粉末油脂過氧化值測定中油脂提取方法的研究

高牡丹，張喜琦，馮 煒，鮑連艷

(山東省食品藥品檢驗研究院，濟南 250100)

粉末油脂是以食用油、碳水化合物、蛋白質為主要原料，復配以食品添加劑，加工制成的具有特定加工性能和/或營養功能的粉狀產品。目前，市售粉末油脂產品主要有植脂末、植物脂肪粉、DHA藻油復合粉、芝麻香油粉末油脂等。粉末油脂多采用微膠囊包埋技術加工成水包油型(O/W)制品，從而賦予產品穩定性好、流動性好、營養全面等多種特性。由于油脂被壁材形成的膜所包裹，可以防止氧氣、熱、光及化學物質的破壞，熱穩定性好不易酸敗，長時間儲存后質量與風味不變[1-3]。然而正是由于這個原因，使得粉末油脂中的油脂不易提取，過氧化值比較難測定，從而影響對粉末油脂真實質量水平的評價。目前，檢測過氧化值的相關標準有GB 5009.227—2016。然而，該方法只能提取粉末油脂的表面油脂，無法提取到內部油脂，不適用于包埋工藝油脂制品。

目前，報道的測定粉末油脂過氧化值的方法主要有酸水解提油測定[4]、堿水解提油測定[5]、超聲破壁提油測定[6]和酶水解提油測定[7]。然而酸水解法和堿水解法中使用酸性、堿性試劑，提取溫度較高，對過氧化值結果產生影響，難以反映油脂的真實質量水平；文獻[6]中使用的有機溶劑氯仿沸點較高，低溫下不易徹底脫溶，且毒性較大，不利于環保；酶水解法中需用大量的酶試劑，檢測成本較高，不利于推廣。因而，急需一種能夠真實反映粉末油脂質量水平、提油率高、經濟環保的粉末油脂過氧化值檢測方法，為我國政府部門食品安全的監管工作提供更科學的依據，更好地保障食品安全，保護消費者的身體健康。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

植脂末(油脂含量34%)；DHA藻油復合粉(油脂含量37%)；植物脂肪粉(油脂含量37%)；餅干(油脂含量32%，粉碎)，市售產品。丙酮、石油醚(沸程30～60℃)、氯化鈣、三氯甲烷、冰乙酸、淀粉，分析純，國藥集團。硫代硫酸鈉標準滴定溶液，上海安譜實驗科技股份有限公司。試驗用水均符合GB/T 6682—2008三級水要求。

電子分析天平(精度0.01 g、0.1 mg，梅特勒公司)，旋轉蒸發儀(瑞士布奇)，氮吹儀(美國Orgaomation公司)，高速冷凍離心機(德國希格瑪公司)。

1.2 試驗方法

1.2.1 粉末油脂中油脂提取

稱取約100 g(精確至0.01 g)樣品于500 mL磨口錐形瓶中，加入約200 mL丙酮-水(體積比1∶1)溶解。振搖10 min，超聲20 min破壁。加入約150 mL石油醚，振蕩搖勻3 min，靜置分層(若出現乳化現象，利用高速冷凍離心、加氯化鈣電解質破乳)。取上層有機層，再向下層加入約150 mL石油醚重復提取1次，合并2次有機層，經裝有無水硫酸鈉的漏斗過濾。將濾液轉入棕色玻璃旋蒸瓶內，于40℃水浴，減壓旋蒸脫溶。將獲得油脂氮吹以完全除去溶劑。稱取所得油脂質量，按下式計算提油率。

提油率=提取的油脂質量/樣品中油脂的質量×100%

1.2.2 過氧化值的測定

將處理后的油脂按照GB 5009.227—2016的5.2試驗方法進行過氧化值的檢測。

2 結果與討論

2.1 破壁試劑種類的優選

由于粉末油脂采用了包埋工藝，其壁材是水包油形式，因而選取既能溶于水又能溶于石油醚的試劑甲醇、乙醇、乙腈、丙酮進行優選作為破壁試劑。選取3種粉末油脂各稱取100 g，分別加入200 mL甲醇-水(體積比1∶1，下同)、乙醇-水(1∶1)、乙腈-水(1∶1)、丙酮-水(1∶1)混合溶劑，其他步驟按照1.2.1中試驗方法提取油脂，計算提油率，結果見圖1。

圖1 不同試劑的提油率

由圖1可知，采用丙酮-水(1∶1)作為破壁試劑，提油率可達70%以上，乙醇-水(1∶1)的提油率也達到60%以上，甲醇-水(1∶1)、乙腈-水(1∶1)的提油率較低。同時考慮到乙醇(沸點78.4℃)、甲醇(沸點64.65℃)、乙腈(沸點81℃)沸點較高，在低溫減壓蒸餾中所需能耗較大，且甲醇、乙腈毒性較大[8]，綜合考慮采用丙酮-水(1∶1)作為破壁溶劑。

2.2 破壁試劑配比的優選

選取3種粉末油脂樣品各稱取100 g，分別加入200 mL不同配比的丙酮-水混合溶劑，其他步驟按照1.2.1中試驗方法提取油脂，計算提油率，結果見圖2。

圖2 不同配比的丙酮-水溶劑的提油率

由圖2可知，當丙酮-水配比為1∶1時，破壁效果最佳，提油率最高。因此，選擇1∶1的丙酮-水進行粉末油脂的破壁。

2.3 超聲破壁及破乳方式對提油率的影響

由于很多粉末油脂產品采用了包埋工藝以及乳化輔助工藝，導致在提取過程中一些樣品出現了乳化現象。本試驗在使用丙酮-水提取油脂的同時，輔以超聲波、冷凍離心、加氯化鈣電解質措施，以進一步提高提油率。選取2種植脂末樣品，稱取100 g樣品，分別采用超聲破壁(超聲20 min)和不同破乳方式(未破乳、加氯化鈣、冷凍離心、加氯化鈣后冷凍離心)，按照1.2.1試驗方法提取油脂，測定提油率，結果見表1。

表1 不同措施的提油率

由表1可看出，超聲處理可提高破壁，從而提高提油率，而對于油脂提取過程中的乳化現象，通過加氯化鈣電解后冷凍離心可增加破乳效果，進一步提高提油率。

2.4 精密度試驗

選取3種粉末油脂樣品按照本試驗方法重復測定8次進行過氧化值的精密度試驗，結果見表2。由表2可知：檢驗結果的相對標準偏差均小于3.8%，符合GB/T 27417—2017《合格評定 化學分析方法確認和驗證指南》對實驗室內變異系數的要求；檢驗結果的相對極差最大為8.89%，符合GB 5009.227—2016對精密度的要求。說明該方法的精密度良好。

表2 3種粉末油脂的過氧化值檢測結果

2.5 準確度試驗

由于粉末油脂無法按照GB 5009.227—2016的方法提取油脂進行檢測，因此本試驗需要選取既可使用國標法檢測，也可使用本試驗方法檢測的其他類型的樣品，來進行方法比對試驗，以驗證本方法的準確度。綜合考慮，選取了粉碎的餅干樣品，分別按照國標法和本試驗方法進行過氧化值檢測，結果見表3。

表3 兩種方法的過氧化值結果比對

由表3可知，將兩組數據按照F檢驗法進行分析，在95%的置信度下，F值小于F表(3.79)[9]。表明兩種分析方法的檢驗數據不存在顯著性差異，本試驗方法準確可信。

3 結 論

本方法利用丙酮-水(1∶1)為溶劑，輔以超聲破壁處理及加電解質后冷凍離心破乳等措施，提油率可達70%以上。采用低溫避光減壓脫溶，有效避免了提取油脂過程對過氧化值結果的影響，從而可以反映粉末油脂真實質量水平。本方法提取成本低，使用低毒試劑，更為經濟、環保，精密度良好，準確度較高，可應用于粉末油脂中過氧化值的測定，為我國政府部門食品安全的監管工作提供更科學的依據。