物理化学方法检测食用油掺地沟油研究

摘要：基于红外光谱法对地沟油和合格食用油进行测定，研究了3种物理化学方法在食用油品质检测中的应用。结果表明：地沟油与合格食用油比较，运动黏度和水相电导率具有显著区别，可用于鉴别食用油掺伪，并具有快速、简单、价格低廉的优点；折光率区别不大，不能用于判断油脂品质。

关键词：食用油；地沟油；运动黏度；水相电导率；折光率

食用油是食品中不可缺少的重要成分之一。中国每年产生大量废弃油脂，被不法商贩用于生产“地沟油”，并作为食用油出售，影响消费者的身体健康。地沟油，泛指生活中的各类劣质油，如回收的食用油、反复使用的炸油等，在氧化、酸败、分解过程中发生一系列化学变化，可能含有游离脂肪酸、甘油分子、小分子醛酮和酯、过氧化物、多环芳烃类物质、低分子分解产物等杂质［1－2］。这些杂质可能引起地沟油不同于食用油的物理和化学性质，但是由于地沟油无固定组成，至今尚未制定出统一的检测标准。比较常见的地沟油检测方法大都包括复杂分离步骤并且需要使用高级分析仪器，包括：理化指标检测、薄层色谱技术、光谱法、水分含量法、色谱法、胆固醇法、核磁共振法、脂肪酸分析法、毛细管电泳法、真菌霉素法和基因鉴定法等［3－4］。物理化学方法是应用物理学原理与技术，系统地对某一物理化学性质进行测量，进而研究化学问题［5］。试验前不需要分离提纯，并且仪器相对简单，价格便宜，操作方便。本文在对6种合格食用植物油和地沟油进行红外光谱分析的基础上，采用运动黏度、电导率、折光率3种简单的物理化学方法对油样进行检测，探讨测量结果与食用油品质之间的关系。

1材料与方法

1．1材料与试剂

大豆油、芝麻油、菜籽油、玉米油、葵花籽油、花生油，市售；地沟油，收集营口市某餐馆的餐厨泔水混合物，经过滤、脱水、脱色、除臭处理；散装大豆油、散装葵花籽油、散装玉米油，市售。无水乙醇、溴化钾、冰乙酸、无水乙醚、可溶性淀粉、氢氧化钾、碘化钾，分析纯；超纯水，自制（电阻率18．2MΩ·cm）。

1．2仪器与设备

WQF⁃510A傅里叶红外变换光谱仪，北京北分瑞利分析仪器有限公司；DDS⁃307A电导率仪、WAY⁃2S阿贝折光仪，上海精密科学仪器有限公司SYP⁃ⅢB玻璃恒温水浴、SYC⁃15G超级恒温水浴，南京桑力电子设备厂；YDN⁃2运动粘度测定仪，宁波瑾瑞仪器设备有限公司。1．3试验方法1．3．1混合油样品的制备在市售葵花籽油中分别掺入质量分数为10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%的地沟油，制备出9种混合油样品。1．3．2样品红外光谱的测定分别取10μL地沟油和6种市售食用油（大豆油、芝麻油、菜籽油、玉米油、葵花籽油、花生油）涂在KBr片上，测试分辨率4cm－1，扫描范围4000～400cm－1，扫描次数10次。1．3．3样品运动黏度的测定将地沟油、6种市售食用油、9种混合油样品，各移取10mL于品氏黏度计中，20℃恒温10min后测量运动黏度。在同样的条件下，测量散装大豆油、散装葵花籽油、散装玉米油3种散装油样品的运动黏度。1．3．4样品水相电导率的测定移取30mL地沟油、6种市售食用油、9种混合油样品，加入等体积去离子水混合摇匀后，静置分层，分离出水相，25℃恒温10min后测定水相电导率。在同样的条件下测量3种散装油样品的水相电导率。

1．3．5样品折光率的测定

将折光率仪连接25℃超级恒温水浴，恒温30min，将地沟油和6种市售食用油的样品于25℃恒温至少5min，每种样品用滴管吸取1～2滴，滴于棱镜上测定其折光率。1．3．6样品酸价和过氧化值的测定分别测量散装大豆油、散装葵花籽油、散装玉米油3种散装油样品的酸价和过氧化值，酸价按GB5009．229—2016《食品安全国家标准食品中酸价的测定》中第一法冷溶剂指示剂滴定法进行测定；过氧化值按GB5009．227—2016《食品安全国家标准食品中过氧化值的测定》中第一法滴定法进行测定。

2结果与讨论

2．1样品的红外吸收光谱图

由图1～2可知：6种合格植物油吸收峰的位置与吸收峰的形状基本相同，说明不同种类的植物油的主要组分是相同的。地沟油在1710cm－1处多出一个肩峰，说明地沟油经过氧化、酸败，组成确实与6种合格食用油不同，该处的吸收峰可归属于地沟油氧化、酸败后产生的一系列饱和及不饱和的醛酮中C􀪅O的伸缩振动［6］。

2．2样品运动黏度的测定结果

由表1可知：6种合格食用油的运动黏度在62．43～65．66mm2·s－1之间，相差不大，地沟油的运动黏度为122．71mm2·s－1，远高于其他合格食用油。可能是由于地沟油在经历了深度氧化、劣败的条件下，植物油中的三酰甘油被氧化成高浓度的三酰甘油聚合物，使油脂的黏度增大［7］。葵花籽油中掺入不同比例地沟油后，测定混合油样的运动黏度。混合油样品的运动黏度随着地沟油质量分数的增加而增加，并且二者呈现良好的线性关系，线性方程为y＝0．6009x＋62．4080，R2＝0．9970。根据样品运动黏度大小可以鉴别油样是否为地沟油，并能初步判断食用油中地沟油的掺入量。

2．3样品萃取水相电导率的测定结果

由表2可知：6种合格食用油水相电导率都在10μS／cm以下，地沟油的水相电导率为89．25μS／cm，远大于其他食用油的电导率。合格的食用油几乎是不导电的，地沟油中含有食盐等调味剂、烹调过程产生的可电离物质以及游离脂肪酸和小分子醛、酮等极性物质［8］，这些杂质萃取后溶解于水相中，大幅度提高萃取水相的电导率。测定葵花籽油中掺入不同比例地沟油后萃取水相的电导率与地沟油质量分数具有线性关系，线性方程为y＝0．7968x＋9．35，R2＝0．9986。因此，通过测定萃取水相电导率能够实现食用油掺伪的定性和半定量分析。

2．4样品折光率的测定结果

食用油的折光率随着所含脂肪酸的相对分子质量和不饱和度的增加而增大，地沟油由于在烹饪过程发生严重氧化，脂肪酸不饱和度减小，折光率理应减小［9］。由表3可知：地沟油与芝麻油的折光率一致，与其他5种合格食用油的折光率也十分接近。这可能是由于地沟油中产生的黏度较大的氧化三酰甘油聚合物、过氧化物等又提高了样品的折光率，所以通过折光率的测定不能区分合格食用油和地沟油。

3方法准确性分析

对散装大豆油、散装葵花籽油、散装玉米油进行运动黏度、水相电导率测定，并与常规方法酸价和过氧化值的测定结果进行对比，结果见表4．由表4可知：散装葵花籽油和散装玉米油可能是合格食用油，散装大豆油运动黏度和水相电导率值偏高，可能掺有地沟油，是疑似不合格食用油。根据国家食用植物油卫生标准要求，合格食用植物油过氧化值≤0．25g／100g、酸价（KOH）≤3mg／g［10］。散装葵花籽油和玉米油的酸价和过氧化值低于国家标准是合格食用油，散装大豆油酸价和过氧化值均超过国家标准，属于不合格食用油。这和运动黏度法以及水相电导率法得出的结论一致。

4结论

地沟油在经过氧化、酸败、分解等一系列化学变化后，物理化学性质发生变化，红外光谱于1710cm－1处多出一个肩峰。本文选择3种常见物理化学方法：运动黏度、电导率和折光率法，对6种合格食用油和地沟油分别进行测定，结果发现地沟油运动黏度和水相电导率远高于合格食用油，2种方法可以快速鉴别食用油和地沟油，与传统的分析方法相比具有快速、简便、价格低廉的优点。地沟油与合格食用油的折光率数值区别不大，不能用来判断油脂品质。

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作者：何萍 张京京 潘懿 刘说 单位：营口理工学院化学与环境工程学院