食用油品種及含量與油脂折射率關(guān)系的探究

辛 莉，施 江

(1.河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，河南洛陽(yáng)471003;2.河南科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河南洛陽(yáng)471003)

食用油品種及含量與油脂折射率關(guān)系的探究

辛 莉1，施 江2，*

(1.河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，河南洛陽(yáng)471003;2.河南科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河南洛陽(yáng)471003)

以常見(jiàn)的四種食用油花生油、大豆油、葵花油和菜籽油為研究對(duì)象，采用阿貝折射儀測(cè)定不同品種、不同成分和含量的混合油脂的折射率，找出折射率變化的規(guī)律，為進(jìn)行食用油分析提供技術(shù)支持。在20℃條件下對(duì)花生油、大豆油、菜籽油和葵花油的折射率進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果分別為1.47161、1.47510、1.47287、1.47514;然后進(jìn)行兩兩混合、三三混合，得到混合油中不同油脂含量的變化對(duì)其折射率影響的關(guān)系?；ㄉ蠖?、花生菜籽和花生葵花混合油脂的折射率隨著花生油含量的變化方程式分別為:y=-0.00034x+1.475、y=-0.00017x+1.4733、y=-0.00034x+1.4751;大豆菜籽混合油的折射率隨菜籽油含量的變化方程式為:y=-0.00021x+1.475。三種混合油中不同成分的含量變化對(duì)食用油折射率的影響為簡(jiǎn)單的一次函數(shù)關(guān)系:Y=1.472679143-0.0008354285714X1+0.0025622857143X2(X1代表花生油含量，X2代表大豆油含量)。

油脂，折射率，阿貝折射儀，測(cè)定

Abstract:The common four kinds of edible oil:peanut oil，soybean oil，sunflower oil and canola were used as the research materials.Using Abbe refractometer to measure the refractive index of different varieties，composition and content of mixed greases，the changing rule of refractive index could provide technological support for the analysis of cooking oil.The refractive index in 20℃ of the peanut oil，soybean oil and rapeseed oil and sunflower oil were 1.47161，1.47510，1.47287，1.47514.Then the two and three kinds of samples of the four kind cooking oils were mixed by changing the content of two or three kinds of greases.By measuring the refractive index of those samples，plenty of data to analyse the influence of refractive index to different greases was obtained，and the relationship between the refractive index and the change of content was summarized and showed that which was a simple linear function relation.The refractive index equation as peanut oil content variation of peanut and soybean oil mixture，peanut and rapeseed oil mixture，peanut and sunflower oil mixture were y=-0.00034x+1.475，y=-0.00017x+1.4733，y=-0.00034x+1.4751 respectively.The refractive index equation as rapeseed oil content variation of soybean and rapeseed oil mixture was y=-0.00021x+1.475.The refractive index change of peanut，soybean and rapeseed mixed oil was a simple one function relation:Y=1.472679143-0.0008354285714X1+0.0025622857143X2(X1represented the content of peanut oil，X2represented the content of soybean oil).

Key words:grease;refractive index;Abbe refractometer;measure

油是不飽和高級(jí)脂肪酸甘油酯，脂肪是飽和高級(jí)脂肪酸甘油酯，二者統(tǒng)稱為油脂，它們都是高級(jí)脂肪酸甘油酯。油脂分布十分廣泛，各種植物的種子、動(dòng)物的組織和器官中都存在一定量的油脂，特別是油料作物的種子和動(dòng)物皮下的脂肪組織，油脂含量豐富［1-4］。目前，在市場(chǎng)上銷售的食用油質(zhì)量參差不齊，良莠混雜。油脂的種類和摻雜與油脂的質(zhì)量及食用者的身體健康關(guān)系密切。快速鑒別油脂的真?zhèn)?、摻雜是當(dāng)前我國(guó)食用油市場(chǎng)監(jiān)管的重要難題之一。目前對(duì)食用油品種的識(shí)別取得了一些研究進(jìn)展。例如電子鼻技術(shù)(氣味指紋分析技術(shù))是近十年來(lái)針對(duì)復(fù)雜介質(zhì)和含協(xié)同作用的樣品而發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新技術(shù)，可用于花椒油質(zhì)量的快速分析［5］。近紅外光譜(NIRS)、中紅外光譜(MIRS)及拉曼光譜(Raman)技術(shù)能對(duì)樣品進(jìn)行無(wú)損分析，近年來(lái)在油脂分析領(lǐng)域表現(xiàn)出極大的應(yīng)用潛力［6］。這些方法為企業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量控制、政府管理部門(mén)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控等提供借鑒。另外，油脂的折射率與油脂的分子結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系，它是油脂重要的物理參數(shù)之一，可以作為油脂純度及純油品種的標(biāo)志，本文通過(guò)折射率來(lái)研究食用油的品種及含量有著十分重要的意義［7-8］。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

花生油 魯花5S壓榨一級(jí)花生油;大豆油 金龍魚(yú)精煉一級(jí)大豆油;菜籽油 金龍魚(yú)菜籽油;葵花油 魯花葵花仁油;無(wú)水乙醚 深圳惠斯特化工有限公司;無(wú)水乙醇 萊陽(yáng)市雙雙化學(xué)儀有限公司;其它試劑 國(guó)產(chǎn)分析純。

阿貝折射儀 上海立光精密儀器;實(shí)驗(yàn)室溫度用空調(diào)控制在(20±1)℃。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 將四種食用油花生油、大豆油、葵花油和菜籽油進(jìn)行兩兩隨機(jī)組合和三三隨機(jī)組合，分別按照1.2.4測(cè)定混合食用油的折射率。

1.2.2 擦鏡液的配制 用吸管分別吸取14mL無(wú)水乙醚和6mL無(wú)水乙醇，配制成20mL70%乙醚和30%乙醇混合液，即為擦鏡液，密封備用。

1.2.3 阿貝折射儀的校正 放平儀器，用脫脂棉蘸少許擦鏡液揩靜上下棱鏡，在溫度計(jì)座處插入溫度計(jì)［9］。用一種折射率的物質(zhì)校正儀器(常用純水或1-溴萘或標(biāo)準(zhǔn)玻片進(jìn)行校正)，如不符合校準(zhǔn)物質(zhì)的折射率時(shí)，擰動(dòng)目鏡下方的小螺絲，把明暗分界線調(diào)整正切在十字交叉線的交叉點(diǎn)上［10］。本實(shí)驗(yàn)中采用純水進(jìn)行校正，純水的折射率如表1。

表1 蒸餾水在不同溫度下的折射率Table 1 The refractive index of distilled water under the different temperature

1.2.4 折射率測(cè)定 用圓頭玻璃棒取混勻、過(guò)濾的試樣兩滴在棱鏡上(注意這時(shí)候玻璃棒不要觸及鏡面)，轉(zhuǎn)動(dòng)上棱鏡，關(guān)緊兩塊棱鏡，經(jīng)約3min，待試樣溫度穩(wěn)定后，擰動(dòng)阿米西棱鏡手輪，使視野分成清晰可見(jiàn)的兩個(gè)明暗部分，讓其分界線恰好在十字交叉的焦點(diǎn)上，記下標(biāo)尺的讀數(shù)和溫度。

1.2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理 當(dāng)把視野調(diào)好時(shí)，等到折射儀讀數(shù)不再變動(dòng)即可讀數(shù)，該讀數(shù)即為該溫度下的油脂折射率。在實(shí)際測(cè)定中，測(cè)定溫度多不在20℃，此時(shí)可以用下列公式換算為20℃時(shí)的折射率(n20):

折射率(n20)=nt+0.00038 × (t-20)［11］

隨著對(duì)五年規(guī)劃重要意義的認(rèn)識(shí)深化，近年來(lái)學(xué)術(shù)界對(duì)五年規(guī)劃的相關(guān)實(shí)證研究進(jìn)行了有益的探索。本文在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，基于對(duì)地方五年規(guī)劃全樣本數(shù)據(jù)的實(shí)證研究，多維度地分析了中國(guó)省級(jí)五年規(guī)劃的目標(biāo)設(shè)定和完成情況，并概括出中國(guó)省級(jí)地方政府績(jī)效和治理能力的三大趨勢(shì)，以期為提煉基于本土化實(shí)踐的中國(guó)治理理論做出有益探索，并為未來(lái)的中國(guó)公共管理制度研究奠定實(shí)證基礎(chǔ)和提供知識(shí)積累。

式中:nt-油脂在t℃時(shí)的折射率;t-測(cè)定折射率時(shí)的油脂溫度;0.00038-油脂在10～30℃范圍內(nèi)，每差一度，油脂折射率的校正系數(shù)［12］。

2 結(jié)果與分析

2.1 花生大豆混合油折射率變化結(jié)果

由圖1可知，花生大豆混合油中，大豆油的折射率比花生油的折射率高，當(dāng)兩者含量變化時(shí)，隨著花生油的不斷增多，混合食用油的折射率呈線性下降，其線性回歸方程為y=-0.0034x+1.475(R2=0.9972)，式中y為花生大豆混合油的折射率，x為花生大豆混合油中花生油的含量。

圖1 花生大豆混合油折射率變化趨勢(shì)圖Fig.1 The refractive index change trend chart of peanut oil and soybean oil mixture

2.2 花生菜籽混合食用油折射率變化結(jié)果

由圖2可知，花生菜籽混合油中，菜籽油的折射率比花生油的折射率大，在兩者含量的變化中，隨著花生油的不斷增多，混合食用油的折射率呈線性下降，實(shí)驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)是明顯的線性關(guān)系［13］，其線性回歸方程為 y=-0.0017x+1.4733(R2=0.9848)，式中y為花生菜籽混合油的折射率，x為花生菜籽混合油中花生油的含量。

圖2 花生菜籽混合油折射率變化趨勢(shì)圖Fig.2 The refractive index change trend chart of peanut oil and rapeseed oil mixture

2.3 花生葵花混合食用油折射率變化結(jié)果

由圖3可知，花生葵花混合油中，葵花油的折射率比花生油的折射率大，在兩者含量的變化中，隨著花生油的不斷增多，混合食用油的折射率呈線性下降，呈明顯的線性關(guān)系，其線性回歸方程為 y=-0.0034x+1.4751(R2=0.9938)，式中y為花生葵花混合油的折射率，x為花生葵花混合油中花生油的含量。

2.4 大豆菜籽混合食用油折射率變化結(jié)果

由圖4可知，大豆菜籽混合油中，大豆油的折射率比菜籽油的折射率大，在兩者含量的變化中，隨著菜籽油的不斷增多，混合食用油的折射率呈線性下降，其變化趨勢(shì)呈明顯的線性關(guān)系，其線性回歸方程為y=-0.0021x+1.475(R2=0.9918)，式中y為大豆菜籽混合油的折射率，x為大豆菜籽混合油中菜籽油的含量。

表2 花生大豆菜籽混合油中三者含量變化Table 2 The refractive index change of peanut，soybean and rapeseed mixed oil

表3 三個(gè)變量顯著水平的處理結(jié)果Table 3 Three variable remarkable level processing result

圖3 花生葵花混合油折射率變化趨勢(shì)圖Fig.3 The refractive index change trend chart of peanut oil and sunflower oil mixture

圖4 大豆菜籽混合油折射率變化趨勢(shì)圖Fig.4 The refractive index change trend chart of soybean oil and rapeseed oil mixture

2.5 花生大豆菜籽混合食用油折射率變化結(jié)果

為了能夠更進(jìn)一步分析混合油脂中各油脂成分的變化對(duì)其折射率的影響，本文選擇了花生大豆菜籽三種油脂的混合食用油，來(lái)研究三種混合油脂折射率變化的規(guī)律。

由表3可知，在三個(gè)變量X1、X2和X3中，X1和X2的顯著水平小于0.01，它們對(duì)Y值的影響是極顯著的，而X3的顯著水平為0.22303，這個(gè)數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于0.05，所以 X3對(duì)于 Y值得影響是不顯著的［15］，可以忽略不計(jì)。

所以我們得到Y(jié)值與X1、X2之間的關(guān)系:

Y = 1.472679143 - 0.0008354285714X1+0.0025622857143X2(式中Y代表花生大豆菜籽混合油的折射率，X1代表此混合油中花生油的含量，X2代表此混合油中大豆油的含量)。

同時(shí)，DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)根據(jù)擬合的方程式得出了折射率的擬合值，其與觀測(cè)值的趨勢(shì)關(guān)系如圖5。

圖5 DPS處理系統(tǒng)所得擬合值與觀測(cè)值對(duì)比圖Fig.5 The contrast chart of predicted value and measured value using DPS software

由圖5可知，DPS處理系統(tǒng)所得到的擬合值與觀測(cè)值曲線基本重合，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有很高的準(zhǔn)確性［16］。

2.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證

根據(jù)2.1～2.4所得到的回歸方程式，對(duì)實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有出現(xiàn)的其他任意不同組合的折射率進(jìn)行預(yù)測(cè)并對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證［17］。

2.6.1 對(duì)花生大豆混合油組的驗(yàn)證 由圖6可知，根據(jù)函數(shù)方程式所得出的預(yù)測(cè)值與實(shí)際折射率的測(cè)定值之間的誤差值很小，都小于0.0001，兩條曲線基本吻合，說(shuō)明本研究得出的花生大豆混合油折射率回歸方程式具有比較高的準(zhǔn)確性［18］。

圖6 花生大豆混合油折射率測(cè)定值與預(yù)測(cè)值的對(duì)比Fig.6 Peanut soybean oil mixture refractive index contrast of measured value and predicted value

2.6.2 對(duì)花生菜籽混合油組的驗(yàn)證 由圖7可知，根據(jù)函數(shù)方程式所得出的預(yù)測(cè)值與實(shí)際折射率的測(cè)定值之間的誤差值比較小，都小于0.0001，兩條曲線基本吻合，符合折射率的測(cè)定誤差范圍［19］，說(shuō)明本研究得出的花生菜籽混合油折射率回歸方程式具有較高的準(zhǔn)確性。

圖7 花生菜籽混合油折射率測(cè)定值與預(yù)測(cè)值的對(duì)比Fig.7 Peanut rapeseed oil mixture refractive index contrast of measured value and predicted value

2.6.3 對(duì)花生葵花混合油組的驗(yàn)證 通過(guò)對(duì)比圖8可知，根據(jù)函數(shù)方程式所得出的預(yù)測(cè)值與實(shí)際折射率的測(cè)定值之間的誤差值都小于0.0001，兩條曲線高度吻合，誤差大小在符合折射率的測(cè)定誤差范圍內(nèi)，說(shuō)明本研究得出的花生葵花混合油折射率回歸方程式具有較高的準(zhǔn)確性。

2.6.4 對(duì)大豆和菜籽混合油組的驗(yàn)證 由圖9可知，根據(jù)函數(shù)方程式所得出的預(yù)測(cè)值與實(shí)際折射率的測(cè)定值之間的誤差值都小于0.0001，總體的線性關(guān)系很明顯［20］。折射率測(cè)定值和預(yù)測(cè)值之間的差值符合折射率的測(cè)定誤差范圍，說(shuō)明本研究得出的大豆和菜籽混合油折射率回歸方程式具有較高的準(zhǔn)確性。

3 結(jié)論

圖8 花生葵花混合油折射率測(cè)定值與預(yù)測(cè)值的對(duì)比Fig.8 Peanut sunflower oil mixture refractive index contrast of measured value and predicted value

圖9 大豆菜籽混合油折射率測(cè)定值與預(yù)測(cè)值的對(duì)比Fig.9 Soybean rapeseed oil mixture refractive index contrast of measured value and predicted value

實(shí)驗(yàn)中所采用的4種常見(jiàn)的食用油，即花生油、大豆油、菜籽油和葵花油在20℃時(shí)的折射率n20分別為:1.47161、1.47510、1.47287、1.47514，通過(guò)其折射率數(shù)值可初步判斷食用油的種類。而對(duì)于大豆油和葵花油，兩者的折射率非常接近，僅從折射率還不能直接判斷，需借助其他方法如氣味等進(jìn)行判別。

通過(guò)多因素變化實(shí)驗(yàn)對(duì)常見(jiàn)的4種食用油兩兩混合進(jìn)行了研究，研究過(guò)程中注重對(duì)食用油含量的分析。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，兩種混合油中不同成分的含量變化對(duì)食用油折射率的影響是簡(jiǎn)單的一次函數(shù)關(guān)系?；ㄉ蠖埂⒒ㄉ俗押突ㄉɑ旌嫌椭恼凵渎孰S著花生油含量的變化方程式分別為:y=-0.00034x+1.475、y=-0.00017x+1.4733、y=-0.00034x+1.4751;大豆菜籽混合油的折射率隨菜籽油含量的變化方程式為:y=-0.00021x+1.475。

對(duì)于三種食用油的混合，用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理所得到的數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后可以得到:三種混合油中不同成分的含量變化對(duì)食用油折射率的影響依然是簡(jiǎn)單的一次函數(shù)關(guān)系:Y=1.472679143-0.0008354285714X1+0.0025622857143X2。

［1］Satyarthi JK，Srinivas D，Ratnasamy P.Hydrolysis of vegetable oils and fats to fatty acids over solid acid catalysts［J］.Applied Catalysis A:General，2011，391(1-2):427-435.

［2］畢艷蘭 .油脂化學(xué)［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005:40-41.

［3］李桂華，錢向明，畢艷蘭.油料油脂檢驗(yàn)與分析［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2006:107-110.

［4］康百城，王文昌.月見(jiàn)草油生產(chǎn)技術(shù)［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2008:203-204.

［5］辛松林，閻紅，彭德川.電子鼻對(duì)市售花椒油商品的鑒別［J］.食品工業(yè)科技，2010，31(9):346-347.

［6］張菊華，朱向榮，尚雪波，等.近紅外光譜、中紅外光譜、拉曼光譜無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在食用油脂分析中的研究進(jìn)展［J］.食品工業(yè)科技，2010，31(10):421-425.

［7］巢強(qiáng)國(guó).食品質(zhì)量檢驗(yàn):糧油及制品類［M］.北京:中國(guó)計(jì)量出版社，2005:139-140.

［8］鄧耕生.如何鑒別假冒劣質(zhì)商品［M］.銀川:寧夏人民出版社，1990:66-67.

［9］盧艷杰.油脂檢測(cè)技術(shù)［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004:107-110.

［10］中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所.四川油脂植物［M］.成都:四川科學(xué)技術(shù)出版社，1987:269-270.

［11］蔣愛(ài)民，趙麗芹.食品原料學(xué)［M］.南京:東南大學(xué)出版社，2007:318-322.

［12］Alimonti P，F(xiàn)euerstein E，Laura L，et al.Linear time analysis of properties of conflict-free and general Petri nets［J］.Theoretical Computer Science，2011，412(4-5):320-338.

［13］唐啟義，馮明光.實(shí)用統(tǒng)計(jì)分析及其DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)［M］.北京:科學(xué)出版社，2002:34-103.

［14］朱燕，夏玉宇.飼料品質(zhì)檢驗(yàn)［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2003:266-267.

［15］Karen LC.Analysis of fatty acids in lubricating greases by the high-performance liquid chromatography［J］.Journalof Chromatography A，1987，386:199-203.

［16］David RE，Everett HP，Ordean LB，et al.Handbook of soy oil processing and utilization［M］.St.Louis:American Soybean Association，1980:33-47.

［17］侯玉澤，李道敏，董鐵有.食品理化檢驗(yàn)［M］.北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社，2003:258-260.

［18］湯逢.油脂化學(xué)［M］.南昌:江西科學(xué)技術(shù)出版社，1985:123-125.

［19］Voll FA，Silva C，Rossi C，et al.Termodynamic analysis of fatty acid esterification for fatty acid alkyl esters production［J］.Biomass ＆ Bioenergy，2011，35(2):781-788.

［20］中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB/T5525-2008.植物油脂透明度、氣味、滋味鑒定法［S］.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

Analysis of edible oil species using the grease refractive index

XIN Li1，SHI Jiang2，*
(1.College of Food and Bioengineering，Henan University of Science ＆ Technology，Luoyang 471003，China;2.College of Agriculture，Henan University of Science ＆ Technology，Luoyang 471003，China)

TS207.3

A

1002-0306(2012)15-0317-05

2011-11-15 *通訊聯(lián)系人

辛莉(1967-)，女，本科，實(shí)驗(yàn)師，主要從事食品營(yíng)養(yǎng)分析檢驗(yàn)方面的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)。

河南省教育廳自然科學(xué)研究項(xiàng)目(2010B550004);河南科技大學(xué)重大前期預(yù)研(2010C2004)。