濁度儀法快速測定菜籽油中蠟質(zhì)含量

萬 聰，鄒燕娣，金 瑚，李敏利，張謙益，包李林，熊巍林

(道道全糧油股份有限公司 國家油菜籽加工技術(shù)研發(fā)分中心，湖南 岳陽 414000)

檢測分析

濁度儀法快速測定菜籽油中蠟質(zhì)含量

萬 聰，鄒燕娣，金 瑚，李敏利，張謙益，包李林，熊巍林

(道道全糧油股份有限公司 國家油菜籽加工技術(shù)研發(fā)分中心，湖南 岳陽 414000)

為了適應(yīng)菜籽油中蠟質(zhì)含量快速測定的要求，根據(jù)植物油中的蠟質(zhì)在低溫時會結(jié)晶析出，引起植物油濁度變化，利用濁度儀建立了菜籽油中蠟質(zhì)含量的快速測定方法?？疾炝巳軇┓N類、溶劑與油的體積比(溶劑比)、冷卻時間對菜籽油中蠟質(zhì)含量測定的影響。結(jié)果表明：以丙酮為溶劑、溶劑比為1∶1、冷卻時間為30 min，在蠟質(zhì)含量為0～250 mg/kg時，所建立方法的線性方程 為Y=0.078 7X-0.036 5，相關(guān)系數(shù)R2=0.999，加標(biāo)回收率為87.84%～110.42%，相對標(biāo)準偏差(RSD)為1.13%～2.89%。該方法具有良好的準確度和可行性，數(shù)據(jù)分析簡單，對操作人員的專業(yè)要求不高，適合工廠蠟質(zhì)含量的監(jiān)控要求。

菜籽油；濁度儀；蠟質(zhì)含量；快速檢測

Abstract：In order to meet the requirement of rapid determination of wax content in rapeseed oil,a new method for the determination of wax content in rapeseed oil by turbidity instrument was established,according to the wax in vegetable oil would crystallize and precipitate at low temperature and the turbidity would change.The effects of solvents,volume ratio of solvent to oil and cooling time on wax content in rapeseed oil were investigated.The results showed that the optimal conditions were obtained as follows: with acetone as solvent,volume ratio of solvent to oil 1∶1 and cooling time 30 min.Under the optimal experimental conditions,when the wax content was 0-250 mg/kg,the linear equation of the method wasY=0.078 7X-0.036 5,R2=0.999.The recovery of standard addition was 87.84%-110.42%,andRSDwas 1.13%-2.89%.The method had excellent feasibility and accuracy,and was easy for operators to analyze.It could be used for the routine monitoring of wax content in factory.

Keywords：rapeseed oil; turbidity instrument; wax content; rapid determination

蠟質(zhì)是植物油中天然存在的成分，主要來源于籽殼和種皮，在提取過程中進入油脂中[1-2]。蠟質(zhì)屬于一元脂肪酸和一元醇所形成的高分子酯類混合物，具有在油中溶解性差、不能被人體吸收、熔點較高等特點[3-5]。當(dāng)油脂中含有一定量蠟質(zhì)時，油脂在貯存過程中，會出現(xiàn)油脂“發(fā)朦”變渾，并伴隨出現(xiàn)油脂的透明度和消化吸收率下降的現(xiàn)象，使得油脂的外觀、氣味和適口性變差，從而影響產(chǎn)品的銷售、食用品質(zhì)和營養(yǎng)價值[6-7]。

迄今，國內(nèi)外針對植物油中蠟質(zhì)含量測定的方法有很多，包括不溶物測定法[8-9]、濁度儀測定法[10]、色譜法[11-13]和光學(xué)測定法[14-15]。其中，不溶物測定法一般適用于蠟質(zhì)含量較高的油脂，方法簡單快速，但不適用于低蠟質(zhì)含量的油脂檢測。色譜法測定油脂中蠟質(zhì)含量的精確度高，適合毛油、半成品油及成品油的檢測，但前處理復(fù)雜，對儀器設(shè)備要求高。光學(xué)測定法包括DSC差示掃描量熱法和顯微鏡測定法，這兩種方法都需要特定的儀器且操作復(fù)雜，且對于低蠟質(zhì)含量的油樣無法檢測。濁度儀測定法根據(jù)植物油中的蠟質(zhì)在低溫條件下會出現(xiàn)結(jié)晶引起油品的濁度變化的原理，通過利用濁度儀測定其濁度變化，帶入制定的蠟質(zhì)與濁度標(biāo)準曲線得到蠟質(zhì)含量，其具有操作簡單方便、分析快速等特點。目前，一般菜籽油精煉工序包括脫膠、脫酸、脫色、脫臭等，但為了避免菜籽油在銷售過程中出現(xiàn)“發(fā)朦”現(xiàn)象，會在上述工序之后再增加快速脫蠟工序。然而，國內(nèi)目前只對橄欖油中蠟質(zhì)含量檢測制定了國標(biāo)(GB/T 22501—2008)，其他植物油中蠟質(zhì)檢測缺少統(tǒng)一規(guī)范的檢測方法。本文通過優(yōu)化菜籽油中蠟質(zhì)含量檢測的部分參數(shù)，建立了濁度儀快速測定菜籽油中蠟質(zhì)含量的方法，為油脂精煉生產(chǎn)中快速測定蠟質(zhì)含量提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 原料與試劑

一級菜籽油(市售)、脫蠟一級菜籽油、未脫蠟一級菜籽油、菜籽毛油、脫蠟硅藻土餅：道道全糧油股份有限公司；丙酮、丁酮、石油醚均為分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備

Hach2100N濁度計；RE-52旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀；HH-4 數(shù)顯恒溫水浴鍋；TD5A-WS離心機；SHZ-D(III)循環(huán)水式真空泵。

1.2 試驗方法

1.2.1 純蠟和基油的制備

將從脫蠟車間取得的脫蠟硅藻土餅，用石油醚浸泡過夜，然后過濾得到濾液。再將丁酮加入濾液中混勻，放置冰箱冷卻靜置24 h后，繼續(xù)過濾并用丁酮反復(fù)洗滌，洗至無色為止，即為純蠟。

取一定量的脫蠟一級菜籽油，在冰箱冷卻放置4 d，趁冷過濾，將得到的油視為不含蠟質(zhì)的純油，即為配制標(biāo)準樣品的基油。

1.2.2 標(biāo)準曲線的繪制

取1.2.1中制備的純蠟1 g溶于1 kg的基油即得到1 000 mg/kg的標(biāo)準樣品，然后分別稀釋成250、200、150、100、50 mg/kg的標(biāo)準樣品。用濁度儀分別測其濁度值，以濁度值為縱坐標(biāo)，蠟質(zhì)含量為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準曲線。

1.2.3 樣品的測定

將樣品在水浴鍋(70～80.℃)中加熱，使油樣澄清，冷卻至室溫。取一定量的油樣注入含有一定量溶劑的比色瓶中，加滿至刻度線(30 mL)，充分混合，避免出現(xiàn)氣泡。然后，將比色瓶擦拭干凈，用Hach2100N濁度儀測其濁度值，計為NTU0。再將比色瓶放置冰水混合物(5.℃以下)中冷卻30 min，用濁度儀測其濁度值，計為NTU1，即其濁度值為NTU1減去NTU0。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

采用IBM SPSS 19軟件進行數(shù)據(jù)分析，兩組數(shù)據(jù)的顯著性差異采用t檢驗，多組數(shù)據(jù)間的顯著性差異采用SNK檢驗，顯著性水平為P<0.05。采用Excel 2010軟件繪制圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同因素對蠟質(zhì)含量測定的影響

2.1.1 不同溶劑對蠟質(zhì)含量測定的影響

分別以丙酮和丁酮作為溶劑，溶劑與油的體積比(溶劑比)為1∶1，在冰水混合物中冷卻30 min，考察不同溶劑對蠟質(zhì)含量測定的影響，結(jié)果見圖1。

圖1 不同溶劑對蠟質(zhì)含量測定的影響

由圖1可知，以丙酮作為溶劑所得標(biāo)準曲線方程的斜率比丁酮作為溶劑所得標(biāo)準曲線方程的斜率大，則丙酮法的靈敏度高于丁酮法。這是因為油和蠟質(zhì)的結(jié)構(gòu)不同，對溶劑的親和力也不同，尤其是在低溫條件下，兩者對溶劑親和力的差異更大。兩種溶劑對油和蠟質(zhì)的溶解性不同，蠟質(zhì)在丙酮中的溶解度小于在丁酮中的，利于蠟質(zhì)從油中析出來[16]。同時，溶劑的存在，有助于降低體系的黏度，使蠟質(zhì)易于結(jié)晶析出。從試驗結(jié)果來看，可以選擇丙酮作為溶劑。

2.1.2 不同溶劑比對蠟質(zhì)含量測定的影響

取1.2.2中配制成的50 mg/kg油樣為樣品，以丙酮為溶劑，分別按溶劑比為2∶1、1∶1、1∶2及純油，在冰水混合物中冷卻30 min，考察不同溶劑比對蠟質(zhì)含量測定的影響，結(jié)果見圖2。

由圖2可知，隨著溶劑的增加蠟質(zhì)檢測結(jié)果呈先增大后減小的趨勢，在溶劑比達到1∶1時，所測得結(jié)果最接近真實值(50 mg/kg)。出現(xiàn)這一情況的原因是在油中添加丙酮能有效降低該體系的黏度，有利于蠟質(zhì)的分散，從而加速晶體的生成，縮短試驗所需的時間。但當(dāng)溶劑比達到2∶1時，出現(xiàn)蠟質(zhì)含量檢測下降的趨勢，可能是由于丙酮添加量過量，使其溶解能力下降，影響蠟質(zhì)析出。從試驗結(jié)果來看，當(dāng)溶劑比達到1∶1時，已經(jīng)能保證該體系中的蠟質(zhì)完全析出。

注：圖中不同小寫字母表示P=0.05水平具有顯著性差異，下同。

圖2不同溶劑比對蠟質(zhì)含量測定的影響

2.1.3 不同冷卻時間比對蠟質(zhì)含量測定的影響

取1.2.2中配制成的50 mg/kg油樣為樣品，以丙酮為溶劑，按溶劑比為1∶1，分別在冰水混合物中冷卻5、10、20、30、40、50 min，考察不同冷卻時間對蠟質(zhì)含量測定的影響，結(jié)果見圖3。

圖3 不同冷卻時間對蠟質(zhì)含量測定的影響

由圖3可知，隨著冷卻時間的延長，菜籽油中蠟質(zhì)含量逐漸增大再稍有減小，在30～40 min時所測得結(jié)果最接近真實值(50 mg/kg)。這可能是由于蠟質(zhì)在低溫條件下析出，蠟晶體經(jīng)過碰撞相互凝聚成較大的晶粒，密度增加而變成懸濁液，使菜籽油的濁度值增大。當(dāng)晶體長大到一定程度時，隨冷卻時間的繼續(xù)延長，蠟晶體會從懸浮狀態(tài)沉降到底部，使?jié)岫戎迪陆担虼讼炠|(zhì)含量檢測結(jié)果減小。從試驗結(jié)果來看，冷卻時間控制在30 min 時，已經(jīng)能保證該體系中的蠟質(zhì)完全析出。

2.2 方法評價

2.2.1 標(biāo)準曲線的繪制

按照上述優(yōu)化的試驗條件，以丙酮為溶劑、溶劑比1∶1、冷卻時間30 min，以濁度值為縱坐標(biāo)，蠟質(zhì)含量為橫坐標(biāo)進行標(biāo)準曲線的繪制，結(jié)果見圖4。由圖4可知，當(dāng)油樣中蠟質(zhì)含量在0～250 mg/kg時，其線性關(guān)系良好。

圖4 蠟質(zhì)含量的標(biāo)準曲線

2.2.2 加標(biāo)回收率的測定

為了進一步驗證本方法的可靠性，按上述研究所得的優(yōu)化條件和方法，對同一油樣分別添加高、中、低蠟質(zhì)含量的樣品進行加標(biāo)回收試驗，所得結(jié)果見表1。

表1 樣品加標(biāo)回收率及RSD(n=3)

由表1可知，本方法的加標(biāo)回收率為87.84%～110.42%，RSD為1.13%～2.89%，滿足方法學(xué)要求，具有較好的準確度和精確度。

2.2.3 實際樣品蠟質(zhì)含量的檢測

按照本方法分別各取兩批菜籽毛油、未脫蠟一級菜籽油、脫蠟一級菜籽油、一級菜籽油(市售)進行蠟質(zhì)含量測定，結(jié)果見表2。

表2 菜籽油蠟質(zhì)含量檢測結(jié)果 mg/kg

由表2可知，本方法測得的菜籽毛油中蠟質(zhì)含量偏低，分析可能是由于毛油中磷脂含量高，磷脂是天然抑晶劑，抑制了晶體的形成，使得檢測結(jié)果偏低。未脫蠟一級菜籽油1與未脫蠟一級菜籽油2檢測結(jié)果相差較大，可能是兩批菜籽油的來源不同導(dǎo)致的，不同地區(qū)和品種的菜籽油中蠟質(zhì)含量存在差異。

2.2.4 樣品檢測的重現(xiàn)性

為了驗證該檢測方法的穩(wěn)定性，對脫蠟一級菜籽油油樣進行了跟蹤檢測，將油樣在室溫下放置45 d后，隨機抽取其中5個油樣進行重新檢測，與之前的檢測結(jié)果進行對比，結(jié)果見表3。

表3 不同時間蠟質(zhì)含量檢測結(jié)果 mg/kg

由表3可知，其中兩次檢測結(jié)果相差最大的為0.76 mg/kg，表明兩次檢測結(jié)果穩(wěn)定，重現(xiàn)性較好，具有可行性。

3 結(jié) 論

以丙酮為溶劑、溶劑與油體積比(溶劑比)1∶1、冷卻時間30 min時，油樣中蠟質(zhì)含量在0～250 mg/kg時，其線性方程為Y=0.078 7X-0.036 5，相關(guān)系數(shù)R2=0.999，線性關(guān)系良好。并通過加標(biāo)回收試驗對本方法的準確度和可行性進行了驗證，其加標(biāo)回收率為87.84%～110.42%，RSD為1.13%～2.89%，滿足方法學(xué)要求。建立了一種快速測定菜籽油中蠟質(zhì)含量的方法，為油脂精煉生產(chǎn)中快速測定蠟質(zhì)含量提供參考。

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Rapiddeterminationofwaxcontentinrapeseedoilbyturbidityinstrument

WAN Cong,ZOU Yandi,JIN Hu,LI Minli,ZHANG Qianyi,BAO Lilin,XIONG Weilin

(National R&D Center for Rapeseed Processing,Daodaoquan Grain & Oil Shares Co.,Ltd.,Yueyang 414000，Hunan，China)

TS225.1;TQ646

A

1003-7969(2017)09-0129-04

2016-12-20；

2017-04-15

國家“十三五”重點研發(fā)計劃(2016YFD0401401)

萬 聰(1991)，男，助理工程師，碩士，主要從事植物油脂加工技術(shù)和檢測研究工作(E-mail)wancong0202@163.com。

熊巍林，工程師(E-mail)2621127917@qq.com。