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粉末油脂过氧化值测定中油脂提取方法的研究

2019-08-22高牡丹张喜琦鲍连艳

中国油脂 2019年7期
关键词:破壁丙酮过氧化

高牡丹,张喜琦,冯 炜,鲍连艳

(山东省食品药品检验研究院,济南 250100)

粉末油脂是以食用油、碳水化合物、蛋白质为主要原料,复配以食品添加剂,加工制成的具有特定加工性能和/或营养功能的粉状产品。目前,市售粉末油脂产品主要有植脂末、植物脂肪粉、DHA藻油复合粉、芝麻香油粉末油脂等。粉末油脂多采用微胶囊包埋技术加工成水包油型(O/W)制品,从而赋予产品稳定性好、流动性好、营养全面等多种特性。由于油脂被壁材形成的膜所包裹,可以防止氧气、热、光及化学物质的破坏,热稳定性好不易酸败,长时间储存后质量与风味不变[1-3]。然而正是由于这个原因,使得粉末油脂中的油脂不易提取,过氧化值比较难测定,从而影响对粉末油脂真实质量水平的评价。目前,检测过氧化值的相关标准有GB 5009.227—2016。然而,该方法只能提取粉末油脂的表面油脂,无法提取到内部油脂,不适用于包埋工艺油脂制品。

目前,报道的测定粉末油脂过氧化值的方法主要有酸水解提油测定[4]、碱水解提油测定[5]、超声破壁提油测定[6]和酶水解提油测定[7]。然而酸水解法和碱水解法中使用酸性、碱性试剂,提取温度较高,对过氧化值结果产生影响,难以反映油脂的真实质量水平;文献[6]中使用的有机溶剂氯仿沸点较高,低温下不易彻底脱溶,且毒性较大,不利于环保;酶水解法中需用大量的酶试剂,检测成本较高,不利于推广。因而,急需一种能够真实反映粉末油脂质量水平、提油率高、经济环保的粉末油脂过氧化值检测方法,为我国政府部门食品安全的监管工作提供更科学的依据,更好地保障食品安全,保护消费者的身体健康。

1 材料与方法

1.1 试验材料

植脂末(油脂含量34%);DHA藻油复合粉(油脂含量37%);植物脂肪粉(油脂含量37%);饼干(油脂含量32%,粉碎),市售产品。丙酮、石油醚(沸程30~60℃)、氯化钙、三氯甲烷、冰乙酸、淀粉,分析纯,国药集团。硫代硫酸钠标准滴定溶液,上海安谱实验科技股份有限公司。试验用水均符合GB/T 6682—2008三级水要求。

电子分析天平(精度0.01 g、0.1 mg,梅特勒公司),旋转蒸发仪(瑞士布奇),氮吹仪(美国Orgaomation公司),高速冷冻离心机(德国希格玛公司)。

1.2 试验方法

1.2.1 粉末油脂中油脂提取

称取约100 g(精确至0.01 g)样品于500 mL磨口锥形瓶中,加入约200 mL丙酮-水(体积比1∶1)溶解。振摇10 min,超声20 min破壁。加入约150 mL石油醚,振荡摇匀3 min,静置分层(若出现乳化现象,利用高速冷冻离心、加氯化钙电解质破乳)。取上层有机层,再向下层加入约150 mL石油醚重复提取1次,合并2次有机层,经装有无水硫酸钠的漏斗过滤。将滤液转入棕色玻璃旋蒸瓶内,于40℃水浴,减压旋蒸脱溶。将获得油脂氮吹以完全除去溶剂。称取所得油脂质量,按下式计算提油率。

提油率=提取的油脂质量/样品中油脂的质量×100%

1.2.2 过氧化值的测定

将处理后的油脂按照GB 5009.227—2016的5.2试验方法进行过氧化值的检测。

2 结果与讨论

2.1 破壁试剂种类的优选

由于粉末油脂采用了包埋工艺,其壁材是水包油形式,因而选取既能溶于水又能溶于石油醚的试剂甲醇、乙醇、乙腈、丙酮进行优选作为破壁试剂。选取3种粉末油脂各称取100 g,分别加入200 mL甲醇-水(体积比1∶1,下同)、乙醇-水(1∶1)、乙腈-水(1∶1)、丙酮-水(1∶1)混合溶剂,其他步骤按照1.2.1中试验方法提取油脂,计算提油率,结果见图1。

图1 不同试剂的提油率

由图1可知,采用丙酮-水(1∶1)作为破壁试剂,提油率可达70%以上,乙醇-水(1∶1)的提油率也达到60%以上,甲醇-水(1∶1)、乙腈-水(1∶1)的提油率较低。同时考虑到乙醇(沸点78.4℃)、甲醇(沸点64.65℃)、乙腈(沸点81℃)沸点较高,在低温减压蒸馏中所需能耗较大,且甲醇、乙腈毒性较大[8],综合考虑采用丙酮-水(1∶1)作为破壁溶剂。

2.2 破壁试剂配比的优选

选取3种粉末油脂样品各称取100 g,分别加入200 mL不同配比的丙酮-水混合溶剂,其他步骤按照1.2.1中试验方法提取油脂,计算提油率,结果见图2。

图2 不同配比的丙酮-水溶剂的提油率

由图2可知,当丙酮-水配比为1∶1时,破壁效果最佳,提油率最高。因此,选择1∶1的丙酮-水进行粉末油脂的破壁。

2.3 超声破壁及破乳方式对提油率的影响

由于很多粉末油脂产品采用了包埋工艺以及乳化辅助工艺,导致在提取过程中一些样品出现了乳化现象。本试验在使用丙酮-水提取油脂的同时,辅以超声波、冷冻离心、加氯化钙电解质措施,以进一步提高提油率。选取2种植脂末样品,称取100 g样品,分别采用超声破壁(超声20 min)和不同破乳方式(未破乳、加氯化钙、冷冻离心、加氯化钙后冷冻离心),按照1.2.1试验方法提取油脂,测定提油率,结果见表1。

表1 不同措施的提油率

由表1可看出,超声处理可提高破壁,从而提高提油率,而对于油脂提取过程中的乳化现象,通过加氯化钙电解后冷冻离心可增加破乳效果,进一步提高提油率。

2.4 精密度试验

选取3种粉末油脂样品按照本试验方法重复测定8次进行过氧化值的精密度试验,结果见表2。由表2可知:检验结果的相对标准偏差均小于3.8%,符合GB/T 27417—2017《合格评定 化学分析方法确认和验证指南》对实验室内变异系数的要求;检验结果的相对极差最大为8.89%,符合GB 5009.227—2016对精密度的要求。说明该方法的精密度良好。

表2 3种粉末油脂的过氧化值检测结果

2.5 准确度试验

由于粉末油脂无法按照GB 5009.227—2016的方法提取油脂进行检测,因此本试验需要选取既可使用国标法检测,也可使用本试验方法检测的其他类型的样品,来进行方法比对试验,以验证本方法的准确度。综合考虑,选取了粉碎的饼干样品,分别按照国标法和本试验方法进行过氧化值检测,结果见表3。

表3 两种方法的过氧化值结果比对

由表3可知,将两组数据按照F检验法进行分析,在95%的置信度下,F值小于F表(3.79)[9]。表明两种分析方法的检验数据不存在显著性差异,本试验方法准确可信。

3 结 论

本方法利用丙酮-水(1∶1)为溶剂,辅以超声破壁处理及加电解质后冷冻离心破乳等措施,提油率可达70%以上。采用低温避光减压脱溶,有效避免了提取油脂过程对过氧化值结果的影响,从而可以反映粉末油脂真实质量水平。本方法提取成本低,使用低毒试剂,更为经济、环保,精密度良好,准确度较高,可应用于粉末油脂中过氧化值的测定,为我国政府部门食品安全的监管工作提供更科学的依据。

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