食品中羰基價測定的影響因素研究

劉 瑜

（平遙縣市場監(jiān)管綜合行政執(zhí)法隊，山西晉中 031100）

羰基價是指1 kg 油樣中所含羰基化合物的量，油脂在儲存過程中會發(fā)生非常復雜的物理變化及化學反應，通過油脂水解和油脂氧化生成過氧化物。過氧化物極其不穩(wěn)定，容易斷裂形成醛類物質(zhì)或進一步氧化成酮類物質(zhì)，變化過程復雜。羰基價是判斷煎炸油品質(zhì)的重要指標之一[1]，常用于評價油脂中氧化產(chǎn)物的含量及酸敗程度，在《油炸小食品衛(wèi)生標準》（GB 16565—2003）中，羰基價是評價油炸小食品中油脂的一項理化檢測項目[2]。

我國現(xiàn)行有效測定羰基價的方法為《食品安全國家標準 食品中羰基價的測定》（GB 5009.230—2016），原理是羰基化合物與2,4-二硝基苯肼的反應產(chǎn)物，在堿性溶液中會呈現(xiàn)出酒紅色或褐紅色，在波長440 nm 處通過測定該反應產(chǎn)物的吸光度，可計算得到羰基價[3]。但也有研究人員認為使用該方法對食品中羰基價進行測定時，結(jié)果差異性較大。例如，顧衛(wèi)東等[4]對食品中羰基價含量測定過程中涉及的玻璃器皿和儀器設備進行不確定度來源分析和評定；黃衛(wèi)紅等[5]對測定羰基價的方法（GB/T 5009.37—1996）進行了研究，并提出了注意事項；方波等[6]采用直接取樣法改進羰基價的測定方法，以減少溶劑苯的使用量，表明了精制試劑的重要性；韓瑞陽等[7]優(yōu)化了實驗參數(shù)和條件，選用正丁醇替代苯作為溶劑，實驗過程中無需精制試劑，通過吸光度常數(shù)即可直接算出羰基價。多數(shù)學者研究了油脂的性質(zhì)對羰基價的影響或者對試劑等實驗條件的優(yōu)化，但無法較好地反映羰基價測定結(jié)果存在差異性的原因。本文根據(jù)國家標準[3]中規(guī)定的測定方法進行羰基價的測定，同時在實驗過程中研究放置時間、水浴時間、水浴溫度、三氯乙酸溶液濃度、2,4-二硝基苯肼溶液濃度以及氫氧化鉀溶液濃度這6 個因素對食品中羰基價測定結(jié)果的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

沙琪瑪采購于超市。苯（色譜純）、無水乙醇（分析純）、三氫乙酸（分析純）、2,4-二硝基苯肼（分析純）、氫氧化鉀（分析純）、石油醚（分析純）以及鋁粉（分析純）。試劑與溶液均按《食品安全國家標準 食品中羰基價的測定》（GB 5009.230—2016）的要求進行精制、配制。

1.2 儀器與設備

UV-2600 紫外可見分光光度計，島津儀器(蘇州)有限公司；CPA224S 電子天平，賽多利斯科學儀器(北京)有限公司；VortexG560E 渦旋混合器，美國Scientific Industries；R-300 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，瑞士Bu chi；HH·S21-6-S 水浴鍋，上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 油脂提取

沙琪瑪：取適量混合均勻的試樣于500 mL 帶蓋廣口瓶中，倒入石油醚，放置14～18 h，用快速濾紙過濾后置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀旋蒸減壓回收溶劑，得到油脂以供測定，以上油脂均在4 ℃下存儲。

1.3.2 測定方法

稱0.1 g 油樣于25 mL 具塞試管中，加入5 mL苯溶解油樣后依次加入3 mL 三氯乙酸溶液和5 mL 2,4-二硝基苯肼溶液，振搖漏勻，在60 ℃條件下水浴30 min 后取出，用流水冷卻至室溫，然后沿試管壁緩慢加入10 mL 氫氧化鉀-乙醇溶液，使之成為二液層，渦旋振蕩混勻后放置10 min，用1 cm 比色杯，以零管調(diào)節(jié)零點，在波長440 nm 處測吸光度，并繪制標準曲線比較沙琪瑪羰基價的變化情況[3]。

2 結(jié)果與分析

2.1 水浴時間對羰基價測定的影響

按標準要求提取沙琪瑪中的油脂測定其羰基價，在其他實驗條件不變情況下，將油樣置于60 ℃水中，研究水浴10 min、20 min、30 min、40 min 和50 min 對其羰基價的影響。由圖1可知，沙琪瑪?shù)聂驶鶅r隨水浴時間的增加而升高，國家標準要求水浴時間為30 min，水浴時間不足或過長都會對羰基價的測定有較大的影響，水浴時間越長，油脂的氧化產(chǎn)物越多，醛和酮的產(chǎn)物也越多，因此油脂的羰基價升高。

圖1 水浴時間對沙琪瑪羰基價的影響

2.2 水浴溫度對羰基價測定的影響

按標準要求提取沙琪瑪中的油脂測定其羰基價，在其他實驗條件不變情況下，將處理好的樣品于40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃和80 ℃條件下水浴30 min 后測定其羰基價。由圖2可知，水浴溫度越高，沙琪瑪?shù)聂驶鶅r也越高。溫度是一個影響油脂氧化速率的關鍵因素，溫度上升能夠提高氧化反應速率，高溫條件在促進自由基產(chǎn)生的同時又能促進氫過氧化物的分解和聚合，導致醛和酮的產(chǎn)物增多，進而使油樣中羰基價升高。

圖2 水浴溫度對沙琪瑪羰基價的影響

2.3 三氯乙酸溶液濃度對羰基價測定的影響

分別稱取2.0 g、3.0 g、4.0 g、5.0 g 和6.0 g 三氯乙酸溶液溶于100 mL 苯中，配制成相應濃度的三氯乙酸溶液，在其他條件不變的情況下，按標準法測定沙琪瑪?shù)聂驶鶅r。由圖3可知，沙琪瑪?shù)聂驶鶅r隨三氯乙酸溶液濃度的增加而升高。在強酸的作用下會使食品中的結(jié)合態(tài)脂肪游離出來，三氯乙酸為較強的有機酸，可以為脂肪的水解提供酸性環(huán)境，游離脂肪酸與相應的?；视褪怯绊懯称酚椭趸俾实囊蛩刂弧Ｓ坞x脂肪酸與?；视王セ闹舅嵯啾妊趸俾事源螅S著酸性的增強，水解產(chǎn)物會變多，進而導致醛和酮的產(chǎn)物增加，故而羰基價升高。

圖3 三氯乙酸濃度對沙琪瑪羰基價的影響

2.4 2,4-二硝基苯肼溶液濃度對羰基價測定的影響

在其他條件不變的情況下，分別稱取30 mg、40 mg、50 mg、60 mg 和70 mg 2,4-二硝基苯肼溶于100 mL 苯中，配制成不同濃度的2,4-二硝基苯肼溶液，按標準測定沙琪瑪?shù)聂驶鶅r。由圖4可知，沙琪瑪?shù)聂驶鶅r與2,4-二硝基苯肼溶液的濃度呈正相關。

圖4 2,4-二硝基苯肼溶液濃度對沙琪瑪羰基價的影響

2.5 氫氧化鉀溶液濃度對羰基價測定的影響

分別稱取2.0 g、3.0 g、4.0 g、5.0 g 和6.0 g 氫氧化鉀溶于100 mL 精制乙醇中，配制成相應濃度的氫氧化鉀-乙醇溶液，在其他條件不變的情況下，按標準測定沙琪瑪?shù)聂驶鶅r。由圖5可知，沙琪瑪?shù)聂驶鶅r與氫氧化鉀溶液濃度呈正相關，但變化不明顯。氫氧化鉀為羰基化合物反應產(chǎn)物提供堿性環(huán)境，生成呈酒紅色或褐紅色的醌離子，醌離子呈現(xiàn)的顏色可能會受到不同堿性環(huán)境的影響，從而導致羰基價的變化。

圖5 氫氧化鉀溶液濃度對沙琪瑪羰基價的影響

3 結(jié)論

本文參照GB 5009.230—2016，研究了測定食品中羰基價過程中各因素對測定結(jié)果的影響。以沙琪瑪為樣品，發(fā)現(xiàn)水浴時間、水浴溫度以及試劑濃度（三氫乙酸-苯溶液、2,4-二硝基苯肼-苯溶液、氫氧化鉀-乙醇溶液）都對羰基價測定有較大影響，每個因素的變化都會對測定結(jié)果造成不同程度的差異。因此羰基價的測定過程中需要嚴格按照標準中規(guī)定的試劑、試劑精制、試劑配制等實驗條件進行。建議在實驗進行前檢查儀器是否能正常使用、保持實驗過程中容器干燥潔凈、配制試劑前檢查試劑是否受潮以及顯色后使用秒表嚴格計時，并觀察樣品溶液及空白對照是否澄清，如果出現(xiàn)渾濁、沉淀現(xiàn)象或結(jié)果異常，可以從試劑污染、容器潮濕、儀器異常以及實驗條件不正確等方面尋找原因，保證測定結(jié)果的準確性。