碘藍褪色分光光度法測定食用油脂中碘值

白 瑩,薛林科,李靜雅,張小林

(甘肅醫學院,平涼 744000)

油脂作為三大營養物質之一,向人體提供能源和必需脂肪酸[1-2]。碘值是評價油脂不飽和程度的重要參數[3],碘值越高說明油脂不飽和程度越大,對人體健康越有利,因此測定油脂中碘值具有十分重要的意義[4-5]。碘值的測定方法主要有化學法和紅外光譜法[3,6-7]。化學法中韋氏法是國家標準方法,最為常用[8],但韋氏法中待測液和滴定劑處于互不相溶狀態,致使終點變化不靈敏,測定過程較為復雜,干擾因素多,且很難做到痕量測定。紅外光譜法穩定性和適用性差,其推廣應用受到限制。碘藍褪色分光光度法用于油脂碘值的分析,國內少有報道。

韋氏液主要成分為氯化碘,具有強氧化性,加入過量碘化鉀生成可溶性碘(I3－),可溶性碘遇淀粉形成藍色絡合物碘藍,在波長610 nm 處有最大吸收,表觀摩爾吸光率為8.75×104L·mol－1·cm－1。若在韋氏液中提前加入不飽和油脂,氯化碘因與油脂中不飽和鍵發生加成反應導致溶液藍色消退,褪色程度與韋氏碘(I＋)反應量呈線性關系,以此為基礎,建立了碘藍褪色分光光度法測定食用油脂中碘值的分析方法。本方法所用試劑種類少且易保存,測定在60 min內完成。相對滴定法,碘藍褪色分光光度法取樣少,抗干擾能力強,檢出限更低。

1 試驗部分

1.1 儀器與試劑

7230G 型可見分光光度計;p HS-3C 型精密pH 計。

韋氏液:5.00×10－4mol·L－1,稱取1.6 g氯化碘溶于100 mL的環己烷和冰乙酸等體積混合溶劑中,由0.104 0 mol·L－1硫代硫酸鈉溶液標定其濃度,避光保存。

淀粉溶液:5 g·L－1,稱取2.5 g可溶性淀粉調成糊狀,邊攪拌邊加至500 mL沸水中,再煮沸30 s,放置冷卻沉降,取出上層透明清液,保留備用。

所用試劑均為分析純;試驗用水為二次蒸餾水。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品處理

稱取食用油脂樣品0.25 g于100 mL 容量瓶中,加入50 mL的環己烷和冰乙酸等體積混合溶劑振蕩溶解,最后用環己烷和冰乙酸的等體積混合溶劑定容。

1.2.2 碘值的測定

移取10μL樣品處理液于50 mL 容量瓶中,加韋氏液0.80 mL,塞緊瓶塞,搖勻后室溫靜置60 min,加入100 g·L－1碘化鉀溶液2.00 mL,淀粉溶液2.50 mL,pH 4.5的0.1 mol·L－1乙酸-乙酸鈉緩沖溶液5.00 mL,用水定容,搖勻待測,以水為參比,在波長610 nm 處測量吸光度A。同時完成樣品空白試驗,測量空白吸光度A0,計算ΔA(ΔA＝A0－A),根據公式(1)計算碘值:

式中:wI＋為碘值,g·kg－1;k為標準曲線斜率;m為樣品質量,g。

2 結果與討論

2.1 測定波長的選擇

氯化碘-碘化鉀-淀粉體系和油脂-氯化碘-碘化鉀-淀粉體系的吸收光譜見圖1。

由圖1可知:氯化碘-碘化鉀-淀粉體系在波長610 nm 處有最大吸收峰(曲線1)。這說明氯化碘與碘化鉀在室溫下發生定量反應,生成的可溶性碘遇淀粉產生藍色絡合物碘藍。油脂-氯化碘-碘化鉀-淀粉體系受油脂不飽和鍵的影響,吸光度明顯下降(曲線2),顯然韋氏碘的損失直接影響了碘藍的生成量,吸光度下降越多表明了油脂碘值(油脂不飽和度)越大。兩條曲線均在波長610 nm 處有最大吸收峰,試驗選擇測定波長為610 nm。

圖1 吸收光譜Fig.1 Absorption spectra

2.2 韋氏液用量的選擇

試驗考察了韋氏液用量對氯化碘-碘化鉀-淀粉體系吸光度的影響。結果表明:隨著韋氏液用量的增加,氯化碘-碘化鉀-淀粉體系的吸光度呈線性增大;當韋氏液用量增加至0.80 mL 時,氯化碘-碘化鉀-淀粉體系的吸光度趨于穩定。試驗選擇韋氏液用量為0.80 mL。

2.3 反應體系酸度的選擇

酸度對淀粉和可溶性碘的存在形式有明顯影響,進而影響淀粉與可溶性碘之間的絡合作用。試驗考察了酸度對氯化碘-碘化鉀-淀粉體系吸光度的影響。結果發現:當pH 大于9.0時,絡合物中的可溶性碘發生歧化反應(I3－＋2OH－＝IO－＋2I－＋H2O),氯化碘-碘化鉀-淀粉體系的吸光度趨近于0;pH 小于2.0時,氯化碘-碘化鉀-淀粉體系出現藍色沉淀,穩定性受影響;pH 為4.0～8.0時,氯化碘-碘化鉀-淀粉體系的吸光度趨于穩定,更有利于可溶性碘和淀粉結合。試驗選擇采用pH 4.5的0.1 mol·L－1乙酸-乙酸鈉緩沖溶液作為緩沖介質控制反應體系的酸度。

2.4 加成反應時間的選擇

油脂與韋氏液會發生加成反應,試驗考察了加成反應時間對油脂-氯化碘-碘化鉀-淀粉體系吸光度的影響,結果見圖2。

圖2 加成反應時間對油脂-氯化碘-碘化鉀-淀粉體系吸光度的影響Fig.2 Effect of addition reaction time on absorbance of the system of oil-ICl-KI-starch

由圖2可知:油脂不飽和鍵與韋氏碘的反應速率較慢;加成反應時間在50 min以內時,隨著加成反應時間的延長,油脂-氯化碘-碘化鉀-淀粉體系的吸光度逐漸降低;加成反應時間大于50 min時,隨著加成反應時間的延長,油脂-氯化碘-碘化鉀-淀粉體系的吸光度達到最低并趨于穩定。試驗選擇加成反應時間為60 min。

2.5 干擾試驗

移取10μL 豆油樣品處理液于50 mL 容量瓶中,按試驗方法測量吸光度。另取10μL 豆油樣品處理液于50 mL 容量瓶中,加入5.00×10－2mol·L－1的常見金屬離子(Al3＋、Mn2＋、Cr3＋、Na＋、Mg2＋、K＋、Zn2＋)溶液0.8 mL,按試驗方法測量吸光度。結果表明:100倍碘含量的上述金屬離子對油脂中碘值的測定無干擾,測定誤差在±5%以內;同含量的Fe3＋和抗壞血酸存在干擾,但食用油中很少含有這兩種成分。

2.6 標準曲線和檢出限

移取5.00×10－4mol·L－1韋氏液0,0.10,0.20,0.30,0.40,0.50,0.60,0.80,1.00 mL,配制成0,1,2,3,4,5,6,8,10μmol·L－1的韋氏碘標準溶液系列,按試驗方法測量其吸光度。結果顯示:韋氏碘的濃度在8μmol·L－1以內與其對應的吸光度呈線性關系,線性回歸方程為y＝0.068 4x＋0.115 1,相關系數為0.996 3。

對空白溶液進行10 次平行測定,以測定值的3倍標準偏差除以標準曲線斜率計算得韋氏碘的檢出限(3s/k)為0.441μmol·L－1。

2.7 精密度試驗

按試驗方法對購自某超市的5種植物油樣品進行分析,平行測定6次,計算測定值的相對標準偏差(RSD),結果見表1。

由表1可知:測定值的RSD 小于1.0%,本方法具有很好的精密度。

表1 精密度試驗結果(n＝6)Tab.1 Results of test for precision(n＝6)

2.8 方法比較

采用國家標準方法(韋氏法)[8]對表1中豆油樣品進行分析,平行測定6次,測定值為1 077.0 g·kg－1。計算本方法和韋氏法的合并標準偏差并完成t檢驗,結果表明兩種方法測定值無顯著性差異。

本工作利用油脂不飽和鍵對韋氏碘-碘化鉀氧化反應的抑制效應,采用碘藍褪色分光光度法測定食用油脂中碘值。本方法與國家標準方法無顯著性差異。