畜牧人

標(biāo)題: 植物油脂酸價測定存在的問題 [打印本頁]
作者: 可研    時間: 2009-6-13 14:58
標(biāo)題: 植物油脂酸價測定存在的問題
在人們的日常生活中，食用油脂是不可缺的，它的衛(wèi)生、好壞程度直接關(guān)系到口感和人們的身體健康，故食用油脂的常規(guī)項目檢測就顯的尤為重要。目前來說，測定油脂酸價的主要方法有滴定法、快速中和法、儀器測定法、標(biāo)準(zhǔn)色板法等[1]，本文就目前國家標(biāo)準(zhǔn)方法即滴定法操作中有關(guān)問題如滴定終點指示劑的靈敏度、KOH試劑濃度對油脂酸價檢驗結(jié)果的影響、關(guān)于使用乙醚：乙醇混合溶劑、測定法測定酸度的精密控制分析做探討。
酸價指中和lg油脂中的游離脂肪酸所需氫氧化鉀的毫克數(shù)。它是檢驗油脂中游離脂肪酸含量多少的一項指標(biāo)。[1]
油脂酸價的大小與制取油脂的原料、油脂制取、加工的工藝、油脂的儲運(yùn)方法、儲運(yùn)條件等有關(guān)。一般從新收獲、成熟的油料種籽中制取的植物油脂含有約1%的游離脂肪酸，但是當(dāng)原料中含有較多的未成熟粒、霉變粒等時等級油中將會有較高的酸價。此外在油脂儲藏過程中，如水分、雜質(zhì)含量高，溫度高，脂肪酶活性大，也會使植物油中的游離脂肪酸含量增高[2]。因此，測定油脂中酸價可以評價油脂品質(zhì)的好壞，也可以判斷儲藏期間品質(zhì)的變化情況，還能為油脂堿練工藝提供所需加堿量。
1.滴定終點指示的靈敏度問題
在滴定法測定酸價中，滴定終點指示是否靈敏和便于把握是本法測定結(jié)果準(zhǔn)確度和精確度的關(guān)鍵。在GB5009.37-85[33]中，是以酚酞指示劑的，但常常由于油樣顏色和滴定反應(yīng)中產(chǎn)生的一些不良現(xiàn)象所影響，使酚酞指示劑靈敏度較低。在操作中不易辨認(rèn)和掌握，甚至出現(xiàn)較大誤差，為減少這一終點判斷誤差?？梢圆扇∫韵麓胧?
1.1顏色較深的油樣（如花生油）
在保證試驗精確度的前提下，適當(dāng)減少試樣用量，同時適當(dāng)增加溶劑用量，以稀釋油樣色素對滴定終點指示的干擾，從而便于觀察終點的出現(xiàn)。
1.2、對于在滴定反應(yīng)中產(chǎn)生的渾濁現(xiàn)象
樣品溶液在滴定反應(yīng)中產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象的主要原因是:在滴定過程中堿液用量過多，同時在滴定反應(yīng)中也會生成一部分水，從而使整個樣品溶液體系中水的比例過大，乙醇的量相對減少，使油樣相與堿水相不能互溶，于是在滴定振蕩中產(chǎn)生乳化，再加上中和反應(yīng)所生成的肥皂在大量水中可產(chǎn)生沉淀，進(jìn)而加重了樣品溶液在滴定反應(yīng)中渾濁現(xiàn)象，嚴(yán)重影響對滴定終點顏色變化的判斷。所以，在滴定中一旦出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,可立即在樣品溶液中補(bǔ)加95%的中性乙醇致渾濁消失,形成均一的液相體系。同時，在滴定之前也要防止將大量水帶入樣品混合液，為此需要注意：
1.2.1對三角瓶等用具應(yīng)先經(jīng)干燥處理。或用少量乙醇、乙醚洗蕩；
1.2.2可選用稍大濃度的堿標(biāo)準(zhǔn)液滴定，但要防止增加量的量取誤差；
1.2.3選用50%乙醇配制堿標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。
2. KOH試劑濃度對油脂酸價檢驗結(jié)果的影響問題
在測定植物油脂的酸價時，使用的化學(xué)試劑KOH（氫氧化鉀），按照植物油脂酸價的標(biāo)準(zhǔn)測定方法，對它的要求濃度為0.1moL/L，但在實際工作中，配制成的KOH試劑很難正好試0.1moL/L。濃度略高或略低都是允許的，但濃度的過底或過高會影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確度。下面就做一組試驗來探討KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度對油脂酸價檢驗結(jié)果的影響。
2.1實驗試劑如下
氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液：
0.0068moL/L；0.0745moL/L；0.0983moL/L；0.1082moL/L； 0.0974moL/L。
中性乙醚-乙醇（2：1）混合溶劑，在使用前用所用的KOH堿試液滴定至中性。
指示劑：酚酞乙醇溶液。[5]
2..2結(jié)果分析
2.2.1相同濃度（KOH）溶液滴定不同重量油樣酸價測定。
表1 同一濃度KOH溶液滴定同一油樣酸價測定結(jié)果
油樣重量(g) 消耗KOH量(mL) 酸價mgKOH/g KOH溶液用量與乙醇比 備注
2.9322 3.7 4.9 未達(dá)1/4 微濁
4.2560 5.1 3.8 超1/4 渾濁
5.1432 5.7 4.2 超1/4 渾濁
注：表1中KOH溶液濃度為0.068moLL/L。
同一濃度KOH滴定同一油樣酸價測定結(jié)果在測定油脂酸價時，消耗的KOH溶液用量一般不宜超過乙醇用量的（16.6mL）1/4。表1表明：當(dāng)油樣接近稱量的最低要求時（3g），耗KOH量是3.8mL，KOH乙醇接近1/4，所以在滴定過程中有大量渾濁現(xiàn)象產(chǎn)生，且不易消失。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因分析：
如果KOH溶液濃度抵，而且樣品酸價又高，滴定過程中KOH溶液用量就會增大，過量使用低濃度的KOH溶液，就把大量的水分帶進(jìn)油樣中，這就使KOH量與乙醇之比超過1/4，從而造成乙醇量不足。由于乙醇的油樣溶液中是保證堿（KOH）在反應(yīng)介質(zhì)中溶解的，乙醇量不足，KOH溶解就不徹底，從而就出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。
KOH滴定油樣滴定最終產(chǎn)物是肥皂。肥皂溶液中如果有乙醇存在時，肥皂溶液較慢，當(dāng)含有40乙醇時。肥皂水解甚弱，如果水與乙醇在1/4時，則不會有水解出現(xiàn)；只有當(dāng)水與乙醇比超過1/4時，肥皂才產(chǎn)生水解，使溶液程乳狀渾濁或分層。因此，油脂的酸價呈不穩(wěn)定現(xiàn)象，且變化范圍也大（1.1mgKOH/g油）。因此在稱量樣品時，數(shù)量要適中。若過多，加之樣品本身酸價也高，在滴定過程中就會多耗用KOH，KOH耗用量大，帶進(jìn)水分多，必然會導(dǎo)致渾濁現(xiàn)象的產(chǎn)生。
2.2.2.不同地點不同濃度KOH溶液滴定同一油樣的酸價測定
表2 不同地點不同濃度KOH溶液對同一油樣酸價測定
組別 KOH(moL/L) 有樣重(g) 耗用KOH量(mL) 酸價(mgKOH/g)
第一組 0.0739 3.2558 3.5 4.5
0.0739 3.1439 3.2 4.4
0.0739 3.1869 3.3 4.5
第二組 0.0978 3.0741 2.6 4.7
0.0978 3.2518 2.8 4.8
0.0978 3.1679 2.8 4.9
注：第1組和第2組分別代表不同地點
不同濃度KOH滴定同一油樣酸價測定由表2可知，單獨比較，結(jié)果誤差都在規(guī)定范圍內(nèi)（0.2mg/g）。但對組與組進(jìn)行比較，酸價最高與最低相比可相差0.5mgKOH/g。兩地所測定酸價結(jié)果差異大，因此在調(diào)出油脂或購買油脂的時候，可能會引起雙方爭執(zhí)。
2.2.3同一地點不同濃度KOH溶液對同一油樣酸價測定
表3 同一地點不同濃度KOH溶液對同一油樣酸價測定結(jié)果
KOH(moL/L) 油樣重(g) 耗用KOH量(mL) 酸價(mgKOH/g)
0.1081 3.1470 2.0 3.9
0.0989 3.0893 2.3 4.0
0.0745 3.101 3.4 4.5
由表3可知，KOH濃度在0.1moL/L左右時，滴定結(jié)果誤差不大（按要求，同一樣品用同一試劑測定幾個平行試驗，結(jié)果相差不得超過0.2mgKOH/g油，但在測定此油樣時，用的是不同濃度的試劑分別測定平行樣品，它的結(jié)果只相差0.1mgKOH/g，可見結(jié)果是比較準(zhǔn)確的）。但濃度偏低時，結(jié)果卻相差較大（0.6mgKOH/g）。
由表3分析，可以對表2進(jìn)行推斷，表2中的第2組結(jié)果相對準(zhǔn)確些，因為第2組中使用的KOH濃度接近與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)（0.1moL/L）濃度。從以上幾組試驗中可看出，低濃度或高濃度KOH試劑對滴定結(jié)果都有影響。因此，在油脂檢驗工作中，要學(xué)會正確、熟練地配制化學(xué)試劑的濃度。若配制的溶液濃度不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)要求時，一定要調(diào)整使其達(dá)到要求。不要認(rèn)為濃度低的就多滴些，濃度高的就少滴些，可得出同樣的結(jié)果，應(yīng)該明白化學(xué)試劑的濃度直接影響到被測樣品結(jié)果的準(zhǔn)確性這一現(xiàn)象。
3.指示劑的選擇問題
按照國標(biāo)要求，油脂酸價的測定采用的是滴定法。其原理為利用脂肪和脂肪酸能溶于有機(jī)溶劑的特性，用中性乙醚——乙醇混合溶劑溶解油樣和其中的游離脂肪酸，在用堿標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，根據(jù)油樣質(zhì)量和堿液消耗的體積計算油脂酸價。在操作過程中，判斷滴定終點所用的指示劑為酚酞，其終點顏色為粉紅色。[6]
但在實際操作中，我們發(fā)現(xiàn)，對于顏色比較淺的大豆油、菜籽高級烹調(diào)油、花生油等，用酚酞作為指示劑時，其終點明顯，易于觀察。而毛棉油、毛楬油以及其他顏色比較深、酸價比較高的油脂，用酚酞作為指示劑，因油脂本身顏色偏紅，與指示劑的滴定終點色相近，所以在判斷滴定終點時，不容易掌握準(zhǔn)確，尤其是操作不甚熟練的人員測定時，其誤差較大。為此，特選擇不同的指示劑進(jìn)行了一些嘗試。得到了如下的測定結(jié)果與結(jié)論：
3.1選擇指示劑
考慮到脂肪酸是弱酸，其電離常數(shù)約為10，用0.1molL/mL氫氧化鉀中和時，其滴定的PH值突躍在8～9.7（按理論計算），我們選擇了與酚酞指示劑的PH變色范圍相近的白里香酚酞、白里香酚藍(lán)兩種指示劑與酚酞指示劑做比較。
3.2.同樣可以用不同的指示劑，在相同的條件下對各種油脂進(jìn)行酸價的測定，所得的各油脂的酸價如表4所示：
表4各油脂所測的酸價（mgKOH/g）
油脂 指示劑
品種 色澤 酚酞 百里香酚酞 百里香酚藍(lán)
大豆色拉油 淺黃色 0.28 0.31 0.28
高級烹調(diào)油 淺黃色 0.31 0.33 0.30
花生油 淺黃色 0.30 0.32 0.28
豆油 黃色 2.38 2.51 2.35
菜籽油 深黃色 2.38 2.61 2.31
棉籽油 黃色 2.1 2.32 2.12
毛棉油1 棕色 9.67 8.80 8.32
毛棉油2 棕色 8.94 8.65 8.31
毛糠油1 深棕色 12.65 11.21 11.10
毛糠油2 深棕色 13.89 12.21 11.45
芝麻油 棕紅色 5.11 3.32 3.31
從表4中可以看出，對于顏色比較淺酸價較低的大豆色拉油、高級烹調(diào)油、花生油以及豆油、菜籽油、棉籽油等，用不同指示劑所測得的酸價結(jié)果比較相近。而對于酸價比較高、顏色比較深的毛棉油、毛糠油，用不同指示劑所測得的酸價結(jié)果誤差較大。但對于芝麻油來說，雖然酸價較小，但因其色澤偏紅，仍然造成較大的誤差。
3.3為了比較酸價較高、顏色較深的油脂用不同指示劑進(jìn)行測定時的誤差，曾對毛棉油與毛糠油們又進(jìn)行了一系列的測定，每種油樣各用不同指示劑分別進(jìn)行了8次測定，其測定結(jié)果如表5、表6所示：
表5 毛棉油所測得的酸價（mgKOH/g）
指示劑 1 2 3 4 5 6 7 8
酚酞 8.97 9.59 9.61 8.88 8.45 9.09 9.65 9.35
白里香酚酞 8.66 8.71 8.46 88 8.63 8.45 8.42 8.61
白里香酚藍(lán) 8.30 8.31 8.30 8.32 8.34 8.35 8.31 8.36
表6毛糠油所測得的酸價（mgKOH/g）
指示劑 1 2 3 4 5 6 7 8
酚酞 13.95 13.67 15.65 13.88 15.35 16.12 14.69 14.45
白里香酚酞 12.67 11.70 12.36 11.78 12.62 12.62 13.31 11.61
白里香酚藍(lán) 11.34 12.31 11.64 11.52 11.34 11.42 11.34 11.35
從表5、表6可以看出，使用酚酞作為指示劑測定的誤差較大；以白里香酚藍(lán)作為指示劑，其測定偏差較?。欢园桌锵惴犹鳛橹甘緞?，其測定偏差居中。
3.4結(jié)論
由上可以得出，對于酸價較高、顏色較深的油脂，在測定其酸價時，以選擇白里香酚藍(lán)作為指示劑較好：而對于酸價較低、顏色較淺的油脂，在測定其酸價時，以選擇酚酞為好。
所以在通常測定酸價時，一般使用酚酞作為指示劑。但對于酸價高、顏色深的油脂，常用酚酞作為指示劑其終點不易判斷。故選擇了白里香酚酞和白里香酚藍(lán)作為指示劑進(jìn)行了一系列實驗 ，其結(jié)果證明，對于低酸價、顏色淺的油脂，一般以酚酞作為指示劑較好，而酸價高、顏色深的油脂則以白里香酚藍(lán)作為指示劑較好。
3.5.指示劑的改進(jìn)
下面就其改進(jìn)方法做一簡單的摘錄，供參考使用：
3.5.1、選用酚酞試紙做外指示劑進(jìn)行對比判斷
3.5.2、在按照GB5009。37-85方法加入酚酞指示劑后，再加入適量的飽和食鹽水（中性）10～20mL，并充分搖蕩后進(jìn)行滴定，滴定終點時以觀察鹽水層的顏色變化來確認(rèn)終點。
3.5.3、采用電位差滴定，使終點指示更準(zhǔn)確。
3.5.4、改用其它指示劑。選用單一的指示劑主要有堿性藍(lán)-6B（ALKALI BLUE-6B）、白里酚酞（THY MOLPHTHALEIR）。當(dāng)油樣顏色較深時，還可采用0.1%簏香酚酞酒精溶液作為指示劑，其滴定終點為深綠色。近期，我們根據(jù)有關(guān)資料，使用白里香酚藍(lán)-酚酞混合指示劑進(jìn)行實驗研究，取得了很好效果，其基本實驗情況為：
3.5.4.1指示劑配制：1份0.1白里酚藍(lán)50%酒精溶液+3份0.1酚酞50%酒精溶液
3.5.4.2測定操作與標(biāo)準(zhǔn)法相同，只是加酚酞指示劑時改為白里酚藍(lán)酚酞混合指示劑2～3滴，然后用堿標(biāo)準(zhǔn)液滴定至初顯藍(lán)紫色，且30S內(nèi)不褪色即為終點。
3.5.4.3在進(jìn)行改進(jìn)指示劑試驗的同時。還用標(biāo)準(zhǔn)法進(jìn)行了對比試驗（10個樣品），其結(jié)果為：改進(jìn)法1、944+0.047，RSD：2.43；GB法1.964+0.058，RSD：2.03。兩法經(jīng)檢驗無顯著性差異CP＞0.05。使用該混合指示劑主要是利用顏色之間的互補(bǔ)作用。使變色更明顯，終點易辨認(rèn)、判斷。其變色點PH-9.0，為藍(lán)紫色；酸色為黃色，堿色為紫色。其顏色變化順序為：從黃到綠再到紫。
4.關(guān)于使用乙醚：乙醇混合溶劑
在滴定法測定油脂酸價的過程中，加入乙醚乙醇混合劑主要是起溶解、稀釋油樣的作用，以擴(kuò)大與堿液進(jìn)行中和反應(yīng)時的接觸面積。尤其是其中的乙醇更有其特殊作用：
4.1由于乙醇既具親水又有親油的兩重性。因而可促使油樣相與堿液的互熔性，從而防止在滴定中因堿液與油樣相僅在兩相界面進(jìn)行反應(yīng)，使中和反應(yīng)緩慢又不易徹底。
4.2防止中和反應(yīng)中所生成鉀皂的水解，因鉀皂是強(qiáng)堿弱酸鹽，遇水極易水解呈堿性，會使滴定終點過早出現(xiàn)。而當(dāng)樣品混合液中有足量乙醇（一般應(yīng)為樣品混合液中水量的4倍）時，由于乙醇對水有極強(qiáng)親，從而與水形成乙醇水合物，使樣液中水的自由度降低，不易水解鉀皂。
為了能很好的溶解鉀皂，使樣品溶液形成均勻狀態(tài)，便于滴定終點的觀察。在使用乙醇乙醚綜合溶劑時，還需注意以下幾點：
4.2.1測定試樣為蓖麻油時，由于其極性較強(qiáng)，所以只能使用95%的中性乙醇做溶劑，而不能使用混合溶解。
4.2.2在滴定中，為消除空氣中的CO2，中和中性乙醚乙醇混合液中的KOH，可使用未中和過的乙醚乙醇混合溶劑進(jìn)行溶解油樣和測定，但需同時做試劑空白試驗。在計算油樣測定結(jié)果時減去試劑空白值。
4.2.3可使用苯試劑代替乙醚，即用苯乙醚（1：1V/V）的中性混合試劑作為油樣的溶劑，但要注意苯的毒性較大，成本較高。
5.測定法測定酸度的精密控制分析問題
精密度簡稱精度，是指在相同條件下多次測定結(jié)果的相互吻合程度。它表現(xiàn)了測定結(jié)果的再現(xiàn)性。雖然精密度好，但不一定分析結(jié)果的準(zhǔn)確度就高，而只有在消除了系統(tǒng)誤差后才有直接的密切相關(guān)性。在任何分析測定中，要得到準(zhǔn)確度高的結(jié)果，首先必須保證測定方法的精密度。因此，在油脂酸價測定過程中也必須進(jìn)行方法精密度控制分析。精密度控制的方法除標(biāo)準(zhǔn)差法和均值減差法外，通常還采用RC法：[7]
RC%=平均相對偏差%×3.27（常數(shù)）
平均相對偏差=相對偏差總和/兩份平行測定系數(shù) ×100%
對滴定法測定油脂酸價的精度試驗分析結(jié)果見下表7：
表7滴定法測定油脂酸價的精度試驗分析
項目 濃度范圍 平行測定例數(shù) 相對偏差總和 平均相對偏差 RC控制限
酸價Mg（KOH）/g X≤4.61 30 298.14 5.97 19.58
6.注解
6.1測定深色油的酸價，可減少試樣用量，或適當(dāng)增加混合溶劑的用量，以酚酞為指示劑 ，終點變色明顯。
6.2滴定過程中如果出現(xiàn)混濁或分層，表明由堿液帶進(jìn)水量較多（水:乙醇超過1：4），使肥皂水解所致。此時應(yīng)補(bǔ)加混合溶液以消除混濁或改用乙醇溶液進(jìn)行測定。
6.3深色油滴定，為便于觀察終點，還可以改變指示劑，改用2%堿性藍(lán)6B乙醇溶液獲1%麝香草酚酞乙醇溶液，堿性藍(lán)6B指示劑的變色范圍為PH 9.4-14,酸性呈藍(lán)色,中性成紫色,麝香草酚酞變色范圍為9.3-10.5,從無色到藍(lán)色即為終點。
6.4氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液使用前必須知道溶液的準(zhǔn)確濃度，并應(yīng)該校正，使用最少5天前配置溶液，移澄清液于棕色瓶中貯存，用橡皮塞塞緊，溶液應(yīng)為無色或淡黃色。
6.5如果滴定時所需0.1mol/L氫氧化鉀溶液體積超過10ml時，可用0.5mol/L氫氧化鉀.
稱量樣品時,樣品質(zhì)量的選擇應(yīng)按下表8中所示:
表8試樣取樣
預(yù)計酸價 試樣量 試樣稱重的準(zhǔn)確值
<1 20 0.005
1-4 10 0.02
4-15 2.5 0.01
15-75 0.5 0.001
>75 0.1 0.0002
作者: 貓大俠    時間: 2009-6-13 15:20
已經(jīng)閱讀了...........
作者: weijiaoyu    時間: 2009-6-13 15:55
感謝樓主的分享，下回試用百里香紛藍(lán)-酚酞混合指示劑:xuehu:
作者: haiyu.zp    時間: 2009-9-15 10:51
很專業(yè) 以后會用得上



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