人工滴定法和自動電位滴定法測定番茄紅素保健品的酸價

劉婷婷，程家麗，張雪松，馬彥寧，沈葹，卓勤

（中國疾病預(yù)防控制中心營養(yǎng)與健康所，北京100050）

人工滴定法和自動電位滴定法測定番茄紅素保健品的酸價

劉婷婷，程家麗，張雪松，馬彥寧，沈葹，卓勤*

（中國疾病預(yù)防控制中心營養(yǎng)與健康所，北京100050）

研究番茄紅素保健品酸價的檢測方法。樣品經(jīng)過提取后，分別用優(yōu)化的人工滴定法和自動電位滴定法確定樣品的滴定終點，對測定結(jié)果進(jìn)行對比分析，并進(jìn)行精密度比較。采用石油醚提取，人工滴定法選用酚酞和百里酚藍(lán)（2∶3）混合作為指示劑，根據(jù)顏色變化確定滴定終點，得到的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.3%。自動電位滴定法能避免顏色的干擾，分析方法穩(wěn)定，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.8%。本試驗確定了針對番茄紅素酸價測定的人工滴定法和自動電位滴定法，兩種方法無顯著性差異，但自動電位滴定法無需指示劑，精密度更好，結(jié)果更準(zhǔn)確，值得推廣。

番茄紅素；酸價；人工滴定；自動電位滴定

番茄紅素是成熟番茄果實中的主要色素，屬于類胡蘿卜素的一種，近年來，國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)番茄紅素在防癌、抗癌方面具有不容忽視的作用[1-2]。酸價是指中和1 g油脂中游離脂肪酸所需氫氧化鉀的毫克數(shù)。由于番茄紅素為脂溶性，一般番茄紅素保健食品均將其溶于植物油中。在長期保藏過程中，由于微生物、熱、酶等的作用使植物油發(fā)生緩慢水解，產(chǎn)生游離脂肪酸，酸價是游離脂肪酸含量的重要標(biāo)志，是反映油脂類保健食品品質(zhì)的重要指標(biāo)，是必測的基本項目。

番茄紅素保健品酸價的測定，國內(nèi)尚未建立標(biāo)準(zhǔn)方法，通常采用GB/T 5009.37-2003《食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》的手動滴定法，根據(jù)指示劑變色判斷滴定終點，但此法只適用于顏色較淺、無顏色干擾的樣品[3]。自動電位滴定法利用電極對等當(dāng)點電位變化進(jìn)行判斷，能避免顏色的干擾，結(jié)果更準(zhǔn)確，精密度更好。天然食品中提取濃縮的番茄紅素保健食品，由于其顏色呈深紅色，顏色的干擾很難判斷終點，因此開展番茄紅素保健食品酸價的方法研究很有必要。本研究應(yīng)用自動電位滴定法和手動滴定法，進(jìn)行全面比較，為建立適合深色保健食品酸價測定的方法提供思路。

1 材料與方法

1.1 儀器、試劑與材料

AE204電子天平、DELTA320 pH計：梅特勒-托利多儀器有限公司；902型自動電位滴定儀：瑞士萬通中國有限公司；RV10旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：IKA公司。

氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定液：0.050 0moL/L，國家化學(xué)試劑質(zhì)檢中心；乙醚、乙醇、30℃～60℃石油醚、酚酞、百里酚藍(lán)：分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

試驗所用原料為送檢的番茄紅素保健品。

1.2 方法

1.2.1 樣品前處理

取6.00 g左右混合均勻的受試物，加入20mL石油醚（30℃～60℃），振蕩混勻，5 000 r/min離心10min，吸取上清液10mL置于150mL錐形瓶中。

1.2.2 手動滴定法

在提取液的錐形瓶中加50mL中性乙醚-乙醇混合液，滴入酚酞-百里酚藍(lán)（2∶3）混合液的指示劑，用氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定液[c（KOH）=0.05mol/L]滴定，溶液變?yōu)樽仙珵榻K點。

1.2.3 自動電位滴定法

應(yīng)用902型自動電位滴定儀，用氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定液[c（KOH）=0.05mol/L]滴定，利用電極在測試液中電位突躍點作為酸價的終點判定。

1.3 結(jié)果計算

式中：X為樣品的酸價（以氫氧化鉀計），mg/g；C為氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定液的濃度，mol/L；V為氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定液消耗的體積，mL；V1為加入石油醚（沸程30℃～60℃）的體積，mL；V2為吸取石油醚上清液的體積，mL；M為試樣的質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與分析

2.1 提取溶劑的選擇

由于番茄紅素保健食品成分比較復(fù)雜，本研究前期嘗試分別用石油醚、三氯甲烷、乙醚對番茄紅素樣品進(jìn)行提取，離心后取上清液，結(jié)果3種試劑均可以去除樣品中的雜質(zhì)對酸價檢測帶來的干擾。但因三氯甲烷、乙醚對人體危害性更大，為了降低危險事故風(fēng)險，最終選取石油醚作為番茄紅素的提取凈化試劑。

2.2 指示劑的選擇

國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中酸價的檢測采用酚酞作為指示劑，經(jīng)氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定后，終點的顏色應(yīng)由無色變?yōu)榈t色，但番茄紅素樣品自身的顏色是深紅色，故難以判斷終點。百里酚藍(lán)指示劑的變色范圍為黃色變?yōu)樗{(lán)色，變色范圍被紅色掩蓋，靈敏性和準(zhǔn)確性較差。酚酞和百里酚藍(lán)混合溶液指示劑的變色范圍為黃色變?yōu)樽仙?，終點變化靈敏[4-5]。本試驗人工滴定方法比較了不同配比的酚酞和百里酚藍(lán)的終點指示效果，同時分別測定滴定終點時的pH值，見表1。

表1 不同指示劑滴定終點pH值比較Table1 Comparison of ultimate pH between different indicators

自動電位滴定法滴定終點時等當(dāng)點的pH值為8.6，與酚酞和百里酚藍(lán)按照2∶3的比例混合作為人工滴定指示劑的滴定終點時的pH值最為接近，因此確定人工滴定法中酚酞和百里酚藍(lán)指示劑的配比為2∶3。

2.3 測定結(jié)果對比

人工滴定法和自動電位滴定法的衛(wèi)生及穩(wěn)定性試驗結(jié)果對比見表2。

表2 人工滴定法和自動電位滴定法測定酸價的試驗結(jié)果對比Table2 Comparison of acid value between manual titration and potentiometric titration

本試驗將樣品分別進(jìn)行衛(wèi)生學(xué)（0個月）和穩(wěn)定性（溫度37℃、濕度75%條件下分別加速1、2、3個月）試驗。結(jié)果表明，人工滴定測定的結(jié)果略高于自動電位滴定法測定的結(jié)果。自動電位滴定法是根據(jù)滴定曲線的一階導(dǎo)數(shù)的等當(dāng)點確定終點[6]，終點判斷靈敏，結(jié)果誤差較小。人工滴定法中由于樣品本身的深紅色會對指示劑的變色范圍產(chǎn)生視覺誤差，造成滴定終點滯后，使結(jié)果產(chǎn)生偏差。隨著保存時間的增加，番茄紅素樣品中的游離脂肪酸增加，酸價值略有升高。

2.4 精密度比較

選取同一批次的樣本，分別用人工滴定法和自動電位滴定法平行測定6次，見表3。

表3 人工滴定法和自動電位滴定法測定酸價的精密度Table3 Comparison of precision between manual titration and potentiometric titration

前者測定的平均標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.3%，后者的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.8%。表明通過電位的突躍變化來確定滴定終點的自動電位滴定法，相比人工滴定法具有更好的精密度。人工滴定法在滴定過程中，特別是接近滴定終點時，由于本底色的干擾，導(dǎo)致操作者的主觀顏色判別出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致結(jié)果重復(fù)性差，精密度相對較低。自動電位滴定方法通過電極電位突越確定等當(dāng)點即滴定終點，不以個人的主觀判斷為依據(jù)，結(jié)果的相對偏差較小，精密度高。但自動電位滴定在滴定過程中，特別要注意無水電極的清洗和維護(hù)，以確保分析數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確。

3 結(jié)論

番茄紅素保健品成分復(fù)雜，基質(zhì)干擾大，國內(nèi)尚未建立其酸價檢測的標(biāo)準(zhǔn)方法。本試驗以相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)方法為基礎(chǔ)，確定了針對番茄紅素酸價測定的人工滴定法和自動電位滴定法，人工滴定法采用石油醚提取，酚酞和百里酚藍(lán)（2∶3）混合作為指示劑，根據(jù)顏色變化確定滴定終點，得到樣品的酸價，在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨立測定結(jié)果絕對值不超過算術(shù)平均值的10%。自動電位滴定法利用電極對等當(dāng)點電位變化的判斷，在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，應(yīng)用電位滴定儀能避免顏色的干擾，無需指示劑，分析方法穩(wěn)定，精密度更好，結(jié)果更準(zhǔn)確。

[1]羅金鳳,任美燕,陳敬鑫,等．番茄紅素的生理功能及保持其穩(wěn)定性方法的研究進(jìn)展[J]．食品科學(xué),2011,32(19):279-283

[2]姜雨,王獻(xiàn)仁,董詩源,等．番茄紅素的研究及應(yīng)用[J]．疾病控制雜志,2008,12(1):66-69

[3]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T 5009.37-2003食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2003:303-312

[4]葉秀娟.食品中酸價和過氧化值測定方法的改進(jìn)[J].現(xiàn)代食品科技,2011,27(10):1285-1287

[5]李蓉.火鍋底料中深色油脂酸價的測定分析[J].食品與發(fā)酵科技, 2015,51(4):75-77

[6]黎汝琴,楊祖?zhèn)?植愛萍,等.電位滴定法測定蜂膠軟膠囊酸價[J].食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報,2015,8(6):3050-3053

Determination of Acid Value in Lycopene by Manual Titration and Potentiometric Titration

LIU Ting-ting，CHENG Jia-li，ZHANG Xue-song，MA Yan-ning，SHEN Shi，ZHUO Qin*
（National Institute for Nutrition and Health，Chinese Center for Disease Control and Prevention，Beijing 100050，China）

To establish the determination method of acid value of lycopene.The samples were extracted，and then the acid values were determined by manual titration and potentiometric titration respectively.The accuracy and precision between these two methods were compared.Petroleum ether was used as extracting agent.For the manual titration，the end-point was indicated by the mixture of phenothalin and Thymol blue（2∶3），the relative standard deviation（RSD）was4.3%.For the potentiometric titration，the RSD was 1.8%.Both the method of manual titration and potentiometric titration meet the requirements for the determination of acid value of lycopene.There was no significant difference between the two methods，but the later has higher accurate sensitivity and precision．

lycopene；acid value；manual titration；potentiometric titration

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.04.033

2016-06-07

劉婷婷（1985—），女（漢），助理研究員，碩士，研究方向：食物成分分析。

*通信作者：卓勤（1969—），女（漢），研究員，博士，研究方向：營養(yǎng)與食品衛(wèi)生。