張 淼，李 博，*，錢(qián) 平

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，北京100083; 2.北京總后勤軍需裝備研究所，北京100010)

食品中油脂提取及過(guò)氧化值檢測(cè)方法的優(yōu)化

張 淼1，李 博1，*，錢(qián) 平2

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，北京100083; 2.北京總后勤軍需裝備研究所，北京100010)

以耐貯面包為原料，分別對(duì)食品中油脂提取和過(guò)氧化值檢測(cè)方法進(jìn)行單因素優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)以GB2003為基礎(chǔ)，選取石油醚添加量，旋蒸時(shí)間，干燥時(shí)間為影響油脂提取的主要因素，選取油脂取樣量，有機(jī)溶劑比例和體積，飽和碘化鉀添加量，反應(yīng)時(shí)間，蒸餾水添加量，淀粉指示劑濃度和滴定溶液濃度為影響過(guò)氧化值檢測(cè)精度因素，依次進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，樣品中油脂最佳提取條件為:添加石油醚體積為面包質(zhì)量的1.2倍(mL/g)，提取14～18h，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器旋蒸15min，在50℃鼓風(fēng)干燥箱中揮發(fā)石油醚1h得油脂樣本;過(guò)氧化值檢測(cè)的最佳條件為:取油脂3.00～5.00g，加入三氯甲烷與冰乙酸溶液(V∶V=2∶3)30mL，飽和碘化鉀1.5mL，暗處反應(yīng)3min，加入蒸餾水80mL，10g/L淀粉指示劑1mL，用0.002mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)液滴定。此條件下，提取得到的油脂較純，過(guò)氧化值檢測(cè)靈敏度提高，最低檢測(cè)值為0.001g/100g，精密度較好。

油脂，過(guò)氧化值，滴定法

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

耐貯面包 由北京總后勤部軍需裝備研究所提供，70g/袋;石油醚、三氯甲烷、冰乙酸、異辛烷、碘化鉀、硫代硫酸鈉、可溶性淀粉 以上試劑均為分析純。

YS-04型小型高速粉碎機(jī) 北京燕山正德機(jī)械設(shè)備有限公司;DL-101-1型電熱鼓風(fēng)干燥箱; RE-52型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器;SH2-III型循環(huán)水真空泵 上海亞榮生化儀器廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 油脂的提取 每次取面包樣品4袋(約280g)，用粉碎機(jī)打成粉末狀，置于1L錐形瓶中，加入定量石油醚，搖勻，使其充分混合。浸泡過(guò)夜(14～18h)，將面包和石油醚混合液全部倒入抽濾瓶中進(jìn)行抽濾10～15min后，取上層清液在50℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)15min，減壓回收溶劑，得到油脂，備用。

1.2.2 過(guò)氧化值的檢測(cè) 準(zhǔn)確稱取2.00～3.00g油脂，置于250mL具塞碘瓶中，加入 30mL三氯甲烷-冰乙酸混合液(2∶3，V/V)，使樣品充分溶解，加入1.0mL飽和碘化鉀，緊密蓋好瓶蓋，并輕搖0.5min，置暗處3min，取出加100mL水，搖勻，至淡黃色時(shí)，加1mL淀粉指示劑，立即用硫代硫酸鈉標(biāo)液滴定(0.002mol/L)至藍(lán)色消失［7］，計(jì)算過(guò)氧化物含量，以100g脂肪中含有過(guò)氧化值X(%)表示。

X(%)=(V1-V2)×C×0.1269/m ×100%

式中：X-樣品的過(guò)氧化值(g/100g);V1-樣品消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積(mL);V2-試劑空白消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積(mL);C-硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度(mol/L);m-油脂質(zhì)量(g)。

1.2.3 實(shí)驗(yàn)方案

1.2.3.1 油脂的提取 以1.2.1中油脂提取方法為基礎(chǔ)，依次對(duì)石油醚添加量，旋蒸時(shí)間，干燥時(shí)間進(jìn)行單因素優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)3個(gè)平行，取平均值。

1.2.3.2 過(guò)氧化值的檢測(cè) 以1.2.2中過(guò)氧化值檢測(cè)方法為基礎(chǔ)，依次對(duì)油脂添加量，三氯甲烷-冰乙酸的比例和添加量，飽和碘化鉀添加量，溶液反應(yīng)時(shí)間，蒸餾水添加量，淀粉指示劑濃度和硫代硫酸鈉溶液濃度進(jìn)行單因素優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)3個(gè)平行，取平均值。

1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 實(shí)驗(yàn)中相關(guān)數(shù)據(jù)，運(yùn)用Excel進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)的計(jì)算，并用SPSS軟件進(jìn)行方差分析(ANOVA)。

2 結(jié)果與分析

2.1 油脂的提取

2.1.1 石油醚添加量 定量稱取面包粉末，分別加入體積(mL)為面包質(zhì)量(g)0.8、1.2、1.6、2倍的石油醚，其它條件同1.2.1，提取油脂。

由圖1可知，當(dāng)石油醚添加體積為面包質(zhì)量的0.8倍時(shí)，由于浸泡不充分，面包中油脂溶解不完全，提取率很低，當(dāng)石油醚添加量增加到面包質(zhì)量的1.2倍時(shí)，面包中油脂充分溶解，油脂提取率高達(dá)39.56%，顯著增加(P＜0.05)，繼續(xù)增加石油醚的量，提取率變化不大，因此，確定石油醚的最佳添加量為樣品質(zhì)量的1.2倍(mL/g)。

圖1 石油醚添加量對(duì)油脂提取率的影響

2.1.2 旋蒸和干燥時(shí)間 定量稱取面包粉末，加入面包質(zhì)量(g)1.2倍體積(mL)的石油醚，分別旋蒸10、15、20min，其它條件同1.2.1，提取油脂。確定最佳旋蒸時(shí)間后，在此時(shí)間下，將旋蒸后的油脂分別置于50℃的電熱鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)揮發(fā)石油醚0、0.5、1、1.5、2、2.5h，其它條件同1.2.1。

由圖2可知，隨旋蒸時(shí)間的延長(zhǎng)，提取的油脂質(zhì)量逐漸減小。當(dāng)旋蒸10min時(shí)，油脂質(zhì)量最大，這是由于溶液中還有部分殘留的石油醚未完全揮發(fā)，油脂純度低，當(dāng)旋蒸15min后，油脂質(zhì)量顯著減小，此時(shí)石油醚揮發(fā)較完全，油脂純度提高，繼續(xù)增加旋蒸時(shí)間油脂質(zhì)量無(wú)顯著性減小(P＜0.05)，因此，確定最佳旋蒸時(shí)間為15min。

圖2 旋蒸時(shí)間對(duì)油脂質(zhì)量的影響

由圖3可知，隨著干燥時(shí)間的延長(zhǎng)，石油醚進(jìn)一步揮發(fā)，提取的油脂質(zhì)量逐漸減小，未經(jīng)干燥的與經(jīng)過(guò)一定時(shí)間干燥后得到的油脂質(zhì)量間存在顯著性差異(P＜0.05)，而干燥1h后，油脂質(zhì)量不再顯著減小，表明石油醚已揮發(fā)較完全，此時(shí)得到的油脂純度進(jìn)一步提高了，因此，確定最佳干燥時(shí)間為1h。

圖3 干燥時(shí)間對(duì)油脂質(zhì)量的影響

綜上所述，油脂的最佳提取條件為：添加石油醚體積為面包質(zhì)量的1.2倍(mL/g)，提取14～18h，然后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器旋蒸15min，在50℃鼓風(fēng)干燥箱中揮發(fā)石油醚1h，此條件下石油醚揮發(fā)較完全，提取得到的油脂純度高，這為我們優(yōu)化過(guò)氧化值的檢測(cè)方法提供了重要的前提條件。

2.2 過(guò)氧化值的檢測(cè)

2.2.1 油脂的溶解

2.2.1.1 油脂添加量 分別稱取不同質(zhì)量的油脂按1.2.2進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示，當(dāng)油脂量小于3.00g時(shí)，檢測(cè)不到過(guò)氧化值;當(dāng)油脂質(zhì)量大于3.00g時(shí)，過(guò)氧化值可以被檢出，且隨著油脂添加量的增加，標(biāo)準(zhǔn)偏差逐漸減小，由 0.000717降低到0.000481;因此，綜合樣品成本，最終確定油脂添加量為3.00～5.00g，而且氧化程度越低，油脂添加量應(yīng)越大。

表1 取樣量對(duì)過(guò)氧化值檢測(cè)的影響

2.2.1.2 三氯甲烷與冰乙酸的添加比例和體積 準(zhǔn)確稱取3.00～5.00g油脂，置于250mL碘瓶中，加入30mL三氯甲烷-冰乙酸混合液，使樣品充分溶解。三氯甲烷-冰乙酸混合液分別按1∶1，2∶3，1∶2(V/V)的比例制備，其他條件同1.2.2，測(cè)定過(guò)氧化值。確定三氯甲烷與冰乙酸的添加比例后，改變?nèi)軇┑奶砑恿?分別添加30，50，70mL)，其他條件同1.2.2，測(cè)定過(guò)氧化值。

由表2可知，添加30mL溶劑時(shí)，隨著溶劑中三氯甲烷與冰乙酸的比例逐漸減小，即冰乙酸含量逐漸增大，過(guò)氧化值逐漸增大，這是由于酸性且有氧存在的條件下，碘離子極易被氧化，故過(guò)氧化值偏大，與已有研究結(jié)果一致［8］，當(dāng)三氯甲烷和冰乙酸的比例為2∶3時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)偏差最小為0.000348，因此，確定三氯甲烷與冰乙酸的最佳添加比例為2∶3。溶劑比例為2∶3時(shí)，當(dāng)添加30mL時(shí)過(guò)氧化值可以被檢出，而溶劑添加量大于30mL時(shí)，由于體系被稀釋程度較大，顯色反應(yīng)不明顯，檢測(cè)不出過(guò)氧化值，因此，確定三氯甲烷∶冰乙酸溶劑最佳添加量為30mL。

2.2.2 飽和碘化鉀添加量和混合液氧化反應(yīng)時(shí)間按上述最佳實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。分別添加1.0、1.5、2.0mL飽和碘化鉀，其他條件同1.2.2，測(cè)定過(guò)氧化值。確定飽和碘化鉀添加量后，將混合液分別于暗處?kù)o置1、2、3、4min，其它條件同1.2.2，測(cè)定過(guò)氧化值。

表2 三氯甲烷與冰乙酸添加比例和體積對(duì)過(guò)氧化值檢測(cè)的影響

結(jié)果表明，加入1.0mL飽和碘化鉀時(shí)理論上足以反應(yīng)，而當(dāng)添加飽和碘化鉀1.5mL時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)偏差較小，這可能是由于飽和碘化鉀添加量增加，混合溶液更充分，反應(yīng)更完全，因此，確定飽和碘化鉀最佳添加量為1.5mL。

由圖4可知，隨著反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)，過(guò)氧化值逐漸增大。反應(yīng)時(shí)間小于2min時(shí)，由于氧化反應(yīng)進(jìn)行不完全，過(guò)氧化值很低;當(dāng)反應(yīng)3～4min范圍內(nèi)，過(guò)氧化值無(wú)顯著增大，較穩(wěn)定，表明此范圍內(nèi)氧化反應(yīng)比較完全;當(dāng)反應(yīng)時(shí)間大于4min時(shí)，由于油脂與空氣中的氧氣接觸，促進(jìn)了氧化還原反應(yīng)，使過(guò)氧化值顯著增大(P＜0.05)。同時(shí)，反應(yīng)3min時(shí)測(cè)定的過(guò)氧化值標(biāo)準(zhǔn)偏差較小，因此，確定最佳反應(yīng)時(shí)間為3min。

圖4 反應(yīng)時(shí)間對(duì)過(guò)氧化值檢測(cè)的影響

2.2.3 溶液的滴定

2.2.3.1 蒸餾水添加量 按上述最佳實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分別加入蒸餾水40、60、80、100mL，其它條件同1.2.2，測(cè)定過(guò)氧化值。由表3可知，當(dāng)蒸餾水體積小于80mL時(shí)，體系顯色現(xiàn)象不明顯，可能是由于油脂本身帶有一定的黃色，稀釋程度不足以將黃色掩蓋，且蒸餾水添加量過(guò)大，標(biāo)準(zhǔn)偏差增大，因此，確定蒸餾水最佳添加量為80mL。

表3 蒸餾水添加量對(duì)過(guò)氧化值檢測(cè)的影響

2.2.3.2 淀粉指示劑濃度 按上述最佳實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分別加入1mL不同濃度的淀粉指示劑：10、15、20g/L，測(cè)定過(guò)氧化值。結(jié)果表明，淀粉指示劑濃度對(duì)過(guò)氧化值影響不大，10g/L足以顯色，因此，確定淀粉指示劑最佳濃度為10g/L。

表4 精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.2.3.3 硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度 按上述最佳實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分別用0.002、0.005、0.01mol/L的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行滴定。結(jié)果表明，隨著硫代硫酸鈉溶液濃度增加，過(guò)氧化值逐漸增加，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)偏差也相應(yīng)增大，這是由于對(duì)于任何一種滴定量本身就很小的實(shí)驗(yàn)體系，滴定液濃度越小，檢測(cè)精度越高。因此，確定硫代硫酸鈉滴定溶液的最佳濃度是0.002mol/L。

綜上所述，優(yōu)化后我們確定的過(guò)氧化值檢測(cè)條件為：油脂取樣量3.00～5.00g之間，加入三氯甲烷與冰乙酸混合溶液(V∶V=2∶3)30mL，添加1.5mL飽和碘化鉀，暗處反應(yīng)3min，加入蒸餾水80mL，取1mL，10g/L的淀粉指示劑，硫代硫酸鈉溶液濃度為0.002mol/L。

2.3 不同檢測(cè)方法碘單質(zhì)最低檢出量的比較

滴定法測(cè)定過(guò)氧化值的原理是利用油脂中過(guò)氧化物與碘化鉀作用，生成單質(zhì)碘，在酸性條件下，淀粉遇碘顯藍(lán)色，用硫代硫酸鈉溶液滴定將單質(zhì)碘還原為碘離子直至藍(lán)色消失。由于不同的過(guò)氧化值檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，體系中溶劑的種類(lèi)和體積等條件不同，發(fā)生顯色反應(yīng)時(shí)碘單質(zhì)的最低含量也不同，這就導(dǎo)致檢測(cè)靈敏度之間的差異。

我們通過(guò)向GB2003，GB2005和優(yōu)化后的檢測(cè)方法三種反應(yīng)體系中分別添加不同質(zhì)量的碘單質(zhì)，測(cè)定發(fā)生顯色反應(yīng)時(shí)的最低碘單質(zhì)量。結(jié)果表明3種方法碘單質(zhì)的最低檢出量分別為：0.070、0.040、0.026g。由此可見(jiàn)優(yōu)化后的過(guò)氧化值檢測(cè)方法靈敏度較其它兩種方法有所提高。

2.4 精密度實(shí)驗(yàn)

選擇五種過(guò)氧化值不同的含油脂類(lèi)食品，分別按照GB2003、GB2005和優(yōu)化后的方法提取油脂，測(cè)定過(guò)氧化值，取6次結(jié)果的平均值，計(jì)算變異系數(shù)。

如表4中顯示，優(yōu)化后的方法過(guò)氧化值最低檢測(cè)值為0.001g/100g，GB2003最低檢測(cè)值為0.002g/100g，GB2005的最低檢測(cè)值偏大為0.03g/100g，因此，優(yōu)化后的方法的檢測(cè)靈敏度明顯高于另外兩種。此外，相同被測(cè)物質(zhì)，GB2003的變異系數(shù)范圍為9.7%～33.8%，GB2005的變異系數(shù)為31.2%，而優(yōu)化后的方法變異系數(shù)范圍為8.0%～14.1%。實(shí)驗(yàn)表明，優(yōu)化后的油脂提取和過(guò)氧化值檢測(cè)方法靈敏度高，精密度較好，實(shí)用性強(qiáng)，尤其適用于氧化程度較小的食品中油脂的檢測(cè)。

3 結(jié)論

對(duì)食品中油脂的提取和過(guò)氧化值檢測(cè)條件進(jìn)行單因素優(yōu)化。結(jié)果表明樣品中油脂的最佳提取條件為：添加石油醚體積為面包質(zhì)量的1.2倍(mL/g)，提取時(shí)間為14～18h，然后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器旋蒸15min，在50℃鼓風(fēng)干燥箱中揮發(fā)石油醚1h得油脂樣本;過(guò)氧化值檢測(cè)的最佳條件為：取油脂3.00～5.00g，加入三氯甲烷與冰乙酸溶液(V∶V=2∶3)30mL，飽和碘化鉀1.5mL，暗處反應(yīng)3min，加入蒸餾水80mL，10g/L淀粉指示劑1mL，用0.002mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。并通過(guò)測(cè)定不同食品樣品的過(guò)氧化值，驗(yàn)證了優(yōu)化后的方法油脂提取純度有所提高，過(guò)氧化值檢測(cè)靈敏度較高，精密度較好，尤其適用于氧化程度較低的食品，具有重要的實(shí)際意義。

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Optimization for extraction of oil and the determination of peroxide value

ZHANG Miao1，LI Bo1，*，QIAN Ping2
(1.China Agricultural University，College of Food Science＆Nutritional Engineering，Beijing 100083，China; 2.The Quartermaster Research of the General Logistics，Beijing 100010，China)

Experiments were designed to improve the detection sensitivity of peroxide value.The conditions of extraction of oil and the determination of peroxide value such as oil quantity，ratio and volume of the organic solvent，the amount of saturated potassium iodide，reaction time，volume of distilled water were optimized sequently.The results indicated that the optimum conditions of the extraction of oil were as follows:the ratio of petroleum ether volume and bread quantity of 1.2(mL/g)，reduced pressure distillation of 15min，drying of 1h at 50℃;the optimum conditions of the detection of peroxide value were as follows:oil of 3.00～5.00g，the ratio of chloroform and glacial acetic acid of 2∶3，volume of 30mL，saturated potassium iodide of 1.5mL，reaction time of 3min，distilled water of 80mL，10g/L starch indicator of 1mL，sodium hyposulphite standard solution of 0.002mol/L. Under the optimum conditions，the extraction rate of oil was raised，the detection sensitivity of peroxide value was improved，the detection limit was 0.001g/100g.The method was high sensitive and precision.

oil;peroxide value;titration method

TS207.3

A

1002-0306(2011)12-0497-05

油脂是組成食品的主要化學(xué)成分之一，在高溫、光照及長(zhǎng)期貯存等條件下極易發(fā)生氧化酸敗，造成感官、風(fēng)味下降等不良反應(yīng)，以至于縮短貨架期，降低食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，甚至對(duì)人體健康產(chǎn)生危害［1］。過(guò)氧化值是一種指示油脂氧化酸敗程度的關(guān)鍵指標(biāo)，具有重要意義。首先，在我國(guó)食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)食用油脂及含油脂的加工食品的過(guò)氧化值具有明確的要求和限制，是食品衛(wèi)生監(jiān)督、檢測(cè)時(shí)的一個(gè)常規(guī)分析［2］;同時(shí)，過(guò)氧化值常被用來(lái)研究預(yù)測(cè)富含油脂食品的貨架期［3-5］。測(cè)定過(guò)氧化值的方法一般有硫氰酸鐵法、碘量法、高壓液相色譜法等，其中最為常用的是碘量法，包括滴定法和比色法［6］。對(duì)于不同種類(lèi)的樣本，不同方法檢測(cè)靈敏度不同，如檢測(cè)同批次壓縮干糧的過(guò)氧化值時(shí)，比色法無(wú)法檢出，滴定法效果卻較好;而檢測(cè)同批次耐貯面包的過(guò)氧化值時(shí)，兩種方法均未能檢出。因此，為了進(jìn)一步提高過(guò)氧化值檢測(cè)的靈敏度，增強(qiáng)檢測(cè)精度，實(shí)驗(yàn)以GB2003為參照，對(duì)提取油脂和過(guò)氧化值檢測(cè)(包括油脂取樣量，有機(jī)溶劑比例和體積，飽和碘化鉀添加量，反應(yīng)時(shí)間，蒸餾水添加量，淀粉指示劑濃度和滴定溶液濃度)的具體條件進(jìn)行單因素優(yōu)化［7-9］。

2010-12-22 *通訊聯(lián)系人

張淼(1988-)，女，碩士，研究方向:食品貨架期預(yù)測(cè)技術(shù)。