加強(qiáng)地溝油檢測(cè)的研究力度,本文對(duì)現(xiàn)有的各種不同的檢測(cè)方法的優(yōu)點(diǎn)和不足進(jìn)行比較分析,介紹現(xiàn)有的檢測(cè)技術(shù)原理以及分析狀況,以及地溝油檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
地溝油是由下水道獲取或從餐桌廢棄物回收的途徑獲得的,通過(guò)一系列方法進(jìn)行加工和重提,加工成二次產(chǎn)品,但是,由于地溝油是在惡劣環(huán)境條件下加工和提取,往往富集并產(chǎn)生各種有害物質(zhì),如黃曲霉素、苯并(a)芘、反式脂肪酸等,并含有洗滌劑成分,此外,重提過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氫化油、三酰甘油聚合物等,地溝油區(qū)別于合格油脂的幾個(gè)特征可以作為檢測(cè)指標(biāo),但同時(shí)必須根據(jù)地溝油的獨(dú)特特點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定。
目前對(duì)于地溝油檢測(cè)方面的研究主要集中在中國(guó),其中大部分集中在高校:中南林業(yè)科技大學(xué)(申請(qǐng)?zhí)枺?01210230447)、西北農(nóng)林科技大學(xué)(申請(qǐng)?zhí)枺?01110154074、201310123450)、中國(guó)科技大學(xué)、江南大學(xué)、西南大學(xué)、清華大學(xué)、廈門大學(xué)等。主要科研院所包括深圳市計(jì)量質(zhì)量檢測(cè)研究院、廣州市疾病預(yù)防控制中心、廣東省藥品檢驗(yàn)所、深圳市藥品檢驗(yàn)所、重慶市計(jì)量質(zhì)量檢測(cè)研究院、陜西省食品藥品檢驗(yàn)所、上海市糧食科學(xué)研究所等;主要公司申請(qǐng)為西安融慧專利產(chǎn)品開(kāi)發(fā)咨詢有限責(zé)任公司。累計(jì)地溝油檢測(cè)方面專利申請(qǐng)量為246件。
按照地溝油檢測(cè)的原理可以將地溝油檢測(cè)技術(shù)大致劃分為以下幾種,并分別比較了其優(yōu)勢(shì)和局限性。
通常直接通過(guò)人用眼睛觀察、鼻嗅、口嘗和耳聽(tīng)等感覺(jué)方式對(duì)地溝油進(jìn)行鑒別,即觀察油脂的顏色是否發(fā)暗并由沉淀物,聞其是否有臭味或者辛辣味,嘗其是否有異味或者聽(tīng)油脂燃燒時(shí)是否有因水含量超標(biāo)所產(chǎn)生的爆炸聲。但是,感官鑒定具有一定的主觀性,并且需要具有長(zhǎng)期的油脂檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí),因?yàn)榈販嫌偷募庸すに嚥粩鄡?yōu)化,通過(guò)脫色、過(guò)濾或者降酸等方法,可以使地溝油的色澤、味道等得到改善,且當(dāng)?shù)販嫌团c合格油脂混合后,如果地溝油的含量較低時(shí),這種感官性狀不明顯,所以,感官檢測(cè)只能作為輔助檢測(cè)手段對(duì)地溝油進(jìn)行鑒定。
根據(jù)國(guó)家食用油脂相關(guān)質(zhì)量衛(wèi)生指標(biāo),一般檢測(cè)食用油理化指標(biāo)包括水分、酸價(jià)或酸值、過(guò)氧化值、碘價(jià)、羥基價(jià)等。
國(guó)家規(guī)定食用油中的水分含量不得超過(guò)0.2%,而地溝油往往含水量大于1%,由此可以判斷食用油中是否摻有潲水油。但是,這種水分檢測(cè)無(wú)法用于鑒定深度油炸油。而研究發(fā)現(xiàn),煎炸老油與潲水油的酸價(jià)與國(guó)家食用油脂標(biāo)準(zhǔn)差距較大,能夠用過(guò)氧化值來(lái)辨別食用油和煎炸老油,過(guò)氧化物是油脂酸敗初期的產(chǎn)物,此過(guò)程于地溝油腐敗過(guò)程期間發(fā)生。過(guò)氧化值(POV)可以用來(lái)衡量油脂的新鮮程度,此方法又可以分為化學(xué)分析和比色法。
這些油脂指標(biāo)都能較好地反映出油脂的氧化酸敗的程度,是氧化酸敗的靈敏指標(biāo)。通過(guò)對(duì)這些指標(biāo)的研究發(fā)現(xiàn),潲水油與正品油之間存在顯著的差別,其中過(guò)氧化值的差別在200%以上。但是過(guò)氧化值在氧化酸敗過(guò)程中有可能下降,不同油脂的不飽和度也差別很大。如果單一的來(lái)看,該指標(biāo)不能準(zhǔn)確地反映油脂中是否摻入地溝油以及摻入量,也無(wú)法準(zhǔn)確的區(qū)分回收油脂和因長(zhǎng)時(shí)間放置等因素氧化的油脂的區(qū)別,從而導(dǎo)致鑒定不準(zhǔn)確。同時(shí),當(dāng)檢測(cè)樣品的精煉程度較好時(shí),酸值會(huì)大幅下降。故還應(yīng)進(jìn)行其它各種方法的探索。
另外,碘價(jià)能夠反映油脂不飽和脂肪酸的含量,煎炸老油在過(guò)度加熱后大量的不飽和脂肪酸分解,使得不飽和脂肪酸含量大大減少,使碘價(jià)降低。但是,該檢測(cè)不能用于檢測(cè)潲水油。
地溝油的來(lái)源包括餐廚廢油脂,因此通常含有動(dòng)物油脂。食用植物油中主要有谷甾醇、豆甾醇等多種植物甾醇,動(dòng)物油脂的特征甾醇是膽固醇,植物油脂通常不含或含量極少。但煎炸老油等有的油脂中不含有動(dòng)物油脂,會(huì)造成誤判,且氣相色譜法檢測(cè)預(yù)處理較復(fù)雜,分析時(shí)間較長(zhǎng),不宜進(jìn)行推廣使用,當(dāng)廢油脂所占食用油的比例少于10%時(shí),較難檢測(cè)出其中的膽固醇。
快速檢測(cè)試紙法根據(jù)地溝油中游離脂肪酸能使摻入硅膠中的噴溴甲酚綠指示劑改變顏色,制成微型薄層色譜試紙條,通過(guò)觀察顏色變化可以快速檢驗(yàn)食用油變質(zhì)情況。研究發(fā)現(xiàn)地溝油的含量與硅膠板的顏色呈相對(duì)應(yīng)的關(guān)系變化,當(dāng)所檢測(cè)的油樣在硅膠板上的顏色顯示為黃色時(shí)可初步認(rèn)為此油樣為地溝油,可以檢測(cè)出摻兌到食用油中含量為10%地溝油。該方法適用于現(xiàn)場(chǎng)對(duì)地溝油摻入食用植物油的快速鑒定,在快速篩選檢測(cè)食用油品質(zhì)方面,具有很大的推廣潛力。
此種方法運(yùn)用較多。在地溝油腐敗、受到污染過(guò)程中,也同時(shí)溶進(jìn)了金屬離子、硫酸根離子、微生物和各種雜質(zhì),摻雜在本來(lái)屬于非導(dǎo)電物質(zhì)的油脂中,采用水等溶劑萃取后測(cè)定電導(dǎo)率,可以對(duì)地溝油含量進(jìn)行檢測(cè)。運(yùn)用石油醚加入電導(dǎo)率法測(cè)定了潲水油、一級(jí)油與四級(jí)油的電導(dǎo)率,證明潲水油的摻入與水相電導(dǎo)率的良好相關(guān)性,并且油脂污染越嚴(yán)重,電導(dǎo)率差異越大。彭進(jìn)等研究發(fā)現(xiàn),測(cè)定潲水油經(jīng)提取后水相平均電導(dǎo)率達(dá)到119μS/cm,潲水油與精練菜籽油混合后,潲水油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與電導(dǎo)率呈線形關(guān)系,潲水油與合格食用油電導(dǎo)率測(cè)定結(jié)果差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。電導(dǎo)率測(cè)定法試驗(yàn)條件、操作要求簡(jiǎn)單,試驗(yàn)的顯著性與重復(fù)性都較好,可以認(rèn)為此種方法是目前較為可靠的地溝油檢測(cè)方法。
氣相色譜法與氣質(zhì)聯(lián)用法測(cè)定;薄層色譜法與柱色譜法 高效液相色譜技術(shù) 色譜法可選擇檢測(cè)指標(biāo)多,可以準(zhǔn)確、定量檢測(cè)痕量物質(zhì),效果好,但試驗(yàn)成本、對(duì)儀器和操作者要求相對(duì)較高。
光譜技術(shù)是檢測(cè)方法探尋的新趨勢(shì),具有快速、無(wú)損、方便的特點(diǎn),更能適應(yīng)大量檢測(cè)任務(wù)的需求。包括紫外可見(jiàn)分光光度法、熒光分析法、折光率分析、紅外光譜分析、原子吸收光譜檢測(cè)、拉曼光譜檢測(cè)技術(shù)。其中紫外可見(jiàn)分光光度法所用儀器簡(jiǎn)單,檢測(cè)速度快,費(fèi)用低,但準(zhǔn)確性較低,且檢測(cè)局限較大;熒光分析法較靈敏和準(zhǔn)確,但是會(huì)受到熒光淬滅效應(yīng)的影響,且不適用于對(duì)煎炸老油的檢測(cè);折光率方法的操作簡(jiǎn)單,但局限性較大,可以作為參考方法之一,不適合單獨(dú)運(yùn)用;紅外分析法最大的好處是方便、快速、高效、低成本,適合未來(lái)快速大量檢測(cè)工作的要求;原子吸收分光光度法效果較好,可以作為鑒別地溝油方法之一,但是該方法需要較多的前處理步驟;拉曼光譜檢測(cè)所采用的簡(jiǎn)單儀器的準(zhǔn)確率難以保證,但是拉曼光譜的分析技術(shù)也是未來(lái)的發(fā)展方向之一。
核磁共振(NMR)方法適用于質(zhì)量控制,方法簡(jiǎn)單,測(cè)試精度高,可以用來(lái)測(cè)定特征指標(biāo)物的質(zhì)量異常。該方法的主要局限在于對(duì)于因含飽和脂肪酸較多而凝固點(diǎn)較高的油脂效果較一般,如花生油等。核磁共振法測(cè)量精確,重復(fù)性好,也可以做到無(wú)損檢測(cè)。其前處理較少的特點(diǎn)適用于批量快速檢測(cè)。
質(zhì)譜分析技術(shù)是新興的分析技術(shù),越來(lái)越多的運(yùn)用于各種檢測(cè)中,測(cè)定的結(jié)果都較為理想,適用于高標(biāo)準(zhǔn)要求的定量檢測(cè)。最大的局限還是試驗(yàn)儀器、條件方面的要求較高。目前對(duì)該檢測(cè)方法進(jìn)行的探索都還有限,可能是未來(lái)的突破方向。
地溝油檢測(cè)的普遍難點(diǎn)在于檢測(cè)原料采集困難、各種不同來(lái)源、不同煉制程度地溝油的物質(zhì)組成差別較大,以及有害物質(zhì)的痕量性等。未來(lái)的地溝油檢測(cè)技術(shù)將向同時(shí)兼顧準(zhǔn)確、快速和低成本等特點(diǎn)的方向發(fā)展。
在發(fā)展地溝油檢測(cè)技術(shù)的同時(shí),還應(yīng)該加快地溝油綜合利用技術(shù)同國(guó)外先進(jìn)技術(shù)接軌的腳步,將回收油脂利用于燃油加工等合法途徑。
我國(guó)對(duì)地溝油的綜合利用主要有3種方式:一是對(duì)地溝油進(jìn)行簡(jiǎn)單加工提純,直接作為低檔的工業(yè)油酸、硬脂酸和工業(yè)油脂等,二是利用地溝油制備無(wú)磷洗衣粉,三是將地溝油醇解制取生物柴油(脂肪酸甲酯)。
由于動(dòng)植物油價(jià)格較高,迫使生物柴油的成本遠(yuǎn)高于石化柴油,從而限制了生物柴油工業(yè)的發(fā)展,所以充分地利用地溝油制備生物柴油,既能防止廢棄食用油再次進(jìn)入食物鏈和減輕地溝油造成的環(huán)境污染,又可以十分有利地促進(jìn)生物柴油的發(fā)展,這也是未來(lái)處理地溝油資源化合理利用的最佳出路。
總之,國(guó)外對(duì)地溝油的危害性和鑒別研究的報(bào)道較少,大多數(shù)是與廢棄油脂綜合利用相關(guān)的報(bào)道。對(duì)地溝油鑒別研究主要集中在中國(guó)高校和科研院所,地溝油的常規(guī)性檢測(cè)指標(biāo),如酸價(jià)、水分、感官等在精煉過(guò)程中被不法分子降低到可食用油允許的范圍內(nèi),現(xiàn)有的食用油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)無(wú)法滿足檢測(cè)判斷地溝油的需要,這需要尋求鑒別精度的提高,從技術(shù)層面上杜絕地溝油上餐桌,同時(shí),應(yīng)加強(qiáng)地溝油合理化利用的研究步伐。