682023/05中国食品工业安全与检测SAFETY AND TESTING红外光谱法测定过氧化值主要分为直接、间接两种，直接法一般适用于单一品种油脂过氧化值的测定，而间接法一般通过油脂当中过氧化物和三苯基膦的定量反应对过氧化值进行测定。二茂铁法在植物油过氧化值的测定中具有一定的优势，二茂铁不仅具有较强的化学稳定性，还具有一定的热稳定性，以二茂铁作为反应试剂，与植物油中的过氧化物进行反应，可以完成过氧化值的测定。1 植物油过氧化值的检测方法1.1 滴定法与电位滴定法在《食品安全国家标准植物油》（GB 2716-2018）中，滴定法主要是在碘量法原理基础上进行滴定，一般在食用动植物油脂等相关食品中应用。电位滴定法是在滴定期间对电位变化进行测量，从而确定滴定终点。电位滴定法无需精准地测量电极电位值，准确度较高，通过依靠电极电位突跃指示滴定终点，待到达终点前后，滴液中的待测离子浓度通常连续变化 n 个数量级，出现电位突跃，被测成分含量的计算主要是根据消耗滴定剂的量消耗的[1]。电位滴定法在植物油脂中的应用能够自动化连续作业，具有较高的灵敏性，可以规避人工滴定操作中出现的终点误差。1.2 红外光谱法红外光谱法是借助物质对红外线特征吸收建成的一种分析方法，适用范围较广。在植物油过氧化值的测定中，红外光谱法主要包括直接、间接两种，直接法主要是对氢过氧化物当中氢氧键的伸缩振动吸收峰吸光度进行测定，然后计算过氧化物含量。间接法是根据植物油中的过氧化物和三苯基膦之间的定量反应，对植物油中过氧化值进行定量测定。在液体样品定量分析中，衰减全反射技术能够对植物油等液态样品进行测定。在该方法测定中，一般按照 1：1 的比例将样品中 TPP 溶液缓和，并使用 0.5ml 有机试剂稀释样品，根据过氧化物和TPP 之间产生的定量反应，构建一种较为简单的过氧化值测定方法，快速完成植物油过氧化值的测定[2]。1.3 二茂铁法二茂铁属于过渡金属氧化物，其构成包括两个环戊二烯、一个铁原子，二茂铁经常被用作催化剂，或者是被用作还原剂，其可逆氧化还原特性较为突出。与其他植物油过氧化值测定方法相比，二茂铁的化学稳定性以及热稳定性表现得更为突出。在具体试验中，将二茂铁作为反应试剂，与植物油中的过氧化物产生反应，然后采取化学计量学方法，在氧化物和二茂铁之间构成线性关系，有效测定植物油中的过氧化值。2 滴定法与电位滴定法检测植物油过氧化值2.1 试验材料与设备本试验所需的试剂有碘化钾、三氯甲烷、异辛烷、冰乙酸，分析纯；受检样品包括大豆油、菜籽油、玉米油、花生油；硫代硫酸钠标准溶液浓度为 0.10mol/L；可溶性淀粉，分析纯；试验所用的水为超纯水。三氯甲烷－冰乙酸的混合液比例为 4：6，取出 40ml 三氯甲烷，然后添加60ml 的冰乙酸，混合均匀。碘化钾饱和溶液试剂的配制是先称取 20g 的碘化钾，然后添加 10ml 的水，完成配制后在避光处进行保存，保证溶液里面有饱和碘化钾固体。异植物油过氧化值检测方法的研究摘要：过氧化值是油脂以及脂肪酸被氧化程度的一种指标，通过检测能够反映出食品的质量，判断出食品的变质程度。本文利用滴定法与电位滴定法、红外光谱法、二茂铁法，对植物油中的过氧化值进行测定，为植物油中过氧化值检测提供合理参考。关键词：植物油；过氧化值；检测方法吴玉炜 河北省粮油质量检测和信息服务中心 河北 石家庄 050000作者简介：吴玉炜（1981—），女，河北石家庄人，本科，工程师。研究方向：原粮及成品粮、原油及成品油的质量指标、品质指标的分析及检验 69 MAY. 2023CFI安全与检测SAFETY AND TESTING辛烷－冰乙酸的混合液配制比例是 4：6，取出 40ml 的异辛烷，然后添加 60ml 的冰乙酸，混合均匀。1% 淀粉指示剂的配制是先称取 0.5g 的可溶性淀粉，然后添加适量的水混合调成糊状，一边倒入热水一边搅拌，然后待冷却后备用[3]。0.01mol/L 硫代硫酸钠标准溶液是使用 0.1mmol/L 标准溶液稀释而来的。试验所需的仪器设备有电子分析天平、10ml 的滴定管、电位滴定仪、超纯水机。2.2 试验方法滴定法：先称取样品放入 250ml 的碘量瓶里面，然后添加 30ml 得到三路甲烷－冰乙酸混合溶液，轻轻摇晃至均匀，将样品溶解开。接着，添加 1ml 饱和碘化钾溶液，均匀摇晃30s，静置3min，然后从中取出100ml 的水，摇晃均匀之后使用硫代硫酸钠标准溶液滴定到淡黄色，之后添加 1ml 的淀粉指示剂，添加完之后继续滴定，并用力摇晃，一直到蓝色消失为止，为滴定终点，与此同时，还可以继续做空白试验。电位滴定法：先称取定量样品，将其放在滴定杯之内，然后添加 50ml 的异辛烷－冰乙酸混合液，将磁力搅拌器打开，接着将电极和滴定头插进去，并设置好滴定的参数，开始进入滴定程序。与此同时，也要做空白试验，完成滴定之后，使用蒸馏水将仪器全部冲洗干净。电位滴定参数包括信号漂移 15mV/min，体积增加量为0.005ml，温度为 25℃，最大等待时间是 10s，加液的速度是 5ml/min，电位评估等当点识别标准 15 时为最大。过氧化值的计算公式是，X=[(V-V0)×C/2×M]×1000其中，V 是试样测定使用标准滴定溶液的体积，V0是空白测定使用标准滴定溶液体积，m 是样品的质量，c是标准滴定溶液浓度。2.3 结果分析如表 1 所示，为不同方法不同食用油过氧化值测定结果。经过试验可知，滴定法的操作比较简单、便捷，但是终点判定难度较大，且溶剂毒性比较大，电位滴定法的终点比较明显，并且误差很小，但是溶剂使用量比较大，成本相对较高，检测花费的时间也比较长。按照这两种方法对不同类型植物油进行测定，如花生油、大豆油、玉米油、菜籽油等，使用滴定法最终测定的过氧化值结果偏大，电位滴定法的测定结果较为准确。在具体的测定中，低过氧化值样品使用电位滴定法进行测定，结果偏差比较小，高过氧化值使用滴定法进行测定，结果比较稳定。表 1 不同食用油过氧化值测定结果3 红外光谱法检测植物油过氧化值3.1 试验材料与设备采取红外光谱法测定植物油中过氧化值主要使用得到材料有三苯基膦、三苯基氧膦、冰乙酸、三氯甲烷、碘化钾、丙酮、无水乙醇，分析纯。试验所用的植物油有超市多个品牌的花生油、葵花籽油、大豆油、芝麻油等。试验所需的仪器有 AUY120 分析天平、红外光谱仪、涡旋振荡器等。3.2 试验方法采用国标碘量法测定植物油中的过氧化值。在样品配制上，先称取 0.3g 的三苯基氧膦，置于 0.5ml 的乙醇中，然后添加玉米油，保证总质量达到 20g，配制三苯基氧膦储备液，浓度大概为 50mmol/kg，相当于过氧化值为 50mmol/kg 的植物油和三苯基膦反应而成的三苯基氧膦。使用这一储备液，将其和质量不同的植物油混合稀释，待稀释到不同的浓度之后，可以将其配制成过氧化值不同的样品[4]。样品方法 大豆油 菜籽油 玉米油 花生油滴定法m/g 2.893 2.956 3.656 2.746V/mL 1.1 1.86 0.93 1.17V0/mL 0.02 0.02 0.02 0.02X 1.87 3.11 1.24 2.09电位滴定法m/g 5.012 5.210 5.110 5.441V/mL 1.932 3.235 1.335 2.319V0/mL 0.088 0.088 0.088 0.088X 1.84 3.02 1.22 2.05X 1.86 3.06 1.23 2.07相对差值 /% 1.62 2.94 1.63 1.93绝对差值 0.03 0.09 0.02 0.04 702023/05中国食品工业在配制三苯基膦反应液时，将丙酮作为溶剂，然后配制 15% 含量的三苯基膦反应液，将其和样品中过氧化物进行反应，从而生成三苯基氧膦。在使用红外光谱法进行测定时，先称取 1ml 样品，将其放置在 2ml 的样品管里面，然后添加 40μL 左右的三苯基膦丙酮溶液，混合均匀，使得过氧化物和三苯基膦充分反应，生成三苯基氧膦，并制作成红外光谱测定液进行测定。接着称取 10μL 左右的测定液，将其均匀放置在衰减全反射晶体表面，在 400—4000cm-1 波数区间，测定其红外谱图。完成测定之后，使用酒精棉球，将晶体清理干净，每一种类型的植物油可以平行测定三次，然后取平均值计算出过氧化值。3.3 结果分析三苯基膦的还原性比较强，与植物油中过氧化物混合可以生成三苯基氧膦，而三苯基膦也可能被氧化，生成比较少量的三苯基氧膦，对过氧化值的测定影响较大。为了研究三苯基膦溶液空气氧化对过氧化值测定产生的影响，配制完三苯基膦溶液之后，将其处于室温下，然后间隔一段时间进行红外光谱测试，并计算出三苯基氧膦特征峰的峰高。最终结果表明，在 48 小时之后，三苯基膦溶液表现较为稳定，没有被空气氧化，也不会影响过氧化值的测定。在实际测定中，利用过氧化物氧化三苯基膦，生成三苯基氧膦，构建衰减全反射红外光谱法测定法。该方法在过氧化值的测定上十分便捷，并且所使用的有机溶剂量比较少，对于植物油以及三苯基膦溶液的使用量，只要在特定范围内便不会对过氧化值产生干扰，并且可以消除滴定期间产生的误差，保证测定结果的准确性。3 二茂铁法检测植物油过氧化值3.1 试验材料与设备在二茂铁法试验过程中，所使用的植物油为超市售卖的花生油，其他使用的材料包括甲酸、异丙醇，分析纯；还有过氧化氢异丙苯标准品，纯度为 80%；二茂铁标准品，纯度为 98%；恒温水浴锅；光度计。3.2 试验方法二茂铁标准溶液的制作方法为：称取 0.54g 标准品，放在烧杯内，添加异丙醇，待溶解后将其倒进100ml 的容量瓶，使用异丙醇定容，获得 29mmol/L 浓度的二茂铁标准溶液，对其氮封后，放于 4℃环境下储存备用。过氧化氢异丙苯溶液的制作方法为：先称取 0.6g 纯度为 80% 的标准品，将其放在 10ml 的棕色容量瓶里面，然后使用异丙醇进行定容，从而获得 315.4mmol/L 浓度的母液，并逐级进行稀释，浓度控制在 3.15mmol/L 至44.15mmol/L 之间，最后将过氧化氢异丙苯溶液进行氮封，放在 4℃环境下储存备用。植物油样品的制备方法为：先称取 0.4g 植物油，将其放在 10ml 的量瓶内，使用异丙醇定容，待氮封后，将其放在 4℃环境下储存备用。对于最佳吸收波长，分别从 7.89mmol/L、15.77mmol/L 过氧化氢异丙苯溶液中取出 1ml，将其放在两支试管内，分别添加 0.1ml 甲酸、1ml 二茂铁标准溶液，然后使用异丙醇定容到 5ml。在恒温水浴锅内，设置 60℃，反应时间为 40min，之后使用流动水进行冷却，并使用紫外分光光度计扫描，最终确定出吸收波长。对于酸催化剂，在试管中添加 1ml 二茂铁标准溶液，然后添加 1ml的 15.77mmol/L 浓度过氧化氢异丙苯，并分别添加有0.1ml 有机酸、无机酸，定容到 5ml。在 60℃恒温水浴锅中，反应 40min，之后在波长 200 至 600nm 扫描。对于时间、温度产生的影响，选择 5 组不同温度，分别为 30℃、40 ℃、50℃、60 ℃、70℃， 在每一 组中 添加1ml 二茂铁标准溶液、1ml 浓度为 15.77mmol/L 的过氧化氢异丙苯，定容到 5ml，加热到 40℃后冷却，然后在310nm 位置处进行检测。对于反应时间，可以设置 5 组，分别为 10min、20min、30min、40min、50min，然后在相同条件下观察在 310nm 处的吸光度变化情况。3.3 结果分析表 2 不同波长下吸光度值离散系数对于最佳检测波长，经过试验并对比表 2 吸光度值离散系数，最终确定 310nm 属于最佳的检测波长。至于温度对反应产生的影响，二茂铁和过氧化氢异丙苯之间的安全与检测SAFETY AND TESTING波长 /nm 离散系数 /% 波长 /nm 离散系数 /%310 40.56 325 25.89315 34.44 330 24057320 29.21 71 MAY. 2023CFI限时，则无法形成特别显著浓度的测定信号，所测食物组分很可能将一直没有被测定或检出。此时，在尽量满足对测定方法灵敏度测试的现实要求，以及需要确保对测定试验能够顺利有效完成的情形下，必须在检测之前对上述试样溶液加以浓缩和富集，才能再次增加对被测食物组分试样的含量。浓缩富集法主要有常压浓缩萃取法和减压浓缩法这两种方法，其中常压浓缩萃取法主要用于各种不易挥发溶剂的液体组分溶液的提纯浓缩，多数情况下所采用的技术是用蒸馏分离装置直接蒸馏加热防止挥发，溶剂可以蒸馏回收并重复加热使用，大大降低测定成本。该方法操作快速且用时极短、简便，是当前最为广泛常见的一种浓缩方法。减压浓缩法主要用于一些热载稳定性较差和较容易氧化挥发产生的有害组分，一般要求采用专用设计的真空浓缩器，在高温水浴锅架上直接加热、抽完空气后减压。浓缩过程温度比较低、速度快和使被压测气体组分不容易产生损失是其最突出的优点。为防止农药残留量超出规定，在试验中会使用浓缩法测量食物中的残留农药。3 发展方向与展望理想的样品前处理技术应少使用或不使用有机溶剂，具有操作简单、适用性强和费用低廉等特点。高效的样品前处理技术与食品安全快检技术联用，可以有效减少基体干扰对快检过程的影响，提高检验准确度。快速、简便、自动化的前处理技术不仅省时、省力，而且可以减少由于不同人员操作及样品多次转移带来的误差，简化实验室检测的工作步骤。参考文献[1] 刘杨 . 固相萃取技术在食品检测前处理中的应用进展 [J].食品安全导刊 ,2019(28):68-69.[2] 黄照荣 , 冯华业 . 固相萃取技术在食品分析中的应用 [J].食品安全导刊 ,2021(18):166+168.[3] 朱青欣 . 液相色谱 - 质谱联用技术在食品检测中的应用[J]. 食品安全导刊 ,2020(20):29-31.[4] 林敏 . 高效液相色谱技术在食品检测中的具体应用 [J].食品界 ,2021(01):119-120.[5]李世珍,朱祥坤,吴龙华,骆永明.干法灰化和湿法消解植物样品的铜锌铁同位素测定对比研究 [J]. 地球学报 ,2011,06:754-760.[6] 代春吉 , 董文宾 . 微波消解在处理生物样品中的应用 [J].食品研究与开发 ,2006(03):95-97.[7] 李燕莹 , 周庆琼 , 陈羽中 , 等 . 磁固相萃取在食品分析中的研究进展［J］. 食品工业科技，2019,40( 8) : 323,330,336.[8] 林杰 . 食品分析样品前处理方法研究 [J]. 食品安全导刊 ,2020(30):139.（上接 67 页）反应，主要是在温度增加下，两者的产物含量就会随之增加，在 60℃时处于平衡状态，所以以 60℃作为最佳反应温度较为合适，反应时间选择 40min 为最佳。4 结语通过试验发现，高过氧化值适合采用滴定法，低过氧化值适合采用电位滴定法，测定结果准确，且误差较小；红外谱法在植物油中过氧化值的测定中，不仅方便快捷，所使用的有机溶剂量较少，测定的过氧化值不会产生误差，有利于提升测定结果的准确性；二茂铁和植物油中的过氧化物的反应有对应关系，与国标滴定法相比有较好的线性关系，并且二茂铁法在具体应用中试剂性质较为稳定，不易受到光照、空气等条件的影响，试剂使用量比较少，操作也比较简单。参考文献[1] 程慧 , 刘顺 , 关洪宣 . 两种滴定法测定食用油中过氧化值和酸价的不确定度评价 [J]. 食品与机械 ,2022,38(01):73-77+99.[2] 王志强 , 叶建斌 , 李栩欣 , 彭焱辉 , 吴凌涛 . 自动电位滴定法测定食用植物油过氧化值、酸值的不确定度评定 [J]. 粮油食品科技 ,2020,28(06):195-199.[3]郭娜 , 王鹤达, 江秀明 , 向国强, 何丽君 .建立衰减全反射 -傅里叶变换红外光谱法测定食用油的过氧化值 [J]. 河南工业大学学报 ( 自然科学版 ),2022,43(05):9-13.[4] 姚云平 , 于淼航 , 陈丽媛 , 刘丹 , 李昌模 . 利用二茂铁检测植物油过氧化值方法的建立 [J]. 食品与机械 ,2021,37(06):76-80+149.安全与检测SAFETY AND TESTING