关于食品中羰基价测定影响因素的探讨

关于食品中羰基价测定影响因素的探讨

黄俊怡，陈晓玲

广东省东莞市质量监督检测中心 广东东莞 523808

摘 要：根据现行标准方法测定羰基价，以沙琪玛和食用油为样品，研究标准中实验条件对测定羰基价的影响。研究表明，在5~60min内沙琪玛及食用油在实验过程中样品混合液的羰基价呈现出比较快的降低趋势；沙琪玛中的羰基价会随水浴时间（10~50min）、水浴温度（40~80℃）、三氯乙酸溶液浓度（2.0~6.0g/100mL）、2,4-二硝基苯肼溶液浓度（30~70mg/100mL）、氢氧化钾溶液浓度（2.0~6.0g/100mL）增大而升高。在测定食品的羰基价时，需要严格按照标准规定的条件进行，尤其严格控制样液混合后的放置时间，并在实验前检查试剂、容器、仪器等，确保实验数据的准确性。

关键词： 羰基价；食品；影响因素；放置时间

羰基价是指1kg油样中所含羰基化合物的量，油脂在储存过程中会发生非常复杂的物理变化及化学反应，通过油脂水解和油脂氧化生成过氧化物，过氧化物极其不稳定容易断裂形成醛类物质和进一步氧化成酮类物质，这是一个非常复杂的系列变化，而非单一过程。羰基价是判断煎炸油品质的重要指标之一[1]，常用于评价油脂中氧化产物的含量及酸败程度，在《油炸小食品卫生标准》中，羰基价是评价油炸小食品中油脂的一项理化检测项目[2]。

我国现行有效测定羰基价的方法为GB 5009.230-2016，原理是羰基化合物与2,4-二硝基苯肼的反应产物，在碱性溶液中会呈现出酒红色或褐红色，在波长440nm处测定该反应产物的吸光度，进而计算羰基价[3]。但有人反映用该方法测定羰基价，测定结果差异性较大。顾卫东等[4]对食品中羰基价含量测定过程中涉及的玻璃器皿和仪器设备进行不确定度来源分析和评定；黄卫红等[5]对测定羰基价的方法（GB/T 5009.37-1996）提出了注意事项；方波等[6]采用直接取样法改进羰基价的测定，减少溶剂苯的使用量和表明精制试剂的关键性；韩瑞阳等[7]优化了实验参数和条件，用正丁醇替代苯作为溶剂和无需精制试剂，通过吸光度常数即可直接算出羰基价。多数研究探讨的是油脂的性质对羰基价的影响或者优化试剂等实验条件，并不能很好地反映羰基价测定结果存在差异性的原因，少有对实验条件对羰基价测定结果影响的研究。本文根据国家标准[3]中规定测定羰基价的方法，研究放置时间、水浴时间、水浴温度、三氯乙酸溶液浓度、2,4-二硝基苯肼溶液浓度、氢氧化钾溶液浓度这6个因素对食品中羰基价测定的影响。

1、材料与方法

1.1 材料与试剂

沙琪玛、花生油、大豆油、成品棕榈液油、菜籽油等均采购于超市。

苯（色谱纯）、无水乙醇（分析纯）、三氯乙酸（分析纯）、2,4-二硝基苯肼（分析纯）、氢氧化钾（分析纯）、石油醚（分析纯）、铝粉（分析纯）。试剂与溶液均按标准的要求进行精制、配制。

1.2 仪器与设备

UV-2600紫外可见分光光度计 岛津仪器（苏州）有限公司；CPA224S电子天平 赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；Vortex G560E涡旋混合器 美国Scientific Industries；R-300旋转蒸发仪 瑞士Buchi；HH·S21-6-S水浴锅 上海新苗医疗器械制造有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 油脂提取

花生油、大豆油、成品棕榈液油、菜籽油等直接取有代表性试样；沙琪玛：取适量混合均匀的试样于500mL带盖广口瓶中，倒入石油醚，放置14~18h，用快速滤纸过滤后置于旋转蒸发器旋蒸减压回收溶剂，得到油脂以供测定，以上油脂均在4℃下存储。

1.3.2 测定

称0.1g油样于25mL具塞试管中，加入5mL苯溶解油样后依次加入3mL三氯乙酸溶液和5mL2,4-二硝基苯肼溶液，振摇混匀，在60℃条件下水浴30min后取出用流水冷却至室温，沿试管壁缓慢加入10mL氢氧化钾-乙醇溶液，使之成为二液层，涡旋振荡混匀后放置10min，用1cm比色杯及进行试剂空白调零，在波长440nm处测吸光度，并计算羰基价[3]。

2、结果与分析

2.1 放置时间对羰基价测定的影响

图1 四种食用油与沙琪玛羰基价随放置时间不同的变化

按标准要求测定沙琪玛、花生油、大豆油、成品棕榈液油、菜籽油的羰基价，在其他实验条件不变情况下，在二液层涡旋振荡混匀后，于室温放置5、10、20、30、40、50、60min后测定其羰基价。由图1可以看出不同的食用油和沙琪玛的羰基价在二液层混匀后随放置时间变长，羰基价降低，在放置60min后仍有继续降低的趋势，羰基化合物的测定方法一般以测定醛或酮（氧化产物）与2,4-二硝基苯肼作用所产生的腙为基础的，腙在碱性条件下生成呈酒红色或褐红色的醌离子，由于油脂的氧化反应多样性及其中间产物醛和酮极易发生反应和反应多样性，极其不稳定，显色后所呈现的颜色存在多样性，并且随着放置时间的延长，醌离子在这个过程中也会存在颜色的变化。因此，在测定羰基价实验过程中，加入氢氧化钾乙醇溶液后，一定要控制时间在10min，避免此因素对测定结果造成较大的影响。

2.2水浴时间对羰基价测定的影响

图2 沙琪玛羰基价随水浴时间不同的变化

按标准要求提取沙琪玛中的油脂测定其羰基价，在其他实验条件不变情况下，将油样置于60℃水中，水浴10、20、30、40、50min后测定其羰基价。由图2可以看出，沙琪玛的羰基价随水浴时间的增加而升高，我国国标要求是水浴30min，水浴时间不足或水浴过长时间都对羰基价的测定有较大的影响。水浴时间越长，油脂的氧化产物越多，醛和酮的产物也越多，因此油脂的羰基价升高。

2.3水浴温度对羰基价测定的影响

图3 沙琪玛羰基价随水浴温度不同的变化

按标准要求提取沙琪玛中的油脂测定其羰基价，在其他实验条件不变情况下，将处理好的样品于40℃、50℃、60℃、70℃、80℃中水浴30min后测定其羰基价。由图3可以看出，水浴温度越高，沙琪玛的羰基价也越高，温度是一个影响油脂氧化速率的关键因素，温度上升能够提高氧化反应速率，高温在促进自由基的产生的同时又能促进氢过氧化物的分解和聚合，因此，醛和酮的产物会增多，进而羰基价会升高。

2.4三氯乙酸溶液浓度对羰基价测定的影响

图4 沙琪玛羰基价随三氯乙酸溶液浓度不同的变化

分别称取2.0、3.0、4.3、5.0、6.0 g溶于100mL苯中，配制成相应浓度的三氯乙酸溶液，在其他条件不变的情况下，按标准测定沙琪玛的羰基价。由图4可以看出，沙琪玛的羰基价随三氯乙酸溶液的浓度增加而升高，食品中结合态脂肪在强酸的作用下会使其游离出来，三氯乙酸为较强的有机酸，可以为脂肪的水解提供酸性环境，游离脂肪酸与相应的酰基甘油是影响食品油脂氧化速率的因素之一，游离脂肪酸与已与甘油酯化的脂肪酸相比氧化速率略大，随着酸性的增强，水解产物会变多，进而醛和酮的产物也会变多，故而羰基价会升高。

2.52,4-二硝基苯肼溶液浓度对羰基价测定的影响

图5 沙琪玛羰基价随2，4-二硝基苯肼溶液浓度不同的变化

在其他条件不变的情况下，分别称取30、40、50、60、70 mg 2,4-二硝基苯肼溶于100mL苯中，配制成不同浓度的2,4-二硝基苯肼溶液，按标准测定沙琪玛的羰基价。由图5可以看出，沙琪玛的羰基价与2,4-二硝基苯肼溶液的浓度呈现正相关关系。在酸性环境下，羰基化合物和2,4-二硝基苯肼反应生成腙，腙在碱性条件下生成呈酒红色或褐红色，造成影响的原因有可能是不同浓度的2,4-二硝基苯肼反应生成的腙类型不同[8]，导致羰基价的变化。

2.6 氢氧化钾溶液浓度对羰基价测定的影响

图6 沙琪玛羰基价随氢氧化钾溶液浓度不同的变化

分别称取2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 g溶于100mL精制乙醇中，配制成相应浓度的氢氧化钾-乙醇溶液，在其他条件不变的情况下，按标准测定沙琪玛的羰基价。由图6可以看出沙琪玛的羰基价与氢氧化钾溶液浓度呈现正相关，但变化不明显，氢氧化钾为羰基化合物反应产物提供碱性环境，生成呈酒红色或褐红色的醌离子，醌离子呈现的颜色可能会受到不同的碱性环境的影响，从而导致羰基价的变化。

3、结论

本文参照GB 5009.230-2016，研究了测定食品中羰基价的影响因素。以沙琪玛为样品，放置时间、水浴时间、水浴温度、试剂浓度（三氯乙酸-苯溶液、2,4-二硝基苯肼-苯溶液、氢氧化钾-乙醇溶液）这6个因素都对羰基价测定有较大影响，每个因素的变化都会造成测定结果不同程度的差异，尤其是放置时间，沙琪玛及四种食用油混合液的颜色及羰基价随时间一直在发生较大的变化。当前，对羰基价测定的方法研究不多，因此羰基价的测定需要严格按照标准中规定的试剂、试剂精制、试剂配制等实验条件进行，建议在实验进行前检查仪器是否能正常使用、保持实验过程中容器干燥洁净、配制试剂前检查试剂是否受潮、显色后使用秒表严格计时并观察样品溶液及空白对照是否澄清，如果出现浑浊、沉淀现象或结果异常，可以从试剂污染、容器潮湿、仪器异常、实验条件不正确等方面寻找原因，保证测定结果的准确性。

参考文献：

[1]陈丹丹，朱云，施炎炎，等.煎炸油羰基价变化的研究[J].粮食科技与经济，2020，45（3）：87-88.

[2]GB 16565-2003 油炸小食品卫生标准[S].

[3]GB 5009.230-2016 食品安全国家标准 食品中羰基价的测定[S].

[4]顾卫东，吴晓霞，黄芳.食品中羰基价测量不确定度的评定[J].南京晓庄学院学报，2014，（6）：36-38.

[5]黄卫红，寻思颖.关于食用油羰基价及其测定的探讨[J].中国标准导报，2004，（2）：47.

[6]方波，钟良康.食用植物油中羰基价测定方法的改进[J].中国卫生检验杂志，2005，15（8）：1005.

[7]韩瑞阳，蓝芳，梁宏，等.正丁醇常数法快速测定煎炸油脂中羰基价[J].食品安全质量检测学报，2014，5（11）：3501-3508.

[8]杨祖伟，陈晓霞，孙浩洋，等.羰基价测定影响因素考察[J].食品安全质量检测学报，2015，6（6）：2356-2360.