豆油加熱過程中過氧化值的光譜法分析

李鐵純,侯冬巖,刁全平,范榮森

(鞍山師范學院 化學與生命科學學院,遼寧 鞍山 114007)

豆油是最受人們歡迎的一種食用油，通常經(jīng)過加熱后食用，而豆油加熱過程中過氧化值的變化直接影響豆油的安全性及人體健康[1-3].過氧化值是表示豆油被氧化程度的一種指標，也是衡量豆油酸敗程度的一個指標，通常過氧化值越高其酸敗就越嚴重.由于豆油氧化后生成的過氧化物、醛、酮等一些小分子物質(zhì)易導致人體內(nèi)產(chǎn)生自由基等，所以過氧化值越高的豆油對人體健康影響越大.因此，分析研究加熱過程中過氧化值變化對食用豆油的安全性有重要意義.對豆油的加工、理化性質(zhì)及營養(yǎng)成分的報道較多[4-7],而對豆油加熱過程中過氧化值變化的研究少見報道.本文采用光譜法對豆油加熱過程中過氧化值的變化進行分析,為合理利用豆油提供科學依據(jù).

1 材料與儀器

1.1 實驗材料

豆油：購于鞍山某超市.

1.2 試劑及其配置

95%乙醇，無水乙醇，酚酞指示劑.

1.3 實驗儀器

98-1-B型電子調(diào)溫電熱套(天津市泰斯特儀器有限公司)；DK-98-Ⅱ電熱恒溫水浴鍋(天津市泰斯特儀器有限公司)；BCD-568W海爾冰箱(青島海爾股份有限公司)；METTLER TOLEDO電子天平(上海土森視覺科技有限公司)；Cary 50紫外可見分光光度計(美國瓦里安公司).

2 實驗方法

2.1 豆油的加熱

將豆油加熱至100，120，140，160，180 ℃，每個溫度均加熱維持2 min，室內(nèi)條件保持一致性，放置在避光、干燥處.

2.2 實驗步驟

取豆油樣品于50 mL容量瓶中，加入一定體積比的異辛烷-冰醋酸混合溶液5 mL，振蕩使油樣充分混勻于混合液中，再立刻向其中加入一定體積的飽和碘化鉀溶液，避光靜置反應一定時間，取出立刻準確加入一定體積的淀粉指示劑充分搖勻再向其中加水定容，通過分光光度法測其吸光度,經(jīng)過換算得出豆油在加熱過程中的過氧化值.

2.3 實驗條件的優(yōu)化

2.3.1 異辛烷-冰醋酸體積比的確定 取0.050 0 g的豆油6份，分別置于50 mL容量瓶中，各加入體積比為3∶2，3∶3，3∶4，3∶5，3∶6，3∶7的異辛烷-冰醋酸混合溶液5 mL，振蕩使油樣充分混勻于混合液中，再立刻向其中加入0.60 mL的飽和碘化鉀溶液，避光靜置6 min，取出立刻準確添加1.5 mL的淀粉指示劑并充分搖勻，再加水定容靜置3 min，測其吸光度如圖1.

由圖1可知，異辛烷-冰醋酸體積比為3∶5時吸光度值最大，確定實驗中異辛烷-冰醋酸體積比為3∶5.

圖1 不同異辛烷-冰醋酸體積比吸光度的變化 圖2 飽和碘化鉀溶液不同加入量吸光度的變化

2.3.2 飽和碘化鉀溶液加入量的確定 取0.050 0 g的豆油6份，分別置于50 mL容量瓶中，各加入體積比為3∶5的異辛烷-冰醋酸混合溶液5 mL，振蕩使油樣充分混勻于混合液中，再立刻向其中加入0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.2 mL的飽和碘化鉀溶液，避光靜置反應6 min，取出立刻準確加入1.5 mL的淀粉指示劑并充分搖勻,再向其中加水定容靜置3 min，測其吸光度如圖2.

由圖2可知，當飽和碘化鉀溶液加入量為0.6 mL～1.2 mL時，吸光度值變化不大，為了節(jié)約藥品，確定飽和碘化鉀溶液加入量為0.6 mL.

2.3.3 反應時間的確定 取0.050 0 g的豆油6份，分別置于50 mL容量瓶中，各加入體積比為3∶5的異辛烷-冰醋酸混合溶液5 mL，振蕩使油樣充分混勻于混合液中，再立刻向其中加入0.6 mL的飽和碘化鉀溶液，避光靜置反應2，4，6，8，10，12 min，取出立刻準確加入1.5 mL的淀粉指示劑并充分搖勻,再向其中加水定容靜置3 min，測其吸光度如圖3.

由圖3可知，當反應時間在6 min以后吸光度值基本不變，確定反應時間為6 min.

2.3.4 指示劑加入量的確定 取0.050 0 g的豆油6份，分別置于50 mL容量瓶中，各加入體積比為3∶5的異辛烷-冰醋酸混合溶液5 mL，振蕩使油樣充分混勻于混合液中，再立刻向其中加入0.6 mL的飽和碘化鉀溶液，避光靜置6 min，取出立刻準確加入0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 mL的淀粉指示劑并充分搖勻,再向其中加水定容靜置3 min，測其吸光度如圖4.

由圖4可知，當?shù)矸壑甘緞┘尤肓繛?.5 mL時吸光度值最大，確定淀粉指示劑加入量為1.5 mL.

2.3.5 實驗條件的確定 取0.050 0 g的豆油于50 mL容量瓶中，加入體積比為3∶5的異辛烷-冰醋酸混合溶液5 mL，振蕩使油樣充分混勻于混合液中，再立刻向其中加入0.6 mL的飽和碘化鉀溶液，避光靜置6 min，取出立刻準確加入1.5 mL的淀粉指示劑并充分搖勻,再向其中加水定容靜置3 min.在最大吸收波長處測其吸光度，經(jīng)過換算得出豆油在加熱過程中的過氧化值.

2.3.6 檢測波長的確定 取0.050 0 g的豆油于50 mL容量瓶中，按2.3.5確定的實驗條件進行實驗，在波長300～800 nm范圍內(nèi)進行掃描，最大吸收波長見圖5.由圖5可知，豆油最大吸收波長為535 nm.

2.3.7 標準曲線的繪制 以不同質(zhì)量的碘為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制標準曲線如圖6.

其線性回歸方程為A=4.284 4C+0.002 2，相關系數(shù)r=0.999 4，說明碘的質(zhì)量在0～0.203 0 mg范圍內(nèi)，A與濃度C線性關系良好.

圖3 不同反應時間吸光度的變化 圖4 不同淀粉指示劑加入量吸光度的變化

圖5 豆油的波長掃描 圖6 碘的質(zhì)量與吸光度關系的標準曲線

2.3.8 過氧化值的測定 按2.3.5確定的實驗條件分別對豆油在20，100，120，140，160，180 ℃下進行試驗，測得其吸光度值如表1.

表1 豆油在不同溫度下的吸光度值

將測得的吸光度值進行換算，得出豆油在加熱過程中的過氧化值[8-9]，豆油在20，100，120，140，160，180 ℃溫度下，過氧化值分別為0.323 1，0.340 2，0.342 9，0.353 9，0.356 9，0.366 6 g/100 g，如圖7所示，即豆油在加熱過程中過氧化值隨溫度的升高而增大.

圖7 豆油在不同溫度下過氧化值的變化曲線

3 實驗結果討論

由實驗結果可知，豆油在加熱過程中過氧化值隨溫度的升高而增大.通常采用滴定法分析豆油的過氧化值，基本原理是利用豆油在加熱過程中產(chǎn)生過氧化物的強氧化能力，將碘化鉀氧化產(chǎn)生游離碘，然后用硫代硫酸鈉標準溶液滴定，以淀粉標準溶液為指示劑確定滴定終點，從而根據(jù)析出碘量計算過氧化值.滴定法存在取樣量大、測定過程易受多種外界因素影響且滴定終點判斷困難等缺點[10].根據(jù)豆油加熱過程被氧化釋放游離碘與淀粉變藍色的原理，采用分光光度法測定其吸光度，根據(jù)吸光度對應碘的濃度繪制標準曲線，計算出碘量，進而求得豆油樣品過氧化值.該法具有取樣量少、快速、精密度高、試劑用量少、人為因素影響小、對環(huán)境和操作者危害小的優(yōu)點，是一種環(huán)保綠色的分析方法.