卡爾·費休法測定食用油中的水分

◎ 孔 偉，孟慶宇，蔣甜燕，魏為連

（中儲糧鎮江糧油有限公司，江蘇 鎮江 212006）

在最新公布的大豆油[1]、葵花籽油[2]、玉米油[3]國家標準中測定水分采用GB5009.236-2016《食品安全國家標準動植物油脂水分及揮發物的測定》[4]。此標準中測定油脂水分采用沙浴法、電熱干燥箱法。電熱干燥法測定食用油的水分需要5 h左右，在企業質量管理上及時性得不到保障。卡爾·費休滴定法[5]是一種用于容量水分測量的方法，通過樣品消耗的卡爾·費休試劑體積，計算樣品的水分含量。卡爾·費休法測定水分只需要5 min左右，更加適宜于食用油在線檢測。本文對卡爾·費休法測定食用油中水分的實際應用進行幾點探討，對卡爾?費休法與電熱干燥箱法進行比對，同時對卡爾?費休法樣品的最佳稱樣量、卡爾·費休試劑滴定度及滴定周期進行確定。

1 材料與方法

1.1 材料

食用油：由中儲糧鎮江糧油有限公司提供。

1.2 儀器

870 KF卡爾·費休法水分測定儀，瑞士萬通；ML304T/02電子天平，梅特勒-托利多；DHG-9035A電熱鼓風干燥箱，上海一恒科學儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 電熱干燥法

在預先干燥并稱量的玻璃儀器中，根據試樣預計水分及揮發物含量，稱取5 g或10 g食用油（精確至1 mg）。將其置于（103±2）℃的電熱干燥箱中1 h，再移入干燥器中，冷卻至室溫，稱量準確至1 mg。重復加熱、冷卻及稱量步驟，每次復烘時間為30 min，直到連續2次稱量的差值不超過2 mg（5 g樣品時）或4 mg（10 g樣品時）。重復加熱多次后，如后一次重量高于前一次重量，以前一次重量計算[4]。計算公式如下：

分及揮發物的百分含量（%）

式（1）中，m1為干燥前樣品與稱量容器質量，g；m2為干燥后樣品與稱量容器質量，g；m0為稱量容器質量，g。

1.3.2 卡爾?費休法

于滴定杯中加入25 mL無水甲醇浸沒鉑電極，在攪拌下用卡爾·費休試劑（滴定度：3～5 mg/mL）滴定至終點。迅速稱取2 g食用油（精確至0.1 mg）直接加入滴定杯中；輸入樣品，用卡爾費休試劑滴定到終點，重復3次，取平均值作為測量結果，結果取小數點后3位。試劑需儲藏在棕色瓶內，避免卡爾·費休試劑見光分解，定期更換干燥管內分子篩和變色硅膠，減少卡爾費休試劑自身的反應變化[5]。

滴定度是指每1 mL卡爾·費休試劑相當于水的質量。每2 d標定1次卡爾·費休試劑的滴定度，觀察滴定度的變化趨勢。方法：在標定工作模式下，精確吸取0.03 g（精確至0.1 mg）標準水，重復檢測3次，得出卡爾費休試劑的滴定度。

同一食用油，改變稱樣量采用卡爾?費休法進行水分測定。食用油用玻璃瓶進行儲藏，保證油品自身的水分不發生變化[6]。

加入不同體積的純水進行回收率試驗。

2 結果與分析

2.1 卡爾?費休法水分與電熱干燥箱法水分結果比對

采用卡爾?費休法與電熱干燥箱法測定不同品種不同質量等級的成品食用油水分，結果見表1。從表1可以看出，卡爾?費休法與電熱干燥箱法測定水分結果的精密度在1.4%～7.4%，能滿足精密度在重復性條件下獲得的2次獨立測定結果的絕對差值不得超過算術平均值10%的要求[4-5]。并且，卡爾?費休法用時少，如產品出現質量異常情況可以及時反饋生產進行調整。

表1 卡爾?費休法與烘箱法測定不同食用油水分結果表

2.2 滴定度及滴定周期確定

卡爾·費休試劑的滴定度會隨著時間的推移而發生變化[7]，故對試劑的滴定度進行研究。每隔2 d對卡爾·費休試劑進行滴定度標定，連續進行14 d。可以看出卡爾·費休試劑的滴定度隨著時間的推移而降低，這是因為卡爾·費休試劑受空氣中水分的影響[8]。卡爾·費休試劑滴定度變化趨勢，如圖1所示。

圖1 卡爾·費休試劑滴定度變化趨勢圖

對第7、9、11 d的滴定度數值進行相對標準偏差分析，結果見表2。可以看出，9 d內滴定度變化的相對標準偏差在1%以內，而到第11 d相對標準偏差超過1.3%[9]。每標定1次滴定度用時為30 min，考慮到試劑成本和作業方便，將滴定周期確定為7 d，可以滿足要求。

表2 滴定度不同天數的相對標準偏差表

2.3 最佳稱樣量確定

對同一食用油改變樣品的稱樣量，用卡爾?費休法進行水分測定。從表3可以看出，隨著食用油稱樣量的增加，水分含量結果有先降低后升高的趨勢。樣品稱樣量在2 g左右時與電熱干燥法結果相近，超過2.4 g時測得水分結果與電熱干燥法測得結果相差較大，所以稱樣量可以定在（2.0±0.4）g（精確至0.1 mg）。

表3 不同稱樣量的水分變化表

2.4 回收率試驗

用純水進行回收率試驗，測定結果見表4。回收率結果在98.5%～101.25%，滿足試驗回收率在95%～105%[9]的要求。

表4 回收率表

3 結論

卡爾?費休法測定成品食用油水分用時少，可以滿足生產線及時監測需求，結果與電熱干燥箱法一致，精密度在1.4%～7.4%。卡爾·費休試劑的滴定度標定周期可以設置為1周。最佳稱樣量為（2.0±0.04）g（精確至0.1 mg），用純水進行回收率試驗結果為98.5%～101.25%。

4 結語

本文提到的檢測方法僅限于樣品均質、揮發性物質含量較少的油品，不適用于溶劑殘留量較高的原油。因檢測速度較快、準確度好，因此建議在企業制程控制中進行推廣，在液態、均質的樣品中可以嘗試應用，以便提升檢測速度，為生產運營提供技術保障。但卡爾·費休水分測定儀價格較高，且需要日常維護，在一定程度上限制了該方法在企業中的推廣。