油脂四指标检测原理.docx
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油脂四指标检测原理
酸值-过氧化值-皂化值-碘值
酸值:
中和1g油脂中的游离脂肪酸所需氢氧化钾的毫克数。
常用以表示其缓慢氧化后的酸败程度。
一般酸值大于6的油脂不宜食用。
过氧化值:
表示油脂和脂肪酸等被氧化程度的一种指标。
过氧化值是衡量油脂酸败程度,一般来说过氧化值越高其酸败就越厉害!
是1千克样品中的活性氧含量,以过氧化物的毫摩尔数表示。
用于说明样品是否因已被氧化而变质。
油脂氧化后生成过氧化物、醛、酮等。
氧化能力较强,能将碘化钾氧化成游离碘。
可用硫代硫酸钠来滴定。
皂化值:
完全皂化1g油脂所需氢氧化钾的毫克数。
是三酰甘油中脂肪酸平均链长的量度,即三酰甘油平均分子量的量度。
皂化值的高低表示油脂中脂肪酸分子量的大小(即脂肪酸碳原子的多少)。
皂化值愈高,说明脂肪酸分子量愈小,亲水性较强,失去油脂的特性;皂化值愈低,则脂肪酸分子量愈大或含有较多的不皂化物,油脂接近固体,难以注射和吸收,所以注射用油需规定一定的皂化值范围,使油中的脂肪酸在C16-C18的范围。
碘值:
每100克脂肪,在一定条件下所吸收的碘的克数,称为该脂肪的碘值
脂肪中的不饱和脂肪酸碳链上有不饱和键,可以吸收卤素(Cl2,Br2或I2),不饱和键数目越多,吸收的卤素也越多。
碘值愈高,不饱和脂肪酸的含量愈高。
因此对于一个油脂产品,其碘值是处在一定范围内的。
油脂工业中生产的油酸是橡胶合成工业的原料,亚油酸是医药上治疗高血压药物的重要原材料,它们都是不饱和脂肪酸;而另一类产品如硬脂酸是饱和脂肪酸。
如果产品中掺有一些其它脂肪酸杂质,其碘值会发生改变,因此碘值可被用来表示产品的纯度,同时推算出油、脂的定量组成。
在生产中常需测定碘值,如判断产品分离去杂(指不饱和脂肪酸杂质)的程度等。
酸值
1原理
中和1g样品中游离的脂肪酸所需要的氢氧化钾毫克数。
2试剂和试液
a.95%乙醇;
b.氢氧化钾标准溶液〔c(KOH)=0.05mol/L〕:
称取3g氢氧化钾溶于1000mL蒸馏水中,静置一周,取上层清液摇匀,参照GB601标定;
c.酚酞指示液:
1g/L乙醇溶液;
d.中性乙醇:
以酚酞为指示剂,用氢氧化钾标准溶液(5.1.2b)将95%乙醇(5.1.2a)调至微红色。
3试验步骤
称取3g样品(准至0.0002g)于锥形瓶中,加50mL中性乙醇(5.1.2d),在水浴上加热溶解后放至室温,加1滴酚酞指示剂(5.1.2c),用氢氧化钾标准溶液(5.1.2b)滴至微红色,10s不褪色为终点。
4结果计算
酸值X1(mgKOH/g)按式
(1)计算:
X1=c·V×56.1/m
式中:
c——氢氧化钾标准溶液浓度,mol/L;
V——样品消耗氢氧化钾标准溶液体积,mL;
56.1——与1.00毫升氢氧化钾标准溶液〔c(KOH)=1.000mol/L〕相当的氢氧化钾的质量,mg;
m——试样质量,g。
过氧化值的测定
二、原理:
油脂氧化过程中,产生的过氧化物为氢过氧化物,氢过氧化物的进一步分解主要有1.烷氧游离基的生成,2.醛、酮、酸、醇的生成,3.丙二醛的生成。
与碘化钾作用,生成游离碘;以硫代硫酸钠溶液滴定,计算含量。
三、试剂:
1、饱和碘化钾溶液:
称取14g碘化钾,加10ml水溶解,必要时微热加速溶解,冷却后贮于棕色瓶中。
现用现配。
2、三氯甲烷冰乙酸混合液:
量取40ml三氯甲烷,加60ml冰乙酸,混匀。
3、0.02mol/L硫代硫酸钠标准溶液:
称取5g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)(或3g无水硫代硫酸钠),溶于1000ml水中,缓缓煮沸10分钟,冷却。
放置两周后过滤备用。
4、1%淀粉指示剂:
称取可溶性淀粉0.5g,加入少许水调成糊状倒入50ml沸水中调匀,煮沸,现用现配。
四、测定步骤:
精确称取2—3g混匀的样品,置于250ml碘量瓶中,加30ml三氯甲烷冰乙酸混合液(因为纯品对光敏感,遇光照会与空气中的氧作用,逐渐分解而生成剧毒的光气(碳酰氯)和氯化氢。
可加入0.6%~1%的乙醇作稳定剂。
能与乙醇、苯、乙醚、石油醚、四氯化碳、二硫化碳和油类等混溶),使样品完全溶解;加入1.00ml饱和碘化钾溶液。
紧密塞好瓶塞,并轻轻振摇0.5min,然后在暗处放置5min,取出加75ml水,摇匀。
立即用硫代硫酸钠标准溶液滴定,至淡黄色时,加1ml淀粉指示剂,继续滴定至蓝色消失为终点。
同时作空白试验。
五、测定结果的计算与分析:
1、计算:
X=[(V-V0)×N×0.1269]/m
式中:
X—样品的过氧化值,%。
V—样品消耗硫代硫酸钠溶液的体积,ml。
V0—空白消耗硫代硫酸钠溶液的体积,ml。
N—硫代硫酸钠标准溶液的麾尔浓度,mol/L。
0.1269—1N硫代硫酸钠1ml相当于碘的克数。
m—试样的质量,g
2、分析:
油脂新鲜,其过氧化值不应大于0.15%。
皂化值
1. 原理
样品中的游离酸类和酯类与氢氧化钾乙醇溶液共热时,发生皂化反应,剩余的碱可用标准滴定酸液进行滴定,从而计算出中和样品所需的氢氧化钾毫克数或含酯量。
RCOOR′+KOH==RCOOK+R′OH
RCOOH+KOH==RCOOK+H2O
KOH(过剩的)+HCI==KCI+H2O
式中R、R′代表脂肪族的,芳香族的或脂环族的基(R也可能是氢原子)
2、 应用试剂
盐酸标准滴定液(C(HCL)=0.5mol/L);酚酞指示液(10g/L乙酸溶液);中性乙醇(在乙醇中加酚酞指示液数滴,用氢氧化钾溶液(5.6g/L)中和到微红色);氢氧化钾-乙醇溶液(C(KOH)=0.5mol/L,称取33g氢氧化钾,溶于30ml水中,用无醛乙醇(如用分析纯乙醇,亦可不必脱醛)。
稀释至1000ml,摇匀,放置24h,取清液使用)。
3、 测定手续
称取若干克样品(精确至0.0002g,视皂化值或含酯量多少具体规定),置于250ml酯化瓶中。
准确加入50ml氢氧化钾-乙醇溶液(C(KOH)=0.5mol/L),然后装上回流冷凝管,在水浴上维持微沸状态回流1/2~2h(视样品性质而定),勿使蒸汽逸出冷凝管。
取下冷凝管,用10ml中性乙醇冲洗冷凝管的内壁和塞的下部,加1mol酚酞指示液(10g/L乙醇溶液),用盐酸标准滴定溶液(C(HCL)=0.5mol/L)滴定剩余的氢氧化钾,到溶液的粉红色刚好褪去即为终点。
同时在同样的条件下作一空白试验。
4、 计算
皂化值(mgKOH/g)=(V1-V2)×c×56.11/m
(V1-V2)×c *M/n×1000
酯含量%=——————————×100-x
m
式中V1——空白试验耗用盐酸标准滴定溶液的体积,ml;
V2——滴定样品耗用盐酸标准滴定溶液的体积,ml;
c——盐酸标准滴定溶液实际浓度,mol/L
m——样品质量,g
M——样品的相对分子质量;
n——酯的价数;
x——酸值换算为酯含量的百分数(酸值小于1可忽略不计);
56.11——KOH的相对分子质量
碘值
本实验用硫代硫酸钠滴定过量的溴化碘与碘化钾反应放出的碘,以求出与脂肪加成的碘量。
IBr+KI→KBr+I2
I2+2Na2S2O3→2NaI+Na2S4O6
(碘:
蓝黑色鳞片状或片状固体,有金属光泽。
有辛辣刺激气味。
能升华。
在常温时挥发紫色腐蚀性蒸汽。
易溶于氢碘酸(HI)和碘化物(RI)溶液。
有机溶剂中溶解度(G/I2/100G溶液,25℃):
苯14.09.二硫化碳16.47.醇21.43.乙醚25.70、环己烷2.719.四氯化碳(35℃)2.603。
溶于氯仿、冰乙酸、甘油,不溶于水。
碱金属溴化物能增加碘在水中的溶解度,但硫酸盐与硝酸盐则降低碘在水中的溶解度。
与淀粉作用黑蓝色。
相对密度(d254)4.93。
熔点113.6℃。
沸点185.24℃。
低毒,半数致死量(大鼠,经口)
三、仪器和试剂
仪器
碘值滴定瓶(250~300mL)、或用具塞锥形瓶代替、量筒(10,50mL)、样品管(直径约0.5cm,长2.5cm)、
滴定管(50mL)、分析天平或扭力天平。
试剂
1.汉诺斯(Hanus)溶液:
取12.2g碘,放入1500mL锥形瓶内,徐徐加入1000mL冰醋酸(99.5%),边加边摇,同时略加温热,使碘溶解。
冷却后,加溴约3毫升。
注意:
所用冰醋酸不应含有还原物质。
取2毫升冰醋酸,加少许重铬酸钾及硫酸。
若呈绿色,则证明有还原物质存在。
2.0.05mol/L标准硫代硫酸钠溶液:
将结晶硫代硫酸钠50g,放在经煮沸后冷却的蒸馏水中(无CO2存在)。
添加硼砂7.6g或氢氧化钠1.6g。
(硫代硫酸钠溶液在pH9~10最稳定)。
稀释到2000mL后,用标准0.02mol/L碘酸钾溶液按下法标定:
准确地量取0.02mol/L碘酸钾溶液20mL、10%碘化钾溶液10mL和0.5mol/L硫酸20mL,混合均匀。
以1%淀粉溶液作指示剂,用硫代硫酸钠溶液进行标定。
按下列反应式计算硫代硫酸钠溶液浓度后,用水稀释至01mol/L。
3.纯四氯化碳
4.1%淀粉溶液(溶于饱和氯化钠溶液中)
5.10%碘化钾溶液
6.花生油或猪油
四、操作步骤
用玻璃小管(约0.5厘米×2.5厘米)准确称量0.3~0.4克花生油(或者约0.1克蓖麻油,约0.5克猪油)2份。
将样品和小管一起放入两个干燥的碘值测定瓶内①,切勿使油粘在瓶颈或壁上。
各加四氯化碳10毫升,轻轻摇动,使油全部溶解。
用滴定管仔细地向每个碘值测定瓶内准确加入汉诺斯(Hanus)溶液25毫升,勿使溶液接触瓶颈。
塞好玻璃塞,在玻璃塞与瓶口之间加数滴10%碘化钾溶液封闭缝隙,以防止碘升华溢出造成测定误差。
然后,在20一30℃暗处放置30分钟。
根据经验,测定碘值在110以下的油脂时放置30分钟,碘值高于此值则需放置1小时;放置温度应保持20℃以上,若温度过低,放置时间应增至2小时。
放置期间应不时摇动。
卤素的加成反应是可逆反应,只有在卤素绝对过量时,该反应才能进行完全。
所以油吸收的碘量不应超过汉诺斯(Hanus)溶液所含碘量的一半。
若瓶内混合液的颜色很浅,表示油用量过多,应再称取较少量的油,重做。
放置30min后,立刻小心打开玻璃塞,使塞旁碘化钾溶液流入瓶内,切勿丢失。
用新配制的10%碘化钾10mL和蒸馏水50mL把玻璃塞上和瓶颈上的液体冲入瓶内,混匀。
用0.05mol/L硫代硫酸钠溶液迅速滴定至瓶内溶液呈浅黄色。
加入1%淀粉约1mL,继续滴定。
将近终点时,用力振荡,使碘由四氯化碳全部进入水溶液内。
再滴至蓝色消失为止,即达到滴定终点。
用力振荡是滴定成败的关键之一,否则容易滴过头或不足。
如果振荡不够,四氯化碳层呈现紫色或红色,此时需继续用力振荡使碘全部进入水层。
滴定完毕放置一些时间后,滴定液应返回蓝色,否则就表示滴定过量(为什么?
)。
另作两份空白对照,除不加油样品外,其余操作同上。
滴定后,将废液倒入废液瓶,以便收回四氯化碳。
注意:
实验中使用的仪器,包括碘值测定瓶、量筒、滴定管和称样品用的玻璃小管,都必须是洁净、干燥的。
五、计算
碘值表示100克脂肪所能吸收的碘的克数,因此样品的碘值计算如下:
A—滴定空白用去的硫代硫酸钠溶液平均毫升数;
B—为滴定样品用去的硫代硫酸钠溶液平均毫升数;
C—为样品重量;
T—与1毫升0.05mol/L硫代硫酸钠溶液相当的碘的克数。
测定脂肪酸和其他脂类物质的碘值时,操作方法完全相同。
1、色泽——油脂本身带有的颜色。
植物油料籽粒内含有叶黄素、叶绿素、类胡萝卜素、棉酚等色素,在制油过程中溶于油脂而使其呈现不同的颜色。
国家标准中对各类、各种、各等级植物油的色泽,用罗维朋比色计进行测定,并制定了相应指标。
测定油脂色泽,可以大致了解油脂的纯净度,加工工艺和精炼程度以及判断是否变质。
2、气味、滋味——油脂本身具有的独特的气味和滋味。
取少量的试样注入烧杯中,加温至50℃,用玻璃棒边搅拌边嗅气味,同时尝辨滋味。
凡具有该油固有的气味和滋味,无异味为合格。
3、透明度——油脂可透过光线的程度。
4、水分及挥发物——在一定温度条件下,油脂中所含的微量水分和挥发物。
当油脂中水分含量过多时,将有利于解脂酶的活动和微生物的生长、繁殖,从而使油脂的水解作用大大加速脂肪酸的游离,增加过氧化物的生成会显著的降低油脂的品质,严重时油脂酸败变质,从而影响油脂的品质和储存稳定性。
5、不溶性杂质——油脂中不溶于石油醚等有机溶剂的物质,是稳定油脂质量的一项重要标志之一。
杂质含量大时,不仅降低油脂品质,而且能加速油脂品质变化。
6、酸值——是指中和lg油脂中游离脂肪酸所需氢氧化钾的毫克数,油脂的酸值是评定油脂品质的主要指标,超过3.0mgKOH/g油时,不能直接供应市场。
7、过氧化值――以1kg油脂中过氧化物的毫摩尔数。
过氧化值表示油脂自动氧化初期形成的一级反应产物—过氧化物的数量,是评价油脂氧化程度使用的指标。
油脂的酸败分水解酸败和氧化酸败两种。
水解酸败是指油脂在水和解酯酶存在下,水解成甘油和脂肪酸的变化;氧化酸败是指油脂在空气中氧的作用下,分解成醛、酮、醇、酸的作用。
这些酸败产物常具有特殊的臭气和发苦的滋味,以至影响了油脂的感官性质,酸败严重的油脂则不能食用。
而水解酸败如果产生的是低级脂肪酸,很可能直接影响油脂的气味,同时,水解产物的氧化,将更快的改变油脂的新鲜正常的滋味和气味。
8、加热试验――是指油样加热到280℃时,观察有无析出物和油色变化情况。
一般将油样在16-18分钟内使之温度升至280℃,趁热观察析出物多少及油色深浅情况。
它是检定磷脂含量的一种简易方法。
油脂中磷含量多时,经过加热后会产生絮状沉淀物,同时,油脂酸败时,油色则变深或变黑。
9、含皂量――经过碱炼后油脂中皂化物的含量(以油酸纳计)。
10、烟点――在避免通风并备有特殊照明的试验装备中,油样加热至开始连续发蓝烟时的温度。
油脂中游离脂肪酸、甘油一酸酯、不皂化物等相对分子质量较低的物质比甘油酯易挥发,都可使烟点降低,因此,烟点可用作植物油精炼程度的指标。
一般油脂的烟点在经长期存放后,可降至30-40度。
11、冷冻试验――油样至于0℃恒温条件下,保持一定的时间,观察澄清度。
一般一级油保持0℃放置5.5小时以上。
12、浸出溶剂残留量――是指一公斤油脂中所残留溶剂的毫克数。
浸出工艺生产的食用油虽经高温脱溶,但仍有少量溶剂残留在油品中,因浸出溶剂(通常称六号溶剂)是一个以麻醉呼吸中枢,但毒性不大的溶剂,从毒力学和生产工艺水平综合考虑,国家规定食用油浸出溶剂残留量不得大于50ppm。
理化指标:
色泽,气味、滋味,透明度,水分及挥发物,不溶性杂质,酸值,过氧化值,加热试验,含皂量,烟点,冷冻试验和溶剂残留量。
特征指标:
碘价、脂肪酸组成、皂化值、不皂化物、折光指数、相对密度
卫生指标:
苯并芘、黄曲霉素B1、总砷、铅