碘蓝褪色分光光度法测定食用油脂中碘值

白 莹,薛林科,李静雅,张小林

(甘肃医学院,平凉 744000)

油脂作为三大营养物质之一,向人体提供能源和必需脂肪酸[1-2]。碘值是评价油脂不饱和程度的重要参数[3],碘值越高说明油脂不饱和程度越大,对人体健康越有利,因此测定油脂中碘值具有十分重要的意义[4-5]。碘值的测定方法主要有化学法和红外光谱法[3,6-7]。化学法中韦氏法是国家标准方法,最为常用[8],但韦氏法中待测液和滴定剂处于互不相溶状态,致使终点变化不灵敏,测定过程较为复杂,干扰因素多,且很难做到痕量测定。红外光谱法稳定性和适用性差,其推广应用受到限制。碘蓝褪色分光光度法用于油脂碘值的分析,国内少有报道。

韦氏液主要成分为氯化碘,具有强氧化性,加入过量碘化钾生成可溶性碘(I3－),可溶性碘遇淀粉形成蓝色络合物碘蓝,在波长610 nm 处有最大吸收,表观摩尔吸光率为8.75×104L·mol－1·cm－1。若在韦氏液中提前加入不饱和油脂,氯化碘因与油脂中不饱和键发生加成反应导致溶液蓝色消退,褪色程度与韦氏碘(I＋)反应量呈线性关系,以此为基础,建立了碘蓝褪色分光光度法测定食用油脂中碘值的分析方法。本方法所用试剂种类少且易保存,测定在60 min内完成。相对滴定法,碘蓝褪色分光光度法取样少,抗干扰能力强,检出限更低。

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

7230G 型可见分光光度计;p HS-3C 型精密pH 计。

韦氏液:5.00×10－4mol·L－1,称取1.6 g氯化碘溶于100 mL的环己烷和冰乙酸等体积混合溶剂中,由0.104 0 mol·L－1硫代硫酸钠溶液标定其浓度,避光保存。

淀粉溶液:5 g·L－1,称取2.5 g可溶性淀粉调成糊状,边搅拌边加至500 mL沸水中,再煮沸30 s,放置冷却沉降,取出上层透明清液,保留备用。

所用试剂均为分析纯;试验用水为二次蒸馏水。

1.2 试验方法

1.2.1 样品处理

称取食用油脂样品0.25 g于100 mL 容量瓶中,加入50 mL的环己烷和冰乙酸等体积混合溶剂振荡溶解,最后用环己烷和冰乙酸的等体积混合溶剂定容。

1.2.2 碘值的测定

移取10μL样品处理液于50 mL 容量瓶中,加韦氏液0.80 mL,塞紧瓶塞,摇匀后室温静置60 min,加入100 g·L－1碘化钾溶液2.00 mL,淀粉溶液2.50 mL,pH 4.5的0.1 mol·L－1乙酸-乙酸钠缓冲溶液5.00 mL,用水定容,摇匀待测,以水为参比,在波长610 nm 处测量吸光度A。同时完成样品空白试验,测量空白吸光度A0,计算ΔA(ΔA＝A0－A),根据公式(1)计算碘值:

式中:wI＋为碘值,g·kg－1;k为标准曲线斜率;m为样品质量,g。

2 结果与讨论

2.1 测定波长的选择

氯化碘-碘化钾-淀粉体系和油脂-氯化碘-碘化钾-淀粉体系的吸收光谱见图1。

由图1可知:氯化碘-碘化钾-淀粉体系在波长610 nm 处有最大吸收峰(曲线1)。这说明氯化碘与碘化钾在室温下发生定量反应,生成的可溶性碘遇淀粉产生蓝色络合物碘蓝。油脂-氯化碘-碘化钾-淀粉体系受油脂不饱和键的影响,吸光度明显下降(曲线2),显然韦氏碘的损失直接影响了碘蓝的生成量,吸光度下降越多表明了油脂碘值(油脂不饱和度)越大。两条曲线均在波长610 nm 处有最大吸收峰,试验选择测定波长为610 nm。

图1 吸收光谱Fig.1 Absorption spectra

2.2 韦氏液用量的选择

试验考察了韦氏液用量对氯化碘-碘化钾-淀粉体系吸光度的影响。结果表明:随着韦氏液用量的增加,氯化碘-碘化钾-淀粉体系的吸光度呈线性增大;当韦氏液用量增加至0.80 mL 时,氯化碘-碘化钾-淀粉体系的吸光度趋于稳定。试验选择韦氏液用量为0.80 mL。

2.3 反应体系酸度的选择

酸度对淀粉和可溶性碘的存在形式有明显影响,进而影响淀粉与可溶性碘之间的络合作用。试验考察了酸度对氯化碘-碘化钾-淀粉体系吸光度的影响。结果发现:当pH 大于9.0时,络合物中的可溶性碘发生歧化反应(I3－＋2OH－＝IO－＋2I－＋H2O),氯化碘-碘化钾-淀粉体系的吸光度趋近于0;pH 小于2.0时,氯化碘-碘化钾-淀粉体系出现蓝色沉淀,稳定性受影响;pH 为4.0～8.0时,氯化碘-碘化钾-淀粉体系的吸光度趋于稳定,更有利于可溶性碘和淀粉结合。试验选择采用pH 4.5的0.1 mol·L－1乙酸-乙酸钠缓冲溶液作为缓冲介质控制反应体系的酸度。

2.4 加成反应时间的选择

油脂与韦氏液会发生加成反应,试验考察了加成反应时间对油脂-氯化碘-碘化钾-淀粉体系吸光度的影响,结果见图2。

图2 加成反应时间对油脂-氯化碘-碘化钾-淀粉体系吸光度的影响Fig.2 Effect of addition reaction time on absorbance of the system of oil-ICl-KI-starch

由图2可知:油脂不饱和键与韦氏碘的反应速率较慢;加成反应时间在50 min以内时,随着加成反应时间的延长,油脂-氯化碘-碘化钾-淀粉体系的吸光度逐渐降低;加成反应时间大于50 min时,随着加成反应时间的延长,油脂-氯化碘-碘化钾-淀粉体系的吸光度达到最低并趋于稳定。试验选择加成反应时间为60 min。

2.5 干扰试验

移取10μL 豆油样品处理液于50 mL 容量瓶中,按试验方法测量吸光度。另取10μL 豆油样品处理液于50 mL 容量瓶中,加入5.00×10－2mol·L－1的常见金属离子(Al3＋、Mn2＋、Cr3＋、Na＋、Mg2＋、K＋、Zn2＋)溶液0.8 mL,按试验方法测量吸光度。结果表明:100倍碘含量的上述金属离子对油脂中碘值的测定无干扰,测定误差在±5%以内;同含量的Fe3＋和抗坏血酸存在干扰,但食用油中很少含有这两种成分。

2.6 标准曲线和检出限

移取5.00×10－4mol·L－1韦氏液0,0.10,0.20,0.30,0.40,0.50,0.60,0.80,1.00 mL,配制成0,1,2,3,4,5,6,8,10μmol·L－1的韦氏碘标准溶液系列,按试验方法测量其吸光度。结果显示:韦氏碘的浓度在8μmol·L－1以内与其对应的吸光度呈线性关系,线性回归方程为y＝0.068 4x＋0.115 1,相关系数为0.996 3。

对空白溶液进行10 次平行测定,以测定值的3倍标准偏差除以标准曲线斜率计算得韦氏碘的检出限(3s/k)为0.441μmol·L－1。

2.7 精密度试验

按试验方法对购自某超市的5种植物油样品进行分析,平行测定6次,计算测定值的相对标准偏差(RSD),结果见表1。

由表1可知:测定值的RSD 小于1.0%,本方法具有很好的精密度。

表1 精密度试验结果(n＝6)Tab.1 Results of test for precision(n＝6)

2.8 方法比较

采用国家标准方法(韦氏法)[8]对表1中豆油样品进行分析,平行测定6次,测定值为1 077.0 g·kg－1。计算本方法和韦氏法的合并标准偏差并完成t检验,结果表明两种方法测定值无显著性差异。

本工作利用油脂不饱和键对韦氏碘-碘化钾氧化反应的抑制效应,采用碘蓝褪色分光光度法测定食用油脂中碘值。本方法与国家标准方法无显著性差异。