鐘永強
目前市場銷售的植物油主要是:大豆油、菜籽油、葵花籽油等,大豆油中含有豐富的亞油酸、豆類磷脂等營養(yǎng)物質(zhì),能夠降低血脂、膽固醇,有益于神經(jīng)、血管、大腦的發(fā)育生長。大豆經(jīng)過壓榨和浸出等方式生成毛油,毛油中有一種成分是游離脂肪酸,會影響食用油的品質(zhì)以及人的身體健康,為去除游離脂肪酸,必要的方法是對毛油進行堿煉。本文主要探討大豆油油脂含皂量檢測,理清實驗中測定含皂量的方法和注意事項。
我國大豆主要生產(chǎn)地區(qū)主要是在黑龍江省、吉林省、遼寧省,種植品種主要是龍江51、禾育46、吉育112等,大豆完整粒率平均89.9%,增長幅度連續(xù)三年上升,大豆粗脂肪含量(高油三級≥6%)符合高油大豆要求的比例約為93%,符合高蛋白(高蛋白≥40%)大豆要求的比例約為30%,菜籽油、葵花籽油等植物油種植面積少、出油率低,故大豆油是居民生活主要食用油。而含皂量是大豆油的一項重要性質(zhì)量指標。含皂量的數(shù)值會直接直接影響大豆油的品質(zhì),是判定大油質(zhì)量好次的重要標準之一,所以對含皂量檢驗的研究顯得尤為重要。
一、大豆油含皂量檢測的意義
1、油脂含皂量定義:是指經(jīng)堿煉后油脂中皂化物數(shù)量,表示方法是100g油脂中所含油酸鈉的克數(shù)。
2、大豆在生產(chǎn)過程中制取的毛油基本不含有肥皂,肥皂的來源主要是經(jīng)過堿化工藝,因加入NaOH水溶液,與毛油中游離的脂肪酸發(fā)生中和反應(yīng)生成脂肪酸鈉,而NaOH水溶液中含有Ca2+和Mg2+,Ca2+、Mg2+和脂肪酸鈉發(fā)生置換反應(yīng)生成脂肪酸鈣和脂肪酸鎂。因此若油脂中含皂量過高會導(dǎo)致油脂脫色過程消耗過多H+,從而酸價升高、透明度降低。而油脂含皂量的測定為油脂堿煉精制過程提供加堿數(shù)量依據(jù),并且可以將毛油中的游離脂肪酸去除,提升大豆油的品質(zhì)。
二、油脂含皂量檢驗原理
油樣用中性丙酮水溶液放入水浴鍋中煮沸溶解后,使皂化物水解;用配制好的鹽酸標準溶液滴定。
RCOOH+NaOH→RCOONa+H2O
NaOH+HCl=NaCl+H2O
脂肪酸鈉鹽RCOONa在水中的溶解度很大。油酸鈉25℃時在水中的溶解度為15%, 30℃時可達25%;硬脂酸鈉70℃時在水中的溶解度是2.5%,90℃時可達20%以上。故含皂量應(yīng)在溫度90℃條件下進行測定。
三、HCL標準溶液的配制和標定
1、標準溶液配制。C(HCl)=0.01mol/L標準溶液配置。根據(jù)《化學試劑標準滴定溶液的制備GB/T601-2016》,吸取0.9mL鹽酸,注入1000mL水中搖勻。
2、標準溶液標定。稱取0.1g工作基準試劑無水碳酸鈉,在270℃-300℃烘箱中烘至恒量,溶于50mL中,加10滴溴甲酚綠-甲基紅指示液,用配置好的0.1mol/L鹽酸溶液滴定至溶液由綠色變?yōu)榘导t色,以 30s不褪色為終點,同時做空白實驗。
鹽酸標準溶液的濃度計算式:CHCl=■×1000
式中: C(HCl) -鹽酸標準溶液之物質(zhì)的量濃度,mol/L
m(Na2CO3)-無水碳酸鈉之質(zhì)量(g)
V(HCl)-鹽酸溶液之用量(mL)
Vo-空白試驗鹽酸溶液之用量(mL)
106-無水碳酸鈉的摩爾質(zhì)量(g/mol)
四、配制中性丙酮溶液用
用量筒量取980mL丙酮至燒杯中,再量取20 mL水加入至丙酮中,搖勻。臨分析前,每100 mL中加入0.5 mL1%溴酚藍溶液,滴加0.01mol/L鹽酸溶液調(diào)節(jié)至溶液呈黃色。實際配制時可按照實驗所用丙酮水溶液量按同比例減量配制。
五、實驗過程
1、油樣制備。稱取三級油樣品40g,精確至0.01g,置于具塞錐形瓶中,加入1mL水,將錐形瓶置于沸水?。?0℃)中,充分搖勻。加入1mL水主要是為了防止油樣爆沸,在實際操作過程中,加入1mL水,油樣也是有爆沸情況,而加入沸石后可以有效控制油樣爆沸,所以個人認為在具塞錐形瓶中加入沸石作用更優(yōu),更加有效防止油樣爆沸。
2、用量筒量取50mL丙酮水溶液和油樣混勻,在水浴中加熱后,充分振搖。
3、用酸式滴定管趁熱逐滴滴加0.01mol/L鹽酸標準溶液,每滴至溶液從藍色變?yōu)辄S色。30秒不褪色,記錄消耗鹽酸體積。同時做空白試驗。
六、實驗探討
1、樣品稱取量,原標準為10g,標準修訂后為40g,原標準中樣品稱取量難以滿足目前已發(fā)布的油脂標準中對含皂量的限量標準( ≤0.03%)的測定要求,如按原標準測定當油脂中含皂量在標準限量以下時,滴定體積不到0.5mL,會導(dǎo)致結(jié)果精密度較差。而目前因為我們各地方糧油檢驗監(jiān)測站測定的油產(chǎn)品多為成品食用油,油樣中含皂量很低,符合國家標準生產(chǎn)要求,所以我們在探討油脂中含皂量問題時,可以選擇市場上銷售的三級油產(chǎn)品,便于測定出含皂量。而在實際工作中我們檢測的油產(chǎn)品種類繁多,油質(zhì)級數(shù)多樣,因此為了更加有效測定含皂量,可以將標準中稱取的樣品40g增加至80g與丙酮水溶液融合,這樣測定含皂量時,溶液顏色變色更容易觀察,測定的結(jié)果更加精確。
2、HCl和NaOH標定問題。為了更精確大豆油含皂量,需要嚴格控制標定HCl和NaOH的濃度,因?qū)嶒炦^程受個人和環(huán)境等因素影響,不能精確保證每次稱量樣品一致,所以本次實驗中選取12個稱量瓶,即使實驗存在少許誤差,也能保證每組有4個稱量樣品平行。此過程可以通過選取12個稱量瓶,將12個稱量瓶分別用記號筆標記序號,將12個稱量瓶放入105℃電烘箱中烘1小時,并在干燥罐中冷卻30分鐘左右,待稱量瓶冷卻后,稱取0.1g無水碳酸鈉分別放入1-6號稱量瓶;稱取0.15g鄰苯二甲酸氫鉀分別放入7-12號稱量瓶,將1-6號裝有無水碳酸鈉稱量瓶放入270℃-300℃電烘箱烘至恒量(因無水碳酸鈉暴露在空氣中,極易吸水,故電烘箱的溫度需要控制在270℃-300℃),立即放入干燥罐中。將7-12號裝有鄰苯二甲酸氫鉀稱量瓶放入105℃-110℃電烘箱烘至恒量,立即放入干燥罐中。通過以上做法標定HCl和NaOH的濃度能保證每組4個數(shù)據(jù)平行,達到GB/T601-2016重復(fù)性臨界極差的相對值在0. 18%以內(nèi)。
3、因為我們各檢驗員在實際檢驗油脂含皂量時,其滴定顏色不易觀察,故而將原標準中稀釋試劑由石油醚改為“丙酮水溶液”,滴定時錐形瓶中溶液呈現(xiàn)兩相,便于觀察滴定過程中顏色的變化情況。
(作者單位:136600吉林省東遼縣糧油檢驗監(jiān)測站)