食品中油脂提取及過(guò)氧化值檢測(cè)方法的優(yōu)化

◎ 王雅雯

（青島食品股份有限公司，山東 青島 266041）

1 食品中油脂提取概述

1.1 食品中油脂提取的原因

油脂是油和脂肪的總稱，是多種高級(jí)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(yíng)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(huì)影響食品尤其是儲(chǔ)存類食品的質(zhì)量。研究表明，油脂的腐敗會(huì)導(dǎo)致食品的營(yíng)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(yàn)過(guò)程中，需通過(guò)一定的方法對(duì)其中的油脂進(jìn)行提取，通過(guò)檢測(cè)樣本中的油脂過(guò)氧化值來(lái)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。

1.2 食品中油脂提取的方法

目前，主要使用索氏提取法和酸水解法對(duì)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(guò)處理后的、分散且干燥的食品樣品使用無(wú)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(duì)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(duì)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(lái)，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]。

2 食品中油脂提取過(guò)程中過(guò)氧化值檢測(cè)的方法

通過(guò)對(duì)食品油脂的過(guò)氧化值進(jìn)行檢測(cè)，是掌握食品質(zhì)量和安全情況的重要方法。油脂的過(guò)氧化值檢測(cè)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。

2.1 滴定法

滴定法是過(guò)氧化值檢測(cè)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(guò)對(duì)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(jì)算，得出相應(yīng)的過(guò)氧化值。在樣本析出過(guò)程中，使用冰乙酸-異辛烷作為溶解劑，方法操作較簡(jiǎn)單，且對(duì)實(shí)驗(yàn)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(guò)在滴定容器內(nèi)插入一對(duì)適當(dāng)?shù)闹甘倦姌O和參比電極，當(dāng)加入滴定劑后，待測(cè)離子本身的濃度會(huì)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(jì)量點(diǎn)附近達(dá)到平衡，依靠電極電位的突躍來(lái)確定終點(diǎn)，通過(guò)測(cè)定相關(guān)值，計(jì)算出過(guò)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(shí)現(xiàn)測(cè)定的自動(dòng)化和連續(xù)化。

2.2 近紅外光譜法

近紅外光譜法是通過(guò)對(duì)采集到的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算而得出油脂樣本中的過(guò)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(zhǎng)度的流通池中，通過(guò)增加相應(yīng)的作用壓力使油脂從基態(tài)向高能級(jí)躍遷，并借助近紅外光譜儀對(duì)這一過(guò)程中產(chǎn)生的含氫基團(tuán)化學(xué)鍵振動(dòng)的倍頻和合頻等進(jìn)行測(cè)定，最終計(jì)算得出過(guò)氧化值含量[6]。近紅外光譜法的操作快速、簡(jiǎn)單，并且由于可以根據(jù)情況在流通池中自行設(shè)計(jì)自動(dòng)排廢液、清洗、潤(rùn)洗等功能，因此檢測(cè)較環(huán)保，不會(huì)因?yàn)闄z測(cè)而造成污染。

2.3 電化學(xué)分析法

電化學(xué)分析法是通過(guò)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(cè)油脂樣品的過(guò)氧化值之間的關(guān)系，將過(guò)氧化值的量轉(zhuǎn)化為一種電化學(xué)參數(shù)的檢測(cè)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(cè)快速、靈敏和準(zhǔn)確的特點(diǎn)。在使用該方法檢測(cè)油脂的過(guò)氧化值時(shí)，可采用碘離子選擇膜作為修飾電極，以達(dá)到最佳的檢測(cè)效果。

2.4 比色法

比色法是檢測(cè)速度較快的方法。在對(duì)過(guò)氧化值測(cè)定過(guò)程中，可選擇不同的有色物質(zhì)溶液。食品中油脂過(guò)氧化值的檢測(cè)一般使用硫氰酸鐵比色法，該方法是在酸性環(huán)境下，通過(guò)過(guò)氧化值的作用，將原有的二價(jià)鐵離子氧化為三價(jià)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(zhǎng)處測(cè)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(shì)在于操作簡(jiǎn)單。

3 影響食品油脂提取和過(guò)氧化值檢測(cè)有效性的因素

食品油脂提取和過(guò)氧化值檢測(cè)是食品質(zhì)量和安全檢測(cè)中的重點(diǎn)內(nèi)容。雖然目前我國(guó)在油脂提取和過(guò)氧化值檢測(cè)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(guò)氧化值檢測(cè)效果的因素。結(jié)合實(shí)際檢測(cè)情況，影響食品中油脂提取和過(guò)氧化值檢測(cè)的因素主要有兩方面。

3.1 提取劑的選擇

在對(duì)食品中的油脂進(jìn)行提取的過(guò)程中，使用不同的提取劑，會(huì)對(duì)油脂的提取率產(chǎn)生較大的影響，主要是因?yàn)椴煌瑯O性的提取劑對(duì)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(duì)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(huì)對(duì)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(huì)導(dǎo)致油脂的提取率產(chǎn)生差異，使食品中油脂的過(guò)氧化值檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生偏差。因此，在實(shí)際的食品油脂提取和過(guò)氧化值檢測(cè)過(guò)程中，選擇不同的提取劑，會(huì)產(chǎn)生不同的過(guò)氧化值檢測(cè)結(jié)果。

3.2 過(guò)氧化值檢測(cè)方法的選擇和使用

在實(shí)際的過(guò)氧化值檢測(cè)過(guò)程中，不同的過(guò)氧化值檢測(cè)方法會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生差異[10]。這幾種過(guò)氧化值檢測(cè)方法都有各自的缺點(diǎn)。使用傳統(tǒng)滴定法進(jìn)行過(guò)氧化值的測(cè)量和計(jì)算時(shí)，會(huì)受實(shí)驗(yàn)室的溫度、濕度以及檢測(cè)中使用的溶劑量、樣本放置時(shí)間等因素的影響，而出現(xiàn)測(cè)量值不準(zhǔn)確的問(wèn)題，過(guò)氧化值含量低、樣品量少時(shí)，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(cè)定過(guò)程中，會(huì)因?yàn)槟p、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(cè)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(shí)間的延長(zhǎng)顯現(xiàn)的紅色會(huì)越來(lái)越弱，因此需在一定時(shí)間內(nèi)完成比色。故而，選擇不同的檢測(cè)方法，往往會(huì)產(chǎn)生不同的檢測(cè)效果。

4 優(yōu)化食品油脂提取和過(guò)氧化值檢測(cè)的策略

考慮到影響食品油脂提取和過(guò)氧化值檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性的因素較多，在實(shí)際的食品油脂提取以及過(guò)氧化值檢測(cè)過(guò)程中，要選擇合適的方法進(jìn)行操作，并考慮操作過(guò)程中可能出現(xiàn)的影響結(jié)果的因素，對(duì)方法進(jìn)行選擇性地優(yōu)化，以保證最終的檢測(cè)效果。

4.1 選擇合適的提取劑

考慮到提取劑對(duì)食品油脂提取量及食品過(guò)氧化值檢測(cè)結(jié)果的影響，在實(shí)際的過(guò)氧化值檢測(cè)過(guò)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(guò)氧化值檢測(cè)過(guò)程中，根據(jù)檢測(cè)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(guò)氧化值檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4.2 科學(xué)選擇過(guò)氧化值檢測(cè)方法

考慮到過(guò)氧化值檢測(cè)方法較多，且不同方法均存在一定的檢測(cè)缺陷。因此，在實(shí)際的過(guò)氧化值檢測(cè)過(guò)程中，要根據(jù)檢測(cè)的情況選擇可靠的檢測(cè)方法，并對(duì)該檢測(cè)方法使用中可能會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果的短板因素進(jìn)行優(yōu)化。例如，傳統(tǒng)滴定法對(duì)實(shí)驗(yàn)室溫度要求較高，在使用該方法進(jìn)行過(guò)氧化值檢測(cè)時(shí)，要對(duì)實(shí)驗(yàn)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(guò)氧化值。在使用電位滴定法或近紅外光譜法進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，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(cè)的靈敏度。同時(shí)，在選擇過(guò)氧化值檢測(cè)方法時(shí)，也要充分考慮檢測(cè)方法使用對(duì)檢測(cè)人員的操作規(guī)范性的要求，做到檢測(cè)人員與方法的匹配，因?yàn)榧词惯x擇了較好的檢測(cè)方法，如果檢測(cè)人員缺乏專業(yè)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮髂芰Γ荒馨凑諜z測(cè)方法對(duì)應(yīng)的要求進(jìn)行規(guī)范性檢測(cè)，最終難以保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性。

5 結(jié)語(yǔ)

食品中油脂提取和過(guò)氧化值的測(cè)定是食品質(zhì)量和安全檢測(cè)中的重點(diǎn)內(nèi)容。目前，在過(guò)氧化值檢測(cè)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(guò)氧化值檢測(cè)結(jié)果的因素主要有提取劑的選擇和過(guò)氧化值檢測(cè)方法的選擇與使用。因此，在實(shí)際的檢測(cè)過(guò)程中，要注意選擇合適的提取劑，并科學(xué)選擇和使用過(guò)氧化值檢測(cè)方法，以確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。