劉 瑜
(平遙縣市場(chǎng)監(jiān)管綜合行政執(zhí)法隊(duì),山西晉中 031100)
羰基價(jià)是指1 kg 油樣中所含羰基化合物的量,油脂在儲(chǔ)存過(guò)程中會(huì)發(fā)生非常復(fù)雜的物理變化及化學(xué)反應(yīng),通過(guò)油脂水解和油脂氧化生成過(guò)氧化物。過(guò)氧化物極其不穩(wěn)定,容易斷裂形成醛類物質(zhì)或進(jìn)一步氧化成酮類物質(zhì),變化過(guò)程復(fù)雜。羰基價(jià)是判斷煎炸油品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[1],常用于評(píng)價(jià)油脂中氧化產(chǎn)物的含量及酸敗程度,在《油炸小食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16565—2003)中,羰基價(jià)是評(píng)價(jià)油炸小食品中油脂的一項(xiàng)理化檢測(cè)項(xiàng)目[2]。
我國(guó)現(xiàn)行有效測(cè)定羰基價(jià)的方法為《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中羰基價(jià)的測(cè)定》(GB 5009.230—2016),原理是羰基化合物與2,4-二硝基苯肼的反應(yīng)產(chǎn)物,在堿性溶液中會(huì)呈現(xiàn)出酒紅色或褐紅色,在波長(zhǎng)440 nm 處通過(guò)測(cè)定該反應(yīng)產(chǎn)物的吸光度,可計(jì)算得到羰基價(jià)[3]。但也有研究人員認(rèn)為使用該方法對(duì)食品中羰基價(jià)進(jìn)行測(cè)定時(shí),結(jié)果差異性較大。例如,顧衛(wèi)東等[4]對(duì)食品中羰基價(jià)含量測(cè)定過(guò)程中涉及的玻璃器皿和儀器設(shè)備進(jìn)行不確定度來(lái)源分析和評(píng)定;黃衛(wèi)紅等[5]對(duì)測(cè)定羰基價(jià)的方法(GB/T 5009.37—1996)進(jìn)行了研究,并提出了注意事項(xiàng);方波等[6]采用直接取樣法改進(jìn)羰基價(jià)的測(cè)定方法,以減少溶劑苯的使用量,表明了精制試劑的重要性;韓瑞陽(yáng)等[7]優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)參數(shù)和條件,選用正丁醇替代苯作為溶劑,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中無(wú)需精制試劑,通過(guò)吸光度常數(shù)即可直接算出羰基價(jià)。多數(shù)學(xué)者研究了油脂的性質(zhì)對(duì)羰基價(jià)的影響或者對(duì)試劑等實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化,但無(wú)法較好地反映羰基價(jià)測(cè)定結(jié)果存在差異性的原因。本文根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[3]中規(guī)定的測(cè)定方法進(jìn)行羰基價(jià)的測(cè)定,同時(shí)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中研究放置時(shí)間、水浴時(shí)間、水浴溫度、三氯乙酸溶液濃度、2,4-二硝基苯肼溶液濃度以及氫氧化鉀溶液濃度這6 個(gè)因素對(duì)食品中羰基價(jià)測(cè)定結(jié)果的影響。
沙琪瑪采購(gòu)于超市。苯(色譜純)、無(wú)水乙醇(分析純)、三氫乙酸(分析純)、2,4-二硝基苯肼(分析純)、氫氧化鉀(分析純)、石油醚(分析純)以及鋁粉(分析純)。試劑與溶液均按《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中羰基價(jià)的測(cè)定》(GB 5009.230—2016)的要求進(jìn)行精制、配制。
UV-2600 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì),島津儀器(蘇州)有限公司;CPA224S 電子天平,賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;VortexG560E 渦旋混合器,美國(guó)Scientific Industries;R-300 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,瑞士Bu chi;HH·S21-6-S 水浴鍋,上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司。
1.3.1 油脂提取
沙琪瑪:取適量混合均勻的試樣于500 mL 帶蓋廣口瓶中,倒入石油醚,放置14~18 h,用快速濾紙過(guò)濾后置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀旋蒸減壓回收溶劑,得到油脂以供測(cè)定,以上油脂均在4 ℃下存儲(chǔ)。
1.3.2 測(cè)定方法
稱0.1 g 油樣于25 mL 具塞試管中,加入5 mL苯溶解油樣后依次加入3 mL 三氯乙酸溶液和5 mL 2,4-二硝基苯肼溶液,振搖漏勻,在60 ℃條件下水浴30 min 后取出,用流水冷卻至室溫,然后沿試管壁緩慢加入10 mL 氫氧化鉀-乙醇溶液,使之成為二液層,渦旋振蕩混勻后放置10 min,用1 cm 比色杯,以零管調(diào)節(jié)零點(diǎn),在波長(zhǎng)440 nm 處測(cè)吸光度,并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線比較沙琪瑪羰基價(jià)的變化情況[3]。
按標(biāo)準(zhǔn)要求提取沙琪瑪中的油脂測(cè)定其羰基價(jià),在其他實(shí)驗(yàn)條件不變情況下,將油樣置于60 ℃水中,研究水浴10 min、20 min、30 min、40 min 和50 min 對(duì)其羰基價(jià)的影響。由圖1可知,沙琪瑪?shù)聂驶鶅r(jià)隨水浴時(shí)間的增加而升高,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求水浴時(shí)間為30 min,水浴時(shí)間不足或過(guò)長(zhǎng)都會(huì)對(duì)羰基價(jià)的測(cè)定有較大的影響,水浴時(shí)間越長(zhǎng),油脂的氧化產(chǎn)物越多,醛和酮的產(chǎn)物也越多,因此油脂的羰基價(jià)升高。
圖1 水浴時(shí)間對(duì)沙琪瑪羰基價(jià)的影響
按標(biāo)準(zhǔn)要求提取沙琪瑪中的油脂測(cè)定其羰基價(jià),在其他實(shí)驗(yàn)條件不變情況下,將處理好的樣品于40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃和80 ℃條件下水浴30 min 后測(cè)定其羰基價(jià)。由圖2可知,水浴溫度越高,沙琪瑪?shù)聂驶鶅r(jià)也越高。溫度是一個(gè)影響油脂氧化速率的關(guān)鍵因素,溫度上升能夠提高氧化反應(yīng)速率,高溫條件在促進(jìn)自由基產(chǎn)生的同時(shí)又能促進(jìn)氫過(guò)氧化物的分解和聚合,導(dǎo)致醛和酮的產(chǎn)物增多,進(jìn)而使油樣中羰基價(jià)升高。
圖2 水浴溫度對(duì)沙琪瑪羰基價(jià)的影響
分別稱取2.0 g、3.0 g、4.0 g、5.0 g 和6.0 g 三氯乙酸溶液溶于100 mL 苯中,配制成相應(yīng)濃度的三氯乙酸溶液,在其他條件不變的情況下,按標(biāo)準(zhǔn)法測(cè)定沙琪瑪?shù)聂驶鶅r(jià)。由圖3可知,沙琪瑪?shù)聂驶鶅r(jià)隨三氯乙酸溶液濃度的增加而升高。在強(qiáng)酸的作用下會(huì)使食品中的結(jié)合態(tài)脂肪游離出來(lái),三氯乙酸為較強(qiáng)的有機(jī)酸,可以為脂肪的水解提供酸性環(huán)境,游離脂肪酸與相應(yīng)的?;视褪怯绊懯称酚椭趸俾实囊蛩刂?。游離脂肪酸與?;视王セ闹舅嵯啾妊趸俾事源?,隨著酸性的增強(qiáng),水解產(chǎn)物會(huì)變多,進(jìn)而導(dǎo)致醛和酮的產(chǎn)物增加,故而羰基價(jià)升高。
圖3 三氯乙酸濃度對(duì)沙琪瑪羰基價(jià)的影響
在其他條件不變的情況下,分別稱取30 mg、40 mg、50 mg、60 mg 和70 mg 2,4-二硝基苯肼溶于100 mL 苯中,配制成不同濃度的2,4-二硝基苯肼溶液,按標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定沙琪瑪?shù)聂驶鶅r(jià)。由圖4可知,沙琪瑪?shù)聂驶鶅r(jià)與2,4-二硝基苯肼溶液的濃度呈正相關(guān)。
圖4 2,4-二硝基苯肼溶液濃度對(duì)沙琪瑪羰基價(jià)的影響
分別稱取2.0 g、3.0 g、4.0 g、5.0 g 和6.0 g 氫氧化鉀溶于100 mL 精制乙醇中,配制成相應(yīng)濃度的氫氧化鉀-乙醇溶液,在其他條件不變的情況下,按標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定沙琪瑪?shù)聂驶鶅r(jià)。由圖5可知,沙琪瑪?shù)聂驶鶅r(jià)與氫氧化鉀溶液濃度呈正相關(guān),但變化不明顯。氫氧化鉀為羰基化合物反應(yīng)產(chǎn)物提供堿性環(huán)境,生成呈酒紅色或褐紅色的醌離子,醌離子呈現(xiàn)的顏色可能會(huì)受到不同堿性環(huán)境的影響,從而導(dǎo)致羰基價(jià)的變化。
圖5 氫氧化鉀溶液濃度對(duì)沙琪瑪羰基價(jià)的影響
本文參照GB 5009.230—2016,研究了測(cè)定食品中羰基價(jià)過(guò)程中各因素對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。以沙琪瑪為樣品,發(fā)現(xiàn)水浴時(shí)間、水浴溫度以及試劑濃度(三氫乙酸-苯溶液、2,4-二硝基苯肼-苯溶液、氫氧化鉀-乙醇溶液)都對(duì)羰基價(jià)測(cè)定有較大影響,每個(gè)因素的變化都會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果造成不同程度的差異。因此羰基價(jià)的測(cè)定過(guò)程中需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的試劑、試劑精制、試劑配制等實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行。建議在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行前檢查儀器是否能正常使用、保持實(shí)驗(yàn)過(guò)程中容器干燥潔凈、配制試劑前檢查試劑是否受潮以及顯色后使用秒表嚴(yán)格計(jì)時(shí),并觀察樣品溶液及空白對(duì)照是否澄清,如果出現(xiàn)渾濁、沉淀現(xiàn)象或結(jié)果異常,可以從試劑污染、容器潮濕、儀器異常以及實(shí)驗(yàn)條件不正確等方面尋找原因,保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。