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脂类测定方法:直滴式抽提法和自动测定仪法

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:随着科学技术的发展,该法也在不断地改进和完善,如目前已有改进的直滴式抽提法和脂肪自动测定仪法。此法适用于脂类含量较高,结合态的脂类含量较少,能烘干磨细,不易吸湿结块的样品测定。

脂类测定方法:直滴式抽提法和自动测定仪法

根据处理方法的不同,食品中总脂测定的方法可以分为三类:第一类为直接萃取法,利用有机溶剂(或混合溶剂)直接从天然或干燥过的食品中萃取出脂类;第二类为经过化学处理后再萃取,利用有机溶剂从经过酸或碱处理的食品中萃取出脂肪;第三类为减法测定法,对于脂肪含量超过80%的食品,通常通过减去其他物质的含量来测定脂肪的含量。

(一)直接萃取法

直接萃取即是利用有机溶剂直接从食品中萃取出脂类。通常这类方法测得的脂类含量称为“游离脂肪”。选择不同的有机溶剂往往会得到不同的结果。例如,分析油饼中的脂类含量时,正己烷只能萃取出油脂,而含有氧化酸的甘油酯则萃取不出;当使用乙醚作为溶剂时,不但能将这类甘油酯萃取出,还能萃取出很多不溶于正己烷的氨基酸和色素,所以以乙醚为溶剂时测得的总脂含量远远大于使用正己烷所测得的总脂含量。直接萃取法包括索氏提取法、氯仿-甲醇提取法等。

1.索氏提取法

索氏提取法测定脂肪含量是普遍采用的经典方法,是国标的方法之一,也是美国AOAC法920.39、960.39中的脂肪含量测定方法(半连续溶剂萃取法)。随着科学技术的发展,该法也在不断地改进和完善,如目前已有改进的直滴式抽提法和脂肪自动测定仪法。

(1)原理。将经前处理的样品用无水乙醚或石油醚回流提取,使样品中的脂肪进入溶剂中,蒸去溶剂后所得到的残留物,即为脂肪(或粗脂肪)。本法提取的脂溶性物质为脂肪类物质的混合物,除含有脂肪外还含有磷脂、色素、树脂、醇、芳香油等醚溶性物质。因此,用索氏提取法测得的脂肪也称为粗脂肪。

(2)适用范围与特点。此法适用于脂类含量较高,结合态的脂类含量较少,能烘干磨细,不易吸湿结块的样品测定。食品中的游离脂肪一般都能直接被乙醚、石油醚等有机溶剂抽提,而结合态脂肪不能直接被乙醚、石油醚提取,需在一定条件下进行水解等处理,使之转变为游离脂肪后方能提取,故索氏提取法测得的只是游离态脂肪,而结合态脂肪测不出来。此法是经典方法,对大多数样品结果比较可靠,但费时间,溶剂用量大,且需专门的索氏抽提器(图5-2)。

图5-2 索氏抽提器

(3)操作方法。

①滤纸筒的制备。将大小8cm×15cm的滤纸,以直径约2cm的试管为模型,将滤纸以试管壁为基础,折叠成底端封口的滤纸筒,筒内底部放一小片脱脂棉。在105℃中烘至恒重,置于干燥器中备用。

②样品处理。

固体样品:精密称取干燥并研细的样品2~5g(可取测定水分后的样品),必要时拌以海砂,无损地移入滤纸筒内。

半固体或液体样品:称取5.0~10.0g于蒸发皿中,加入海砂约20g,于沸水浴上蒸干后,再于95℃~105℃烘干、研细,全部移入滤纸筒内,蒸发皿及黏附有样品的玻璃棒都用沾有乙醚的脱脂棉擦净,将脱脂棉一同放在滤纸筒上面,再用脱脂棉线封捆滤纸筒口。

③抽提。将滤纸筒放入索氏抽提器内,连接已干燥至恒重的脂肪接受瓶,由冷凝管上端加入无水乙醚或石油醚,加量为接受瓶的2/3体积,于水浴上(夏天65℃,冬天80℃左右)加热使乙醚或石油醚不断地回流提取,一般提取6~12h,至抽提完全为止。

④称重。取下接受瓶,回收乙醚或石油醚,待接受瓶内乙醚剩1~2mL时,在水浴上蒸干,再于100℃~105℃干燥2h,取出放干燥器内冷却30min,称重,并重复操作至恒重。

(4)结果计算。按照下式进行计算:

式中:X——样品的脂肪含量,%;

m2——接受瓶和脂肪的质量,g;

m1——接受瓶的质量,g;

m——样品的质量(如为测定水分后的样品,以测定水分前的质量计),g。

(5)注意及说明。

①样品应干燥后研细,样品含水分会影响溶剂提取效果,而且溶剂会吸收样品中的水分造成非脂成分溶出。装样品的滤纸筒一定要严密,不能往外漏样品,但也不要包得太紧,以免影响溶剂渗透。放入滤纸筒时高度不要超过回流弯管,否则超过弯管样品中的脂肪不能抽提,造成误差。

②对含多量糖及糊精的样品,要先以冷水使糖及糊精溶解,经过滤除去,将残渣连同滤纸一起烘干,放入抽提管中。

③抽提用的乙醚或石油醚要求无水、无醇、无过氧化物,挥发残渣含量低。

④过氧化物的检查方法:取6mL乙醚,加2mL10%碘化钾溶液,用力振摇,放置1min后,若出现黄色,则证明有过氧化物存在,应另选乙醚或处理后再用。

⑤提取时水浴温度不可过高,以每分钟从冷凝管滴下80滴左右,每小时回流6~12次为宜,提取过程应注意防火。

⑥在抽提时,冷凝管上端最好连接一支氯化钙干燥管,如无此装置可塞一团干燥的脱脂棉球。这样可防止空气中水分进入,也可避免乙醚在空气中挥发。

⑦抽提是否完全可凭经验,也可用滤纸或毛玻璃检查,由抽提管下口滴下的乙醚滴在滤纸或毛玻璃上,挥发后不留下油迹表明已抽提完全,若留下油迹说明抽提不完全。

⑧在挥发乙醚或石油醚时,切忌直接用火加热。烘前应驱除全部残余的乙醚,因乙醚稍有残留,放入烘箱时,有发生爆炸的危险。

(6)改良直滴式抽提法。改进型直滴式抽提法的原理、试剂、结果计算与索氏抽提法一样,只是操作方法略有不同。主要是使用直滴式抽提器或改进型直滴式抽提器一套,如图5-3所示。

图5-3 改进型直滴式抽提器

直滴式抽提器将索氏抽提器抽提筒旁边的虹吸管和支管除去,并将筒底打通,筒底附近加三个支点,可将盛有试样的滤纸筒放入玻璃漏斗后,置于抽提筒内的三个玻璃支点上。抽提时烧瓶中乙醚蒸气通过抽提筒至冷凝器内被冷却,液化后滴入滤纸筒,抽提试样中脂肪后,滴入烧瓶,这样始终不断地有新乙醚来抽提试样中脂肪,使乙醚与试样之间始终保持最大的浓度差,处于最佳抽提效率

测定方法:将盛有试样滤纸筒置入抽提筒,用乙醚抽提脂肪,脂肪抽净后,取出滤纸筒,关上玻璃活塞,继续加热即可回收乙醚,其他操作同索氏抽提法。

直滴式抽提器虽然比索氏抽提器效率高、速度快,但抽提仍需6~8h。现在有不少改进型直滴式抽提器在直滴式基础上又进行以下几方面的改进,如加大仪器的容量,增大滤纸筒内径,使溶剂与试样接触面积增大;冷凝器液滴口制成锯齿形,既可增加回滴速度,又可使液滴均匀分布滴入试样中;抽提筒置于烧瓶中,使抽提在较高温度中进行,提高抽提效率;烧瓶口口径加大,可使烘干时间缩短,使测定时间减少等。

2.氯仿-甲醇提取法

该法简称CM法,其原理是:将试样分散于氯仿-甲醇混合溶液中,在水浴中轻微沸腾,氯仿、甲醇和试样中的水分形成三种成分的溶剂,可把包括结合态脂类在内的全部脂类提取出来。经过滤除去非脂成分,回收溶剂,残留的脂类用石油醚提取,蒸馏除去石油醚后定量。

本法适合于结合态脂类,特别是磷脂含量高的样品,如鱼、贝类、肉、禽、蛋及其制品,大豆及其制品(发酵大豆类制品除外)等。对这类样品,用索氏提取法测定时,脂蛋白、磷脂等结合态脂类不能被完全提取出来;用酸水解法测定时,又会使磷脂分解而损失。但在有一定水分存在下,用极性的甲醇和非极性的氯仿混合液(简称CM混合液)却能有效地提取出结合态脂类。本法对高水分试样的测定更为有效,对于干燥试样,可先在试样中加入一定量的水,使组织膨润,再用CM混合液提取。

(二)经过化学处理后再萃取

通过这类方法所测得的脂类含量通常称为“总脂”。根据化学处理方法的不同可以分为:酸水解法、罗兹-哥特里法、巴布科克法和盖勃法等。

1.酸水解法

(1)原理。将试样与盐酸溶液一同加热进行水解,使结合或包藏在组织里的脂肪游离出来,再用乙醚和石油醚提取脂肪,回收溶剂,干燥后称量,提取物的重量即为脂肪含量。

(2)适用范围与特点。本法适用于各类食品中脂肪的测定,对固体、半固体、黏稠液体或液体食品,特别是加工后的混合食品,容易吸湿、结块、不易烘干的食品,不能采用索氏提取法时,用此法效果较好。此法不适于含糖高的食品,因糖类遇强酸易炭化而影响测定结果。

酸水解法测定的是食品中的总脂肪,包括游离脂肪和结合脂肪。

(3)操作方法。

①样品处理。

固体样品:精密称取约2.0g样品,置于50mL大试管中,加8mL水,混匀后再加10mL盐酸。

液体样品:称取10.0g样品置于50mL大试管中,加10mL盐酸。

②水解。将试管放入70℃~80℃水浴中,每5~10min用玻璃棒搅拌一次,至样品脂肪游离消化完全为止,约需40~50min。

③提取。取出试管,加入10mL乙醇,混合,冷却后将混合物移入100mL具塞量筒中,用25mL乙醚分次洗试管,一并倒入量筒中,待乙醚全部倒入量筒后,加塞振摇1min,小心开塞放出气体,再塞好,静置12min,小心开塞,用石油醚-乙醚等量混合液冲洗塞及筒口附着的脂肪。

静置10~20min,待上部液体清晰,吸出上清液于已恒重的锥形瓶内,再加5mL乙醚于具塞量筒,振摇,静置后,仍将上层乙醚吸出,放入原锥形瓶内。

④称重。将锥形瓶于水浴上蒸干后,置100℃~105℃烘箱中干燥2h,取出放入干燥器内冷却30min后称量,并重复以上操作至恒重。

(4)结果计算。按照下式进行计算:

式中:X——样品中的脂肪含量,%;

m2——锥形瓶和脂类质量,g;

m1——空锥形瓶的质量,g;

m——样品的质量,g。

(5)说明与讨论。

①样品经加热、加酸水解后,破坏样品的蛋白质及纤维组织,使结合脂肪游离后,再用乙醚提取。

②水解时应防止水分大量损失,使酸浓度升高。

③乙醇可使一切能溶于乙醇的物质留在溶液内。

④石油醚可使乙醇溶解物残留在水层,并使分层清晰。

⑤挥干溶剂后,残留物中若有黑色焦油状杂质,是分解物与水一同混入所致,会使测定值增大,造成误差,可用等量的乙醚及石油醚溶解后过滤,再次进行挥干溶剂的操作。

2.罗兹-哥特里法

(1)原理。利用氨-乙醇溶液破坏乳的胶体性状及脂肪球膜,使非脂成分溶解于氨-乙醇溶液中,而脂肪游离出来,再用乙醚-石油醚提取出脂肪,蒸馏去除溶剂后,残留物即为乳脂肪。

(2)适用范围与特点。本法适用于各种液状乳(生乳、加工乳、部分脱脂乳、脱脂乳等),各种炼乳、奶粉、奶油冰淇淋等能在碱性溶液中溶解的乳制品,也适用于豆乳或加水呈乳状的食品。本法为国际标准化组织(ISO)、联合国粮农组织/世界卫生组织(FAO/WHO)等采用,为乳及乳制品脂类定量的国际标准法。需采用抽脂瓶(图5-10)。

(3)测定方法。取一定量样品(牛奶吸取10.00mL;乳粉精密称取约1g,用10mL60℃水,分数次溶解)于抽脂瓶中,加入1.25mL氨水,充分混匀,置60℃水浴中加热5min,再振摇2min,加入10mL乙醇,充分摇匀,于冷水中冷却后,加入25mL乙醚,振摇半分钟,加入25mL石油醚,再振摇0.5min,静置30min,待上层液澄清时,读取醚层体积,放出一定体积醚层于一已恒重的烧瓶中,蒸馏回收乙醚和石油醚,挥干残余醚后,放入100℃~105℃烘箱中干燥1.5h,取出放入干燥器中冷却至室温后称重,重复操作至恒重。

(4)结果计算。按照下式进行计算:

式中:X——样品中的脂肪含量,%;

m2——烧瓶和脂肪质量,g;

m1——空烧瓶的质量,g;

m——样品的质量,g;

V——读取醚层总体积,mL;

V1——放出醚层体积,mL。

(5)说明与讨论。

①乳类脂肪虽然也属游离脂肪,但因脂肪球被乳中酪蛋白钙盐包裹,又处于高度分散的胶体分散系中,故不能直接被乙醚、石油醚等提取,需预先用氨水处理,故此法也称为碱性乙醚提取法。

②若无抽脂瓶时,可用容积为100mL的具塞量筒代替,待分层后读书,用移液管洗出一定量醚层。

③加氨水后,要充分混匀,否则会影响下步醚对脂肪的提取。

④操作时加入乙醇的作用是沉淀蛋白质以防止乳化,并溶解醇溶性物质,使其留在水中,避免进入醚层,影响结果。

⑤加入石油醚的作用是降低乙醚极性,使乙醚与水不混溶,只抽提出脂肪,并可使分层清晰。

⑥对已结块的乳粉,用本法测定脂肪,其结果往往偏低。

3.巴布科克法和盖勃法

(1)原理。用硫酸溶解乳中的乳糖和蛋白质,将牛奶中的酪蛋白钙盐转变成可溶性的重硫酸酪蛋白化合物,脂肪球膜被破坏,脂肪游离出来,再利用加热离心,使脂肪完全迅速分离,直接读取脂肪层可知被测乳的含脂率。

(2)适用范围与特点。这两种方法都是测定乳脂肪的标准方法,适用于鲜乳及乳制品脂肪的测定。但不适合测定含巧克力、糖的食品,因为硫酸可使巧克力和糖发生炭化,结果误差较大。改良巴布科克法可用于测定风味提取液中芳香油的含量(AOAC法932.11)及海产品中脂肪的含量(AOAC法964.12)。

巴布科克法和盖勃法的原理相似,盖勃法较巴布科克法简单快速,多用一种试剂异戊醇。使用异戊醇是为了防止糖炭化。该法在欧洲比在美国使用得更为广泛。

(3)操作方法。

①巴布科克法。

a.精确吸取17.6mL牛乳于巴布科克乳脂瓶(图5-4)中。

b.加入硫酸(相对密度1.816±0.003,20℃)17.5mL,硫酸沿瓶颈壁慢慢倒入,将瓶颈回旋,充分混合至无凝块并呈均匀的棕色。

c.将乳脂瓶离心5min(约1000r/min),脂肪分离升至瓶颈基部。

d.加入热水使脂肪上浮到瓶颈基部,离心2min。

e.再加入热水使脂肪上浮到2或3刻度处,离心1min。

f.置55℃~60℃水浴5min后,立即读取脂肪层最高与最低点所占的格数,即为样品含脂肪的百分率。

图5-4 巴布科克乳脂瓶

图5-5 盖勃乳脂瓶

②盖勃法。

a.将10mL硫酸倒入盖勃乳脂瓶(图5-5)中。

b.精确吸取11mL牛乳于盖勃乳脂瓶中。

c.加入1mL异戊醇(相对密度0.811±0.002,20℃,沸程128℃~132℃)。

d.盖紧塞子,振摇至呈均匀棕色液体,静置数分钟。

e.置于65℃~70℃水浴中5min。

f.取出擦干,调节脂肪柱在刻度内,放入离心机(800~1000r/min)中离心5min。

g.将乳脂瓶置65℃~70℃水浴中,5min后取出,立即读数,即为脂肪的含量。

4.减法测定法。

富含脂类的物质(比如食油等)中非脂成分或杂质的含量通常都少于0.2%,此时,直接测定脂肪含量很难得到精确的结果。因此,可以通过测定非脂成分的量来确定脂肪的含量。

(1)水分及挥发物的测定。将所取食品样品置于(105±2)℃条件下加热3h,样品所恒定减少的质量即被认为是其所含水分及挥发物的质量。实际上,食品在加热条件下,因为某些成分氧化吸氧以及发生羰氨反应放出二氧化碳等过程,都会影响到样品的质量变化。但由于本法简单方便,容易规范化,所以通常情况下都可以采用该方法来测定样品中的水分和挥发物。

①操作方法。用已烘干至恒重的称量皿称取试样约10g(精确至0.0001g),在(105±2)℃的烘箱中烘60min,取出冷却(30min以上),称量。再烘30min,直至两次质量差不超过0.002g为止,若后一次的质量大于前一次质量,以前一次质量计。

②结果计算。按照下式进行计算

式中:m1——烘干后试样的质量,g;

m——烘干前试样的质量,g。

假如条件允许,也可使用真空烘箱法代替本法,以避免氧化吸氧等问题。真空烘箱加热时,采取的温度为(75±2)℃,在真空的环境中测定样品的水分及挥发性物质。操作方法及结果计算与直接干燥法相同。

(2)不溶性杂质的测定。脂类中的不溶性杂质主要包括机械类杂质(如土、砂、碎屑等)、矿物质碳水化合物、含氮物质及某些胶质等。具体测定方法如下。

①原理。首先采用过量有机溶剂处理试样,过滤溶液,再用溶剂洗涤残渣,直到洗出的溶液完全透明,再在(105±2)℃烘干称重。所选有机溶剂的不同,可能会导致不溶性杂质的不同。(www.xing528.com)

②操作步骤。称取样品30~50g(精确至0.01g),置于250mL锥形瓶中,加入等量的石油醚(或苯)于水浴中加热,使样品完全溶解于有机溶剂中。然后用干燥至恒重的滤纸过滤,滤纸上的沉渣用热的石油醚(经水浴加热至50℃以下)多次洗涤,直到洗出的滤液完全透明。

待滤纸于漏斗上干燥后,将其取下,放入已知恒重的称量瓶中,置于100℃~105℃烘箱内干燥至恒重。

③结果计算。按照下式进行计算。

式中:m1——经过滤、干燥后滤纸的质量,g;

m2——滤纸的质量,g;

m——样品的质量,g。

三、食用油脂几项理化特性的测定

(一)油脂扬理性质分析

1.油脂相对密度的测定

测定原理:在一定温度下,用同一密度瓶分别称量样品溶液和蒸馏水的质量,两者之比即为该样品溶液的相对密度。具体操作方法:将带有温度计的精密密度瓶依次用洗液、自来水、蒸馏水、乙醇洗涤后,烘干并冷却,精密称重。装满温度小于20℃的样液,插入温度计后,置入20℃的恒温水浴中,待样液温度达到20℃时保持20min,用滤纸条吸去毛细管溢出的多余样液,盖上毛细管上的小帽后取出。用滤纸把瓶外液体擦干,于分析天平(精确度0.0001g)上称重,即可测出20℃时一定容积样液的质量。将样液倾出,洗净密度瓶后,装入煮沸30min并冷却至20℃以下的蒸馏水,按测定样液的方法同样操作,测出同体积20℃蒸馏水的质量。

结果计算:

式中:m1——水的质量,g;

m2——试样的质量,g;

2.油脂折射率分析

操作方法如下:用圆头玻璃棒取混匀、过滤的试样两滴,滴在棱镜上,转动上棱镜,关紧两块棱镜,经约3min,待试样温度稳定后,拧动阿米西棱镜手轮和棱镜转动手轮,使视野分成清晰可见的两个明暗部分,其分界线恰好在十字交叉的焦点上,记下标尺读数和温度。

结果计算:标尺读数即为测定温度下的折射率,如测定温度不在20℃,须按下式换算成20℃的折射率(n20)。

式中:nt——油温在t时测得的折射率;

t——测定折射率的油温,℃;

0.000 38——油温在10℃~30℃范围,每差1℃时折射率的校正系数。

3.油脂色泽的测定

色泽的深浅是植物油的重要质量指标之一,测定油脂的色泽可了解油脂精制程度及判断其品质。我国植物油国家标准中对不同种类、等级的植物油色泽是以罗维朋比色计进行测定并制定相应的指标。

通过调节黄、红的标准颜色色阶玻璃片与油样的色泽进行比色,比至两者色泽相当时,分别读取黄、红玻璃片上的数字作为罗维朋色值即油脂的色泽值。

将澄清的油样倒入比色槽(液面离槽口约0.5cm),先固定黄色,然后再将红色调整至视筒内两边色度相等为止。如色已配好,但两边亮度不等时,则需配灰色片直至两边亮度相等为止。如油脂颜色呈青、绿色需以蓝色片抵消,记录所用蓝色片,并注明比色槽的长度,一般未注明即认为是25.4mm的液槽。

4.油脂及脂肪酸熔点的测定

油脂的熔点即油脂由固态熔化成液态的温度。也就是固态和液态的蒸汽压相等时的温度。纯物质的熔点是在大气压下,固态和液态平衡时的温度。每种纯物质都有它的熔点,因此,从熔点可以了解物质的纯度。根据熔点能判断油脂的纯度、类别和新鲜程度,是油脂纯度判断的指标之一。常用的测定熔点的方法是毛细管法。

具体操作如下:取样品约20g,在低于150℃的条件下加热,使油相和水相分层,过滤、烘干油相。取洁净干燥的毛细玻璃管3只,分别吸取试样达10mm高度,用喷灯火焰将吸取试样的管端封闭,然后放入烧杯中,置于4℃~10℃冰箱中过夜。之后取出,用橡皮筋将3只管紧扎在温度计上,使试样与水银球相平。将试样与温度计放入水浴中加热,水银球浸入水中30mm。开始温度要低于8℃,同时搅动,使水温以0.5℃/min上升。随着温度升高,玻璃管内试样开始软化,直至溶解为透明液体,此时立即读取温度计的读数,计算3只管的平均值,即为试样的熔点。

5.油脂透明度、气味、滋味的鉴定及冷冻实验

(1)油脂透明度、气味、滋味的鉴定。

①油脂透明度的鉴定。油脂透明度是指油样在一定温度下,静置一定时间后目测油样的透明程度,该法是一种感官鉴定方法。合格的油脂一般应是澄清、透明的。其操作方法较为简单,通常的做法为:量取100mL试样注入比色管中,在20℃下静置24h,然后移至乳白色灯泡前(或在比色管后衬以白纸),观察透明程度,其结果以“透明”“微浊”“浑浊”表示。

②气味、滋味的鉴定。各类油脂都有其独特的气味和滋味,通过油脂气味和滋味的鉴定,可以了解油脂的种类、品质的好坏、酸败程度等。通常采用感官鉴定法检验油脂气味、滋味。具体做法为:取试样10~15mL,加热至50℃,搅拌后嗅其气味、尝其滋味,具有该油固有的气味和滋味,无异味者判定正常。对于不正常的气味或滋味应标明实际气味和滋味。

(2)冷冻试验。冷冻试验是用来检验各种色拉油在0℃有无结晶析出和不透明现象。一般先将油样加热至130℃,趁热过滤,将过滤油注入油样瓶,用软木塞塞紧,冷却至25℃,以石蜡封口。然后将油样瓶浸入0℃冰水浴中。保持水浴温度在0℃,静置5.5h后,取出油样瓶,仔细观察脂肪结晶或絮状物,合格样品必须澄清。

(二)油脂化学特性的侧定

1.酸价的测定

酸价是指中和1g油脂中的游离脂肪酸所需氢氧化钾的质量(mg)。酸价是反映油脂酸败的主要指标,测定油脂酸价可以评定油脂品质的好坏和储藏方法是否恰当,并能为油脂碱炼工艺提供需要的加碱量。我国食用植物油都有国家标准的酸价规定。

(1)测定原理与方法。用中性乙醇和乙醚混合溶剂溶解油样,然后用碱标准溶液滴定其中的游离脂肪酸,根据油样质量和消耗碱液的量计算出油脂酸价。

称取混匀试样3~5g注入锥形瓶,加入混合溶剂50mL,摇动使试样溶解,再加三滴酚酞指示剂,用0.1mol/L碱液滴定至出现微红色,在30s内不褪色,记下消耗的碱液体积(mL)。

按照下式进行计算:

式中:V——滴定消耗的氢氧化钾溶液体积,mL;

C——KOH溶液浓度,mol/L;

m——试样质量,g;

56.1——KOH的摩尔质量,g/mol。

(2)说明。

①当样液颜色较深时,可减少试样用量,或适当增加混合溶剂的用量,仍用酚酞为指示剂,也可以采用碱性蓝6B、百里酚酞(麝香草酚酞)等指示剂。

②测定蓖麻油的酸价时,只用中性乙醇,不用混合溶剂,因为蓖麻油不溶于乙醚。

2.碘价的测定

碘价(亦称碘值)即是100g油脂所吸收的氯化碘或溴化碘换算为碘的质量(g)。油脂中含有的不饱和脂肪酸能在双键处与卤素起加成反应。碘价越高,说明油脂中脂肪酸的双键愈多,愈不饱和、不稳定,容易氧化和分解。因此,碘价的大小在一定范围内反映了油脂的不饱和程度。测定碘价,可以了解油脂脂肪酸的组成是否正常,有无掺杂等。测定碘价时,常不用游离的卤素而是用它的化合物(氯化碘、溴化碘、次碘酸等)作为试剂。在一定的反应条件下,能迅速地定量饱和双键,而不发生取代反应。最常用的是氯化碘-乙酸溶液法(韦氏法)。

(1)原理。在溶剂中溶解试样并加入Wijs试剂(韦氏碘液),氯化碘则与油脂中的不饱和脂肪酸发生加成反应:

再加入过量的碘化钾与剩余的氯化碘作用,以析出碘:

KI+IC1===KCI+I2

析出的碘用硫代硫酸钠标准溶液进行滴定:

I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI

同时做空白试验进行对照,从而计算试样加成的氯化碘(以碘计)的量,求出碘价。

(2)测定方法(参照GB/T5532-2008)。所称取的试样质量根据估计的碘价而异(碘价高,油样少;碘价低,油样多),一般在0.25g左右。将称好的试样放入500mL锥形瓶,加入20mL溶剂(环己烷和冰醋酸等体积的混合液)溶解试样,准确加入25.00mLWijs试剂,盖好塞子,摇匀后放于暗处30min以上(碘价低于150的样品,应放1h;碘价高于150的样品,应放2h)。反应结束后,加入20mL碘化钾溶液和150mL水。用Na2S2O3标准溶液滴定至浅黄色,加几滴淀粉指示剂继续滴定至剧烈摇动后蓝色刚好消失。在相同条件下,同时做一空白试验。结果计算如下:

式中:V1——空白试验用去Na2S2O3溶液体积,mL;

V2——试样用去Na2S2O3溶液体积,mL;

c——Na2S2O3溶液浓度,mol/L;

m——试样质量,g;

(3)说明及注意事项。

①光线和水分对氯化碘起作用,影响很大,要求所用仪器必须清洁、干燥,碘液试剂必须用棕色瓶盛装且放于暗处。

②加入碘液的速度、放置时间和温度要与空白试验相一致。

3.过氧化值的测定

过氧化物是油脂在氧化过程中生成的中间产物,很容易分解产生挥发性和非挥发性脂肪酸、醛、酮等,具有特殊的臭味和发苦的滋味,以致影响油脂的感官性质和食用价值。

检测油脂中是否存在过氧化物以及含量的大小,即可判断油脂是否新鲜和酸败的程度。过氧化值有多种表示方法,一般用滴定1g油脂所需某种规定浓度(通常用0.002mL/L)Na2S2O3标准溶液的体积(mL)表示,或像碘价一样,用碘的百分数来表示,也有用每千克油脂中活性氧的物质的量(mmo1)表示,或每克油脂中活性氧的质量(μg)表示等。

(1)测定原理。油脂在氧化过程中产生的过氧化物很不稳定,能氧化碘化钾成为游离碘,用硫代硫酸钠标准溶液滴定,根据析出碘量计算过氧化值。其反应为

(2)操作方法(参照GB/T5538-2005)。称取一定油样,加入10mL三氯甲烷,溶解试样,再加入15mL乙酸和1mL饱和碘化钾溶液,迅速盖好,摇匀1min,避光静置反应5min。取出加水100mL,用0.002mol/LNa2S2O3标准溶液滴定,至淡黄色时加入淀粉指示剂,继续滴定至蓝色消失为终点。同时做一空白试验。

(3)结果计算。按照下式计算

式中:V1——试样用去Na2S2O3溶液体积,mL;

V0——空白试验用去Na2S2O3溶液体积,mL;

c——Na2S2O3溶液浓度,mol/L;

m——试样质量,g。

若以碘的百分数表示为

(4)说明。

①饱和碘化钾溶液中不可存在游离碘和碘酸盐。

②光线会促进空气对试剂的氧化。

③三氯甲烷、乙酸的比例,加入碘化钾后静置时间的长短及加水量多少等,对测定结果均有影响。

④过氧化值表示方法为meq/kg、mmol/kg、μg/g时,其换算系数分别为1、0.5、8。

4.皂化价的测定

皂化价是指中和1g油脂中所含全部游离脂肪酸和结合脂肪酸(甘油酯)所需氢氧化钾的质量(mg)。皂化价的大小与油脂中甘油酯的平均相对分子质量有密切关系。甘油酯或脂肪酸的平均相对分子质量越大,皂化价越小。若油脂内含有不皂化物、甘油一酯和甘油二酯,将使油脂皂化价降低;而含有游离脂肪酸将使皂化价增高。由于各种植物油的脂肪酸组成不同,故其皂化价也不相同。因此,测定油脂皂化价结合其他检验项目,可对油脂的种类和纯度等质量进行鉴定。我国植物油国家标准中对皂化价有规定。

(1)测定原理。利用油脂与过量的碱醇溶液共热皂化,待皂化完全后,过量的碱用盐酸标准溶液滴定,同时做空白试验。由所消耗碱液量计算出皂化价。皂化反应式如下:

C3H5(OCOR)3+3KOH=C3H5(OH)3+3RCOOK

(2)操作方法(参照GB/T5534-2008)。称取混匀试样2.00g于锥形瓶中,加入0.5mol/L氢氧化钾乙醇溶液25.00mL,在水浴上回流加热煮沸,不时摇动,维持沸腾1h(难于皂化的需2h)后取下,加入酚酞指示剂0.5mL,趁热用盐酸标准溶液滴定至红色消失。同时进行空白试验。若皂化液的颜色较深,则用0.5~1.0mL的碱性蓝6B溶液作指示剂。

(3)结果计算。按照下式进行计算:

式中:V1——滴定试样消耗的盐酸溶液体积,mL;

V0——滴定空白试验消耗的盐酸溶液体积,mL;

c——溶液的浓度,mol/L;

m——试样质量,g;

56.11——KOH的摩尔质量,g/mol。

(4)说明。

①用KOH乙醇溶液不仅能溶解油脂,而且也能防止生成的肥皂水解。

②皂化后剩余的碱用盐酸中和,不能用硫酸滴定,因为生成的硫酸钾不溶于酒精,易生成沉淀而影响结果。

5.羰基价的测定

油脂氧化所生成的过氧化物,进一步分解为含羰基的化合物。一般油脂随贮藏时间的延长和不良条件的影响,其羰基价的数值都呈不断增高的趋势,它和油脂的酸败劣变紧密相关:因为多数羰基化合物都具有挥发性,且其气味最接近于油脂自动氧化的酸败臭,因此,用羰基价来评价油脂中氧化产物的含量和酸败劣变的程度,具有较好的灵敏度和准确性。目前,我国已把羰基价列为油脂的一项食品卫生检测项目。大多数国家都采用羰基价作为评价油脂氧化酸败的一项指标。

碳基价的测定可分为油脂总羰基价和挥发性或游离羰基分离定量两种情况。后者可采用蒸藩法或柱色谱法。以下介绍总羰基价的测定原理和方法。

(1)原理。油脂中的羰基化合物和2,4-二硝基苯肼反应生成腙,在碱性条件下生成醌离子,呈葡萄酒红色,在波长440nm处具有最大的吸收,因此可计算出油样中的总羰基值。其反应式如下:

(2)操作方法(参照GB/T5009.37-2003)。称取约0.025~0.10g样品,置于25mL具塞试管中,加入5mL三苯膦溶液(三苯膦还原氢过氧化物为非羰基化合物)溶解样品,室温暗处放置30min,再加3mL三氯乙酸溶液及5mL2,4-二硝基苯肼溶液,振摇混匀。在60℃水浴中加热30min,冷却后,沿试管壁慢慢加入10mL氢氧化钾乙醇溶液,使成为二液层,塞紧塞子,剧烈振摇混匀,放置10min。以1cm比色杯,用不含三苯膦的试剂空白(以5mL精制苯代替三苯膦溶液)调节零点,用含三苯膦还原剂的试剂空白吸收做校正,于波长440nm处测定吸光度。

(3)结果计算。按照下式进行计算:

式中:羰基价——每1kg样品中各种醛的物质的量,mmol/kg;

A——测定时样液吸光度;

m——样品质量,g;

V1——测定用样品稀释液的体积,mL;

V——样品稀释后的总体积,mL;

854——各种醛物质的量(mmol)的平均值。

(4)说明及注意事项。

①所用仪器必须洁净、干燥。

②所用试剂若含有干扰试验的物质时,必须精制后才能用于试验。

③空白实验的吸收值(在波长440nm处,以水作对照)超过0.20时,试验所用试剂的纯度不够理想。

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