◎ 王雅雯
(青島食品股份有限公司,山東 青島 266041)
油脂是油和脂肪的總稱,是多種高級脂肪酸的甘油酯[1]。作為重要的食物及原料,油脂是人們?nèi)粘J澄镏械闹匾镔|(zhì)。雖然食品中含有一定量的油脂可以增加食物的營養(yǎng)成分,提高人們的食欲,但由于具有較易發(fā)生腐敗的特性,油脂往往會影響食品尤其是儲存類食品的質(zhì)量。研究表明,油脂的腐敗會導(dǎo)致食品的營養(yǎng)、味道以及外觀發(fā)生明顯的變化,進(jìn)而導(dǎo)致食品發(fā)生變質(zhì),產(chǎn)生有害人體健康的物質(zhì)[2]。因此,在食品生產(chǎn)和銷售前的檢驗過程中,需通過一定的方法對其中的油脂進(jìn)行提取,通過檢測樣本中的油脂過氧化值來掌握油脂的品質(zhì),確保食品的質(zhì)量合格和食品保存期限設(shè)置的合理。
目前,主要使用索氏提取法和酸水解法對食品中的油脂進(jìn)行提取。其中,索氏提取法的原理是先將經(jīng)過處理后的、分散且干燥的食品樣品使用無水乙醚或石油醚等溶劑進(jìn)行回流提取,使樣品中的脂肪進(jìn)入溶劑中,并對溶劑回收,得到的殘留物即為脂肪[3]。酸水解法的原理是在加強(qiáng)酸和加熱的雙重條件下對食品樣品的成分進(jìn)行水解,使結(jié)合或包藏在組織內(nèi)的脂肪游離出來,再使用有機(jī)溶劑進(jìn)行回收提取,將回收的溶劑干燥處理后,即得到食品中所含的油脂[4]。
通過對食品油脂的過氧化值進(jìn)行檢測,是掌握食品質(zhì)量和安全情況的重要方法。油脂的過氧化值檢測使用較多的方法有滴定法、近紅外光譜法、電化學(xué)分析法和比色法。
滴定法是過氧化值檢測的常用方法,主要有傳統(tǒng)滴定法和電位滴定法兩種[5]。傳統(tǒng)滴定法是通過對從樣本中析出的碘與硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定量進(jìn)行計算,得出相應(yīng)的過氧化值。在樣本析出過程中,使用冰乙酸-異辛烷作為溶解劑,方法操作較簡單,且對實驗室的硬件要求較低。電位滴定法是借助電極電位的突躍狀況判斷終點(diǎn)的滴定方式。該方法是通過在滴定容器內(nèi)插入一對適當(dāng)?shù)闹甘倦姌O和參比電極,當(dāng)加入滴定劑后,待測離子本身的濃度會發(fā)生變化,導(dǎo)致指示電極發(fā)生相應(yīng)的電位改變,最終在化學(xué)計量點(diǎn)附近達(dá)到平衡,依靠電極電位的突躍來確定終點(diǎn),通過測定相關(guān)值,計算出過氧化值。傳統(tǒng)滴定法是依靠指示劑顏色變化判定滴定終點(diǎn),電位滴定法主要根據(jù)電極電位的突躍狀況判定終點(diǎn),降低了誤差的產(chǎn)生,并實現(xiàn)測定的自動化和連續(xù)化。
近紅外光譜法是通過對采集到的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行計算而得出油脂樣本中的過氧化值含量。該方法是在真空條件下,將提取的食品中的油脂樣本吸入預(yù)先設(shè)定的光程長度的流通池中,通過增加相應(yīng)的作用壓力使油脂從基態(tài)向高能級躍遷,并借助近紅外光譜儀對這一過程中產(chǎn)生的含氫基團(tuán)化學(xué)鍵振動的倍頻和合頻等進(jìn)行測定,最終計算得出過氧化值含量[6]。近紅外光譜法的操作快速、簡單,并且由于可以根據(jù)情況在流通池中自行設(shè)計自動排廢液、清洗、潤洗等功能,因此檢測較環(huán)保,不會因為檢測而造成污染。
電化學(xué)分析法是通過使用電化學(xué)池,產(chǎn)生氧化還原反應(yīng),并根據(jù)液體的電化學(xué)性質(zhì)與待測油脂樣品的過氧化值之間的關(guān)系,將過氧化值的量轉(zhuǎn)化為一種電化學(xué)參數(shù)的檢測方法[7]。作為一種建立在電化學(xué)性質(zhì)基礎(chǔ)上的分析方法,電化學(xué)分析法具有檢測快速、靈敏和準(zhǔn)確的特點(diǎn)。在使用該方法檢測油脂的過氧化值時,可采用碘離子選擇膜作為修飾電極,以達(dá)到最佳的檢測效果。
比色法是檢測速度較快的方法。在對過氧化值測定過程中,可選擇不同的有色物質(zhì)溶液。食品中油脂過氧化值的檢測一般使用硫氰酸鐵比色法,該方法是在酸性環(huán)境下,通過過氧化值的作用,將原有的二價鐵離子氧化為三價鐵離子,再與硫氰酸根離子結(jié)合,組成硫氰酸鐵紅色絡(luò)合物,在適當(dāng)波長處測定其吸光度,最后與標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行比較定量[8]。比色法的優(yōu)勢在于操作簡單。
食品油脂提取和過氧化值檢測是食品質(zhì)量和安全檢測中的重點(diǎn)內(nèi)容。雖然目前我國在油脂提取和過氧化值檢測方面有專門的標(biāo)準(zhǔn),但標(biāo)準(zhǔn)的具體適用范圍未明確規(guī)定,導(dǎo)致出現(xiàn)了一些可能影響油脂提取和過氧化值檢測效果的因素。結(jié)合實際檢測情況,影響食品中油脂提取和過氧化值檢測的因素主要有兩方面。
在對食品中的油脂進(jìn)行提取的過程中,使用不同的提取劑,會對油脂的提取率產(chǎn)生較大的影響,主要是因為不同極性的提取劑對食品中油脂的溶解程度不同,使油脂提取的量存在不穩(wěn)定性[9]。提取劑對食品中油脂的溶解程度主要受其自身的分子結(jié)構(gòu)和極性的影響,且不同提取劑也會對食品中的雜質(zhì)的溶解度產(chǎn)生一定影響。根據(jù)公式可知,不同提取劑的油脂提取量不同,會導(dǎo)致油脂的提取率產(chǎn)生差異,使食品中油脂的過氧化值檢測結(jié)果產(chǎn)生偏差。因此,在實際的食品油脂提取和過氧化值檢測過程中,選擇不同的提取劑,會產(chǎn)生不同的過氧化值檢測結(jié)果。
在實際的過氧化值檢測過程中,不同的過氧化值檢測方法會導(dǎo)致檢測結(jié)果產(chǎn)生差異[10]。這幾種過氧化值檢測方法都有各自的缺點(diǎn)。使用傳統(tǒng)滴定法進(jìn)行過氧化值的測量和計算時,會受實驗室的溫度、濕度以及檢測中使用的溶劑量、樣本放置時間等因素的影響,而出現(xiàn)測量值不準(zhǔn)確的問題,過氧化值含量低、樣品量少時,指示劑顏色變化不明顯,顏色較深的油脂樣品很難判定滴定的終點(diǎn)。電位滴定法使用的是電位滴定儀,該儀器具有較高的靈敏性,在測定過程中,會因為磨損、侵蝕等客觀原因而導(dǎo)致電阻增大,最終影響電位滴定儀的精密度。使用近紅外光譜法檢測的靈敏度較差,建模難度較大。比色法的缺點(diǎn)是硫氰酸鐵的穩(wěn)定性較差,隨著時間的延長顯現(xiàn)的紅色會越來越弱,因此需在一定時間內(nèi)完成比色。故而,選擇不同的檢測方法,往往會產(chǎn)生不同的檢測效果。
考慮到影響食品油脂提取和過氧化值檢測結(jié)果準(zhǔn)確性的因素較多,在實際的食品油脂提取以及過氧化值檢測過程中,要選擇合適的方法進(jìn)行操作,并考慮操作過程中可能出現(xiàn)的影響結(jié)果的因素,對方法進(jìn)行選擇性地優(yōu)化,以保證最終的檢測效果。
考慮到提取劑對食品油脂提取量及食品過氧化值檢測結(jié)果的影響,在實際的過氧化值檢測過程中,應(yīng)根據(jù)情況確定相應(yīng)的提取劑。目前,食品中提取油脂常用的提取劑主要有乙醚、石油醚、正己烷、甲醇、乙酸乙酯和丙酸丙酯,其中,石油醚的油脂提取率最高,為11.2%,其次為正己烷(10.8%)、乙醚(10.7%)、丙酸丙酯(10.4%),甲醇的油脂提取率最低,為7.6%[11]。據(jù)此,可以在食品油脂提取和過氧化值檢測過程中,根據(jù)檢測的需要,盡可能選擇油脂提取率高的提取劑,這樣可以更好地確保過氧化值檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
考慮到過氧化值檢測方法較多,且不同方法均存在一定的檢測缺陷。因此,在實際的過氧化值檢測過程中,要根據(jù)檢測的情況選擇可靠的檢測方法,并對該檢測方法使用中可能會影響檢測結(jié)果的短板因素進(jìn)行優(yōu)化。例如,傳統(tǒng)滴定法對實驗室溫度要求較高,在使用該方法進(jìn)行過氧化值檢測時,要對實驗室的溫度進(jìn)行控制,使溫度盡可能達(dá)到50 ℃,以得到較準(zhǔn)確的過氧化值。在使用電位滴定法或近紅外光譜法進(jìn)行檢測時,要盡可能選擇靈敏度較高的電位滴定儀或近紅外光譜儀,以確保檢測的靈敏度。同時,在選擇過氧化值檢測方法時,也要充分考慮檢測方法使用對檢測人員的操作規(guī)范性的要求,做到檢測人員與方法的匹配,因為即使選擇了較好的檢測方法,如果檢測人員缺乏專業(yè)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮髂芰?,不能按照檢測方法對應(yīng)的要求進(jìn)行規(guī)范性檢測,最終難以保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性。
食品中油脂提取和過氧化值的測定是食品質(zhì)量和安全檢測中的重點(diǎn)內(nèi)容。目前,在過氧化值檢測方面常用的方法有滴定法、近紅外光譜法、電化學(xué)分析法和比色法。影響食品中油脂提取及過氧化值檢測結(jié)果的因素主要有提取劑的選擇和過氧化值檢測方法的選擇與使用。因此,在實際的檢測過程中,要注意選擇合適的提取劑,并科學(xué)選擇和使用過氧化值檢測方法,以確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。