基于電導(dǎo)率法的地溝油含量測(cè)定

胡欣宇

摘 要：以食用油和地溝油為實(shí)驗(yàn)材料，基于電導(dǎo)率法測(cè)定了學(xué)校周邊各類(lèi)食用油脂和地溝油的萃取水相的電導(dǎo)率值，并探討了水油比、油水混合物的混勻方式以及靜置分層時(shí)間對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。結(jié)果表明在室溫條件下，水油比為2∶1（mL/g），攪拌混合30 s，靜置分層10 min，測(cè)得地溝油的水相電導(dǎo)率一般為30 ?S/cm以上，而食用油的電導(dǎo)率為10 ?S/cm以下，故若測(cè)定的樣品食用油的電導(dǎo)率大于10 ?S/cm，則可判定其中摻有地溝油。

關(guān)鍵詞：地溝油；食用油；電導(dǎo)率；室溫

中圖分類(lèi)號(hào)：TS201；TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2017）05-00-03

0 引 言

地溝油，是從地溝的廢棄食物或者殘?jiān)刑釤挸龅挠停煞譃槿?lèi)：一是狹義的地溝油，是將下水道中的油膩漂浮物或賓館，酒樓的剩菜剩飯經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單加工和提煉出的油；二是由劣質(zhì)的豬肉，豬內(nèi)臟，豬皮加工和提煉出的油；三是用于油炸食品的油，但超過(guò)一定使用次數(shù)后被重復(fù)使用或向其中加入一部分新油再進(jìn)行使用的油類(lèi)[1]。

初期處理的地溝油只經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單加工，即去掉肉眼能看見(jiàn)的臟東西，反復(fù)加熱后把殘?jiān)^(guò)濾或沉淀掉就被視為食用油出現(xiàn)在市場(chǎng)上。隨著造假技術(shù)的進(jìn)一步提升，地溝油經(jīng)白土和活性炭吸附進(jìn)行脫色處理過(guò)濾后顏色變淺并且變亮，摻入正常的食用油中無(wú)法通過(guò)肉眼識(shí)別，達(dá)到了以假亂真的效果[2]。地溝油中不僅含有大量污水、重金屬、垃圾和洗滌劑，還含有黃曲霉素及苯并芘等致癌物質(zhì)，且地溝油不衛(wèi)生的制作過(guò)程導(dǎo)致其含有大量細(xì)菌和真菌等有害微生物，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量的寄生蟲(chóng)及蟲(chóng)卵。

當(dāng)人們食用經(jīng)處理過(guò)的地溝油時(shí)，輕者會(huì)出現(xiàn)頭暈、頭疼、腹瀉、腹痛、消化不良等癥狀，重者體內(nèi)的白血球和消化道粘膜會(huì)遭到破壞，引起食物中毒，內(nèi)臟嚴(yán)重受損甚至致癌[2]。此外，大部分地溝油中都含有富含飽和脂肪酸的動(dòng)物油脂，而食用過(guò)量飽和脂肪酸會(huì)導(dǎo)致人體內(nèi)膽固醇，三酰甘油，LDL-C含量升高，對(duì)心腦血管健康造成巨大威脅[3]。針對(duì)地溝油對(duì)食品安全造成的極大危害，采取有效鑒別地溝油的方法，對(duì)加強(qiáng)地溝油的監(jiān)督管理，確保食用油質(zhì)量和人身健康具有重要價(jià)值[4]。

1 研究背景

許多發(fā)達(dá)國(guó)家都有對(duì)地溝油進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管的制度，美國(guó)對(duì)非法回收和加工地溝油有嚴(yán)厲的懲罰制度；德國(guó)的泔水從產(chǎn)出、回收和利用都有詳細(xì)的記錄；而日本在很多城市都設(shè)有廢棄油回收點(diǎn)，通過(guò)專(zhuān)業(yè)公司處理后由政府高價(jià)回收等[5]。隨著我國(guó)餐飲業(yè)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，所產(chǎn)生的廢棄油脂也日益增多。在利益的驅(qū)使下，許多不法分子將目光投向了提煉地溝油，并將其摻入到食用油中流入市場(chǎng)[6]。由于成本低，利潤(rùn)大，而且我國(guó)對(duì)廢棄油脂的回收處理還缺乏完善的管理體制，使得越來(lái)越多的地溝油涌入市場(chǎng)，不僅造成市場(chǎng)混亂，而且在很大程度上危害著我們國(guó)人的身體健康。因此急需一種簡(jiǎn)單、有效的檢驗(yàn)方法來(lái)拯救我們的市場(chǎng)和每位消費(fèi)者的身心健康。

2 研究目的與意義

目前，我國(guó)國(guó)內(nèi)還沒(méi)有檢測(cè)地溝油的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)行的國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)《食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB2716—2005）[7]中，關(guān)于食用油的理化指標(biāo)檢測(cè)包括酸價(jià)、過(guò)氧化值、浸出油溶劑殘留、游離酚（棉籽油）、總砷、鉛、黃曲霉毒素、苯并芘、農(nóng)藥殘留共9項(xiàng)指標(biāo)，分別對(duì)植物原油和植物食用油進(jìn)行不同的指標(biāo)檢測(cè)。但這9項(xiàng)指標(biāo)即使是地溝油也可以在經(jīng)過(guò)深加工后達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法針對(duì)地溝油進(jìn)行辨別性檢測(cè)。而且傳統(tǒng)檢測(cè)地溝油的方法如酸價(jià)測(cè)定法，過(guò)氧化值測(cè)定法測(cè)定時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，操作步驟復(fù)雜繁瑣，不易應(yīng)用和掌握[2]。由于在烹飪過(guò)程中加入了各種各樣的調(diào)味劑以及污水中含有大量的金屬離子使地溝油的電導(dǎo)率測(cè)定值升高[8]，因此地溝油的電導(dǎo)率遠(yuǎn)大于食用油的電導(dǎo)率，而且電導(dǎo)率的測(cè)定容易操作，且儀器易于在一般場(chǎng)所配置，便于工作人員使用，更具有方便、廉價(jià)等特點(diǎn)，適用于監(jiān)管部門(mén)的監(jiān)管與監(jiān)控[9]。所以本實(shí)驗(yàn)通過(guò)測(cè)定地溝油水相的電導(dǎo)率值來(lái)簡(jiǎn)單、有效、快速地判斷出食用油中是否摻有地溝油。

3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

目前，在利用電導(dǎo)率來(lái)測(cè)定地溝油的相關(guān)研究方面，劉志軍[10]等人利用電導(dǎo)率與電解質(zhì)的關(guān)系，因地溝油萃取水相的電導(dǎo)率為食用油的3～7倍，研制出一種半小時(shí)即可鑒定出地溝油的方法，但準(zhǔn)確性不高，沒(méi)有得到推廣[11]。朱銳[6]等人主要研究了以不同比例向食用油中摻入地溝油來(lái)定量檢測(cè)是否使用地溝油摻假，但并未研究出各種影響電導(dǎo)率值的因素。黃偉[1]等人從電導(dǎo)率和折光指數(shù)兩個(gè)指標(biāo)對(duì)地溝油摻偽進(jìn)行檢測(cè)，由于其方法比較復(fù)雜，限制了應(yīng)用[11]。國(guó)外許多國(guó)家對(duì)于地溝油的回收和處理都有嚴(yán)格的法律法規(guī)，因此國(guó)外對(duì)地溝油檢測(cè)方法的研究較少。

4 研究方法

電導(dǎo)率是表示物質(zhì)傳輸電流能力強(qiáng)弱的一種測(cè)量值。電導(dǎo)率儀的測(cè)量原理是將兩塊平行的極板放在被測(cè)溶液中，在極板的兩端加上一定電勢(shì)，然后測(cè)定極板間流過(guò)的電流。根據(jù)歐姆定律，電導(dǎo)率是電阻的倒數(shù)，由導(dǎo)體本身決定。水相的電導(dǎo)率值與其所含的無(wú)機(jī)酸、堿、鹽的量有一定關(guān)系，當(dāng)這些量的濃度較低時(shí)，電導(dǎo)率值隨著濃度的增大而增大，因此，該指標(biāo)常用于推測(cè)水中離子的總濃度或者含鹽量。正常的食用油脂屬于非導(dǎo)電物質(zhì)，其電導(dǎo)率值很低，而地溝油中含有食物殘?jiān)?，洗滌劑以及食鹽等添加物，且在烹飪和提煉過(guò)程中與金屬器皿長(zhǎng)時(shí)間接觸，含有大量金屬離子，更重要的是油脂在氧化變質(zhì)的過(guò)程中會(huì)分解產(chǎn)生大量極性小分子化合物如醛、酮等[12]，使得非導(dǎo)電油脂的電導(dǎo)率大幅度增加。故用測(cè)定油水混合物萃取水相的電導(dǎo)率方法來(lái)判定樣品油中是否含有地溝油是有效可行的。

5 材料與方法

5.1 材料與試劑

分別選取金龍魚(yú)一級(jí)大豆油，金鼎一級(jí)大豆油，燒烤店用油，油條店用油，烤腸攤用油，熏肉大餅店用油，散打油1，散打油2，餅店用油，臭豆腐炸后油（地溝油）和去離子水（電導(dǎo)率為2.47 ?S/cm）

5.2 儀器與設(shè)備

除選用上海精密科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)的DDSJ-308A型電導(dǎo)率儀（DJS-1C型鉑黑電導(dǎo)電極）與北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司生產(chǎn)的Sartorius電子天平外，還需50 mL的燒杯，100 mL的量筒若干。

5.3 實(shí)驗(yàn)方法

5.3.1 電導(dǎo)率儀的安裝及調(diào)試

將電源及電極插入相應(yīng)的電源插座和電極插座中，并將電極的固定架安裝在電導(dǎo)率儀右側(cè)，將電極放在固定架上。打開(kāi)開(kāi)關(guān)，待顯示屏穩(wěn)定后，開(kāi)始調(diào)試。按“測(cè)量轉(zhuǎn)換”鍵直到顯示屏右下角出現(xiàn)“電導(dǎo)率”字樣，然后按“模式”鍵，再按上下鍵選擇“電極常數(shù)”，按“確定”后，儀器顯示“電極常數(shù)設(shè)定”和“電極常數(shù)標(biāo)定”，按上下鍵確定電極常數(shù)設(shè)定，由于電極的型號(hào)為DJS-1C型鉑黑電極，因此電極常數(shù)設(shè)定為1，按“確定”即可進(jìn)行測(cè)量。

5.3.2 油萃取水相電導(dǎo)率的測(cè)定

稱(chēng)取10組10.0 g不同種類(lèi)的油，用去離子水配成水油比為2∶1（mL/g）的油水混合物，攪拌30 s后靜置分層10 min，然后萃取出水相，測(cè)定萃取出的水相的電導(dǎo)率值，并扣除去離子水自身的電導(dǎo)率值[13]。

5.3.3 測(cè)定水油比對(duì)萃取水相電導(dǎo)率值的影響

每種油稱(chēng)取四組，每10.0 g為一組。分別加入10，20，30，40 mL的去離子水，配置成為水油比分別為1∶1，2∶1，3∶1，4∶1的油水混合物，攪拌30 s后靜置分層10 min，萃取出水相，并測(cè)定水相的電導(dǎo)率值，扣除去離子水的電導(dǎo)率值。

5.3.4 測(cè)定油水混合物的混勻方式對(duì)萃取水相電導(dǎo)率值的影響

每種油稱(chēng)取兩組，每10.0 g為一組。分別加入20 mL的去離子水，配制成水油比為2∶1的油水混合物，第一組攪拌30 s，然后靜置分層10 min，萃取水相并測(cè)出電導(dǎo)率值。第二組振蕩30 s，靜置分層10 min，萃取水相并測(cè)出其電導(dǎo)率值。但以上測(cè)出的電導(dǎo)率值都應(yīng)減去去離子水的電導(dǎo)率值。

5.3.5 測(cè)定靜置分層的時(shí)間對(duì)萃取水相電導(dǎo)率值的影響

每種油稱(chēng)取兩組，每組10.0 g，分別加入20 mL的去離子水，攪拌30 s，第一組靜置分層10 min，第二組靜置分層過(guò)夜，分別萃取兩組的水相并測(cè)定水相的電導(dǎo)率值，扣除去離子水的電導(dǎo)率值并進(jìn)行比較。

6 結(jié)果與分析

6.1 樣品油萃取水相的電導(dǎo)率值

各種油的電導(dǎo)率值見(jiàn)表1所列。

從表1中可以看出臭豆腐炸后油，即純粹的地溝油的萃取水相的電導(dǎo)率值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他油的電導(dǎo)率值。在超市所購(gòu)買(mǎi)的金龍魚(yú)一級(jí)大豆油和金鼎一級(jí)大豆油的電導(dǎo)率值均小于10 ?S/cm，而測(cè)定的樣品油中，油條店用油和烤腸攤用油及散打油2的萃取水相的電導(dǎo)率值明顯高于10 ?S/cm，甚至達(dá)到其他油類(lèi)的2～4倍，因此可以判斷出正常食用油的電導(dǎo)率值均小于10 ?S/cm，而地溝油的電導(dǎo)率值則大于30 ?S/cm，介于10～30 ?S/cm之間的油類(lèi)則摻有地溝油，屬于摻假油。

6.2 水油比對(duì)萃取水相電導(dǎo)率值的影響

水油比對(duì)萃取水相電導(dǎo)率值的影響如圖1所示。由圖1可知，水油比對(duì)電導(dǎo)率值的大小有較大影響，當(dāng)水油比為1∶1時(shí)，萃取水相操作較難控制，操作性不強(qiáng)；當(dāng)水油比為3∶1時(shí)，測(cè)定結(jié)果不穩(wěn)定；當(dāng)水油比為4∶1時(shí)，10種油的電導(dǎo)率值差距不大，無(wú)法明確判斷出是否含有地溝油。因此，選擇水油比為2∶1的比例較合適，既穩(wěn)定又能明顯區(qū)分，可以清楚判斷出是否摻有地溝油。

6.3 油水混合物的混勻方式對(duì)萃取水相電導(dǎo)率值的影響

油水混合物的混勻方式對(duì)萃取水相電導(dǎo)率值的影響如 圖2所示。從圖2中可以看出，油水混合物的混勻方式為攪拌時(shí)，將油和水進(jìn)行比較徹底的混合，油中的各種離子完全進(jìn)入水中，因此各種油萃取水相的電導(dǎo)率值可進(jìn)行清晰的區(qū)分和判斷，而振蕩使得油和水無(wú)法很好地混合，油中的離子沒(méi)有徹底進(jìn)入水中，導(dǎo)致各種油的萃取水相的電導(dǎo)率值差距不大，不能很好地區(qū)分。故選擇以攪拌方式將油和水進(jìn)行混合比較合適。

6.4 靜置分層的時(shí)間對(duì)萃取水相電導(dǎo)率值的影響

靜置分層時(shí)間對(duì)萃取水相電導(dǎo)率值的影響如圖3所示。從圖3所示的結(jié)果中可看出，第二組過(guò)夜靜置分層的油水混合物萃取水相的電導(dǎo)率值與第一組經(jīng)過(guò)10 min靜置分層的油水混合物的萃取水相的電導(dǎo)率值并沒(méi)有明顯差別。因此靜置分層過(guò)長(zhǎng)時(shí)間對(duì)油水混合物萃取水相的電導(dǎo)率值沒(méi)有明顯影響。

7 討論

從上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，正常食用油的電導(dǎo)率值均小于10 ?S/cm，地溝油的電導(dǎo)率值大于30 ?S/cm，而樣品中某些油類(lèi)的電導(dǎo)率值介于10～30 ?S/cm之間，屬于正常食用油中摻有一定量的地溝油。而且在研究各種因素對(duì)樣品油萃取水相的電導(dǎo)率值的影響時(shí)，可以看出油水混合物的水油比對(duì)萃取水相的電導(dǎo)率值有明顯影響，并且經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出了最合適的水油比。油水混合物的混勻方式對(duì)萃取水相的電導(dǎo)率值也有相對(duì)明顯的影響。而靜置分層時(shí)間10 min和過(guò)夜靜置分組測(cè)定后，萃取水相的電導(dǎo)率值并沒(méi)有明顯區(qū)別。

8 結(jié) 語(yǔ)

在超市購(gòu)買(mǎi)的金龍魚(yú)一級(jí)大豆油和金鼎一級(jí)大豆油為正常合格的食用油，在學(xué)校周?chē)占臒镜暧糜?，熏肉大餅店用油及散打?號(hào)的電導(dǎo)率值小于10 ?S/cm，故為正常合格的食用油。臭豆腐炸后油為純地溝油，電導(dǎo)率超過(guò)30 ?S/cm。而在學(xué)校周?chē)渌晔占挠腿缬蜅l店用油，烤腸攤用油，餅店用油和散打油2號(hào)的電導(dǎo)率值均在10～30 ?S/cm之間，故判斷這些油類(lèi)都不同程度的摻有地溝油。

在研究各因素對(duì)萃取水相電導(dǎo)率值的影響實(shí)驗(yàn)中可以得出，油水混合物水油比對(duì)萃取水相的電導(dǎo)率值有明顯影響，最合適的水油比為2∶1；油水混合物的混勻方式對(duì)萃取水相的電導(dǎo)率值也有明顯影響，攪拌方式能夠使得油水混合物混勻，油中各種離子能夠徹底進(jìn)入水中，測(cè)得的電導(dǎo)率值更加準(zhǔn)確，而振蕩方式不能很好的達(dá)到這一點(diǎn)，因此，攪拌方式為最合適的選擇；靜置分層的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)對(duì)萃取水相的電導(dǎo)率值與靜置分層10 min萃取水相的電導(dǎo)率值并沒(méi)有明顯差別，所以10 min的時(shí)間使油水混合物能夠明顯分層即可。

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