食用油品种及含量与油脂折射率关系的探究

辛 莉，施 江

(1.河南科技大学食品与生物工程学院，河南洛阳471003;2.河南科技大学农学院，河南洛阳471003)

食用油品种及含量与油脂折射率关系的探究

辛 莉1，施 江2，*

(1.河南科技大学食品与生物工程学院，河南洛阳471003;2.河南科技大学农学院，河南洛阳471003)

以常见的四种食用油花生油、大豆油、葵花油和菜籽油为研究对象，采用阿贝折射仪测定不同品种、不同成分和含量的混合油脂的折射率，找出折射率变化的规律，为进行食用油分析提供技术支持。在20℃条件下对花生油、大豆油、菜籽油和葵花油的折射率进行测定，结果分别为1.47161、1.47510、1.47287、1.47514;然后进行两两混合、三三混合，得到混合油中不同油脂含量的变化对其折射率影响的关系。花生大豆、花生菜籽和花生葵花混合油脂的折射率随着花生油含量的变化方程式分别为:y=-0.00034x+1.475、y=-0.00017x+1.4733、y=-0.00034x+1.4751;大豆菜籽混合油的折射率随菜籽油含量的变化方程式为:y=-0.00021x+1.475。三种混合油中不同成分的含量变化对食用油折射率的影响为简单的一次函数关系:Y=1.472679143-0.0008354285714X1+0.0025622857143X2(X1代表花生油含量，X2代表大豆油含量)。

油脂，折射率，阿贝折射仪，测定

Abstract:The common four kinds of edible oil:peanut oil，soybean oil，sunflower oil and canola were used as the research materials.Using Abbe refractometer to measure the refractive index of different varieties，composition and content of mixed greases，the changing rule of refractive index could provide technological support for the analysis of cooking oil.The refractive index in 20℃ of the peanut oil，soybean oil and rapeseed oil and sunflower oil were 1.47161，1.47510，1.47287，1.47514.Then the two and three kinds of samples of the four kind cooking oils were mixed by changing the content of two or three kinds of greases.By measuring the refractive index of those samples，plenty of data to analyse the influence of refractive index to different greases was obtained，and the relationship between the refractive index and the change of content was summarized and showed that which was a simple linear function relation.The refractive index equation as peanut oil content variation of peanut and soybean oil mixture，peanut and rapeseed oil mixture，peanut and sunflower oil mixture were y=-0.00034x+1.475，y=-0.00017x+1.4733，y=-0.00034x+1.4751 respectively.The refractive index equation as rapeseed oil content variation of soybean and rapeseed oil mixture was y=-0.00021x+1.475.The refractive index change of peanut，soybean and rapeseed mixed oil was a simple one function relation:Y=1.472679143-0.0008354285714X1+0.0025622857143X2(X1represented the content of peanut oil，X2represented the content of soybean oil).

Key words:grease;refractive index;Abbe refractometer;measure

油是不饱和高级脂肪酸甘油酯，脂肪是饱和高级脂肪酸甘油酯，二者统称为油脂，它们都是高级脂肪酸甘油酯。油脂分布十分广泛，各种植物的种子、动物的组织和器官中都存在一定量的油脂，特别是油料作物的种子和动物皮下的脂肪组织，油脂含量丰富［1-4］。目前，在市场上销售的食用油质量参差不齐，良莠混杂。油脂的种类和掺杂与油脂的质量及食用者的身体健康关系密切。快速鉴别油脂的真伪、掺杂是当前我国食用油市场监管的重要难题之一。目前对食用油品种的识别取得了一些研究进展。例如电子鼻技术(气味指纹分析技术)是近十年来针对复杂介质和含协同作用的样品而发展起来的一门新技术，可用于花椒油质量的快速分析［5］。近红外光谱(NIRS)、中红外光谱(MIRS)及拉曼光谱(Raman)技术能对样品进行无损分析，近年来在油脂分析领域表现出极大的应用潜力［6］。这些方法为企业生产进行产品质量控制、政府管理部门进行质量监控等提供借鉴。另外，油脂的折射率与油脂的分子结构有密切关系，它是油脂重要的物理参数之一，可以作为油脂纯度及纯油品种的标志，本文通过折射率来研究食用油的品种及含量有着十分重要的意义［7-8］。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

花生油 鲁花5S压榨一级花生油;大豆油 金龙鱼精炼一级大豆油;菜籽油 金龙鱼菜籽油;葵花油 鲁花葵花仁油;无水乙醚 深圳惠斯特化工有限公司;无水乙醇 莱阳市双双化学仪有限公司;其它试剂 国产分析纯。

阿贝折射仪 上海立光精密仪器;实验室温度用空调控制在(20±1)℃。

1.2 实验方法

1.2.1 实验设计 将四种食用油花生油、大豆油、葵花油和菜籽油进行两两随机组合和三三随机组合，分别按照1.2.4测定混合食用油的折射率。

1.2.2 擦镜液的配制 用吸管分别吸取14mL无水乙醚和6mL无水乙醇，配制成20mL70%乙醚和30%乙醇混合液，即为擦镜液，密封备用。

1.2.3 阿贝折射仪的校正 放平仪器，用脱脂棉蘸少许擦镜液揩静上下棱镜，在温度计座处插入温度计［9］。用一种折射率的物质校正仪器(常用纯水或1-溴萘或标准玻片进行校正)，如不符合校准物质的折射率时，拧动目镜下方的小螺丝，把明暗分界线调整正切在十字交叉线的交叉点上［10］。本实验中采用纯水进行校正，纯水的折射率如表1。

表1 蒸馏水在不同温度下的折射率Table 1 The refractive index of distilled water under the different temperature

1.2.4 折射率测定 用圆头玻璃棒取混匀、过滤的试样两滴在棱镜上(注意这时候玻璃棒不要触及镜面)，转动上棱镜，关紧两块棱镜，经约3min，待试样温度稳定后，拧动阿米西棱镜手轮，使视野分成清晰可见的两个明暗部分，让其分界线恰好在十字交叉的焦点上，记下标尺的读数和温度。

1.2.5 实验结果的处理 当把视野调好时，等到折射仪读数不再变动即可读数，该读数即为该温度下的油脂折射率。在实际测定中，测定温度多不在20℃，此时可以用下列公式换算为20℃时的折射率(n20):

折射率(n20)=nt+0.00038 × (t-20)［11］

随着对五年规划重要意义的认识深化，近年来学术界对五年规划的相关实证研究进行了有益的探索。本文在现有研究的基础上，基于对地方五年规划全样本数据的实证研究，多维度地分析了中国省级五年规划的目标设定和完成情况，并概括出中国省级地方政府绩效和治理能力的三大趋势，以期为提炼基于本土化实践的中国治理理论做出有益探索，并为未来的中国公共管理制度研究奠定实证基础和提供知识积累。

式中:nt-油脂在t℃时的折射率;t-测定折射率时的油脂温度;0.00038-油脂在10～30℃范围内，每差一度，油脂折射率的校正系数［12］。

2 结果与分析

2.1 花生大豆混合油折射率变化结果

由图1可知，花生大豆混合油中，大豆油的折射率比花生油的折射率高，当两者含量变化时，随着花生油的不断增多，混合食用油的折射率呈线性下降，其线性回归方程为y=-0.0034x+1.475(R2=0.9972)，式中y为花生大豆混合油的折射率，x为花生大豆混合油中花生油的含量。

图1 花生大豆混合油折射率变化趋势图Fig.1 The refractive index change trend chart of peanut oil and soybean oil mixture

2.2 花生菜籽混合食用油折射率变化结果

由图2可知，花生菜籽混合油中，菜籽油的折射率比花生油的折射率大，在两者含量的变化中，随着花生油的不断增多，混合食用油的折射率呈线性下降，实验所得到的数据变化趋势是明显的线性关系［13］，其线性回归方程为 y=-0.0017x+1.4733(R2=0.9848)，式中y为花生菜籽混合油的折射率，x为花生菜籽混合油中花生油的含量。

图2 花生菜籽混合油折射率变化趋势图Fig.2 The refractive index change trend chart of peanut oil and rapeseed oil mixture

2.3 花生葵花混合食用油折射率变化结果

由图3可知，花生葵花混合油中，葵花油的折射率比花生油的折射率大，在两者含量的变化中，随着花生油的不断增多，混合食用油的折射率呈线性下降，呈明显的线性关系，其线性回归方程为 y=-0.0034x+1.4751(R2=0.9938)，式中y为花生葵花混合油的折射率，x为花生葵花混合油中花生油的含量。

2.4 大豆菜籽混合食用油折射率变化结果

由图4可知，大豆菜籽混合油中，大豆油的折射率比菜籽油的折射率大，在两者含量的变化中，随着菜籽油的不断增多，混合食用油的折射率呈线性下降，其变化趋势呈明显的线性关系，其线性回归方程为y=-0.0021x+1.475(R2=0.9918)，式中y为大豆菜籽混合油的折射率，x为大豆菜籽混合油中菜籽油的含量。

表2 花生大豆菜籽混合油中三者含量变化Table 2 The refractive index change of peanut，soybean and rapeseed mixed oil

表3 三个变量显著水平的处理结果Table 3 Three variable remarkable level processing result

图3 花生葵花混合油折射率变化趋势图Fig.3 The refractive index change trend chart of peanut oil and sunflower oil mixture

图4 大豆菜籽混合油折射率变化趋势图Fig.4 The refractive index change trend chart of soybean oil and rapeseed oil mixture

2.5 花生大豆菜籽混合食用油折射率变化结果

为了能够更进一步分析混合油脂中各油脂成分的变化对其折射率的影响，本文选择了花生大豆菜籽三种油脂的混合食用油，来研究三种混合油脂折射率变化的规律。

由表3可知，在三个变量X1、X2和X3中，X1和X2的显著水平小于0.01，它们对Y值的影响是极显著的，而X3的显著水平为0.22303，这个数值远远大于0.05，所以 X3对于 Y值得影响是不显著的［15］，可以忽略不计。

所以我们得到Y值与X1、X2之间的关系:

Y = 1.472679143 - 0.0008354285714X1+0.0025622857143X2(式中Y代表花生大豆菜籽混合油的折射率，X1代表此混合油中花生油的含量，X2代表此混合油中大豆油的含量)。

同时，DPS数据处理系统根据拟合的方程式得出了折射率的拟合值，其与观测值的趋势关系如图5。

图5 DPS处理系统所得拟合值与观测值对比图Fig.5 The contrast chart of predicted value and measured value using DPS software

由图5可知，DPS处理系统所得到的拟合值与观测值曲线基本重合，实验数据有很高的准确性［16］。

2.6 实验结果验证

根据2.1～2.4所得到的回归方程式，对实验中没有出现的其他任意不同组合的折射率进行预测并对预测结果进行验证［17］。

2.6.1 对花生大豆混合油组的验证 由图6可知，根据函数方程式所得出的预测值与实际折射率的测定值之间的误差值很小，都小于0.0001，两条曲线基本吻合，说明本研究得出的花生大豆混合油折射率回归方程式具有比较高的准确性［18］。

图6 花生大豆混合油折射率测定值与预测值的对比Fig.6 Peanut soybean oil mixture refractive index contrast of measured value and predicted value

2.6.2 对花生菜籽混合油组的验证 由图7可知，根据函数方程式所得出的预测值与实际折射率的测定值之间的误差值比较小，都小于0.0001，两条曲线基本吻合，符合折射率的测定误差范围［19］，说明本研究得出的花生菜籽混合油折射率回归方程式具有较高的准确性。

图7 花生菜籽混合油折射率测定值与预测值的对比Fig.7 Peanut rapeseed oil mixture refractive index contrast of measured value and predicted value

2.6.3 对花生葵花混合油组的验证 通过对比图8可知，根据函数方程式所得出的预测值与实际折射率的测定值之间的误差值都小于0.0001，两条曲线高度吻合，误差大小在符合折射率的测定误差范围内，说明本研究得出的花生葵花混合油折射率回归方程式具有较高的准确性。

2.6.4 对大豆和菜籽混合油组的验证 由图9可知，根据函数方程式所得出的预测值与实际折射率的测定值之间的误差值都小于0.0001，总体的线性关系很明显［20］。折射率测定值和预测值之间的差值符合折射率的测定误差范围，说明本研究得出的大豆和菜籽混合油折射率回归方程式具有较高的准确性。

3 结论

图8 花生葵花混合油折射率测定值与预测值的对比Fig.8 Peanut sunflower oil mixture refractive index contrast of measured value and predicted value

图9 大豆菜籽混合油折射率测定值与预测值的对比Fig.9 Soybean rapeseed oil mixture refractive index contrast of measured value and predicted value

实验中所采用的4种常见的食用油，即花生油、大豆油、菜籽油和葵花油在20℃时的折射率n20分别为:1.47161、1.47510、1.47287、1.47514，通过其折射率数值可初步判断食用油的种类。而对于大豆油和葵花油，两者的折射率非常接近，仅从折射率还不能直接判断，需借助其他方法如气味等进行判别。

通过多因素变化实验对常见的4种食用油两两混合进行了研究，研究过程中注重对食用油含量的分析。从实验结果来看，两种混合油中不同成分的含量变化对食用油折射率的影响是简单的一次函数关系。花生大豆、花生菜籽和花生葵花混合油脂的折射率随着花生油含量的变化方程式分别为:y=-0.00034x+1.475、y=-0.00017x+1.4733、y=-0.00034x+1.4751;大豆菜籽混合油的折射率随菜籽油含量的变化方程式为:y=-0.00021x+1.475。

对于三种食用油的混合，用DPS数据处理系统处理所得到的数据，对这些数据进行处理后可以得到:三种混合油中不同成分的含量变化对食用油折射率的影响依然是简单的一次函数关系:Y=1.472679143-0.0008354285714X1+0.0025622857143X2。

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Analysis of edible oil species using the grease refractive index

XIN Li1，SHI Jiang2，*
(1.College of Food and Bioengineering，Henan University of Science ＆ Technology，Luoyang 471003，China;2.College of Agriculture，Henan University of Science ＆ Technology，Luoyang 471003，China)

TS207.3

A

1002-0306(2012)15-0317-05

2011-11-15 *通讯联系人

辛莉(1967-)，女，本科，实验师，主要从事食品营养分析检验方面的教学与实验。

河南省教育厅自然科学研究项目(2010B550004);河南科技大学重大前期预研(2010C2004)。