一種預測油脂貨架期的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種預測油脂貨架期的方法，屬于分析化學領域的油脂氧化穩(wěn)定性檢 測技術領域。
【背景技術】
[0002] 油脂和含有油脂的物品是人類生存的重要物質(zhì)基礎。但在加工和儲藏過程中，經(jīng) 常會受到光、熱、空氣中氧、油脂中水分和酶作用的影響，從而發(fā)生各種復雜變化，導致油脂 質(zhì)量劣變，甚至喪失使用價值。所以快速、準確的預測出油脂貨架期是非常必要的。
[0003] 預測油脂貨架期的主要方法有：Arrhenius動力學方法、加速測試法（ASLT法）、烘 箱法（Schaaloventest)、活性氧法（A0M法）和差示掃描量熱法（DSC法）等。上述這些 方法中，存在實驗所需時間較長、對實際操作條件要求較高、相關因素影響較多和結(jié)果準確 度較低等不足?，F(xiàn)在應用較多的氧化酸敗法（Rancimat法）是將油脂酸敗后產(chǎn)生的揮發(fā)性 氧化產(chǎn)物（以甲酸為主）由氣流轉(zhuǎn)移到測量池，并吸收于測量溶液（蒸餾水）。連續(xù)記錄測 量溶液的電導率，從而得到隨時間變化的氧化曲線，其拐點（誘導時間）是反映氧化穩(wěn)定性 的特征值。但由于油脂氧化反應過程的復雜性，如油脂氧化過程中產(chǎn)生的小分子或易揮發(fā) 性物質(zhì)會隨熱空氣揮發(fā)，使得測量結(jié)果的準確度和靈敏度受到影響。有些方法還需使用有 一定毒性的有機溶劑如氯仿等。有研究表明，油脂氧化過程中產(chǎn)生的極性小分子物質(zhì)可引 起體系阻抗的變化。交流阻抗法能靈敏準確地測量復雜體系的阻抗或阻抗的變化。同時， 交流阻抗法不需要使用有毒有機溶劑，無環(huán)境污染。本發(fā)明通過測量油脂的交流阻抗值，使 用所建立了油脂貨架期的預測模型可方便、快捷和準確地預測油脂貨架期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的正是針對現(xiàn)有技術中存在的不足之處，如存在實驗所需時間較長、 對實際操作條件要求稍高、實驗相關因素較多，靈敏度和準確度較低等不足。利用交流阻抗 法，直接測定油脂變化過程中由于極性物質(zhì)產(chǎn)生而引起的阻抗變化，使用所建立了油脂貨 架期的預測模型可方便、快速和準確地預測油脂貨架期。
[0005] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了如下的技術方案：
[0006] -種預測油脂貨架期的方法，包括以下步驟：將待測油脂用支持電解質(zhì)溶液稀釋， 將稀釋液加入電解池中，組成三電極系統(tǒng)（工作電極為玻碳電極、對電極為鉬片電極、參比 電極為甘汞電極）調(diào)節(jié)擾動電壓和頻率，測量并記錄交流阻抗譜；通過阻抗譜的等效電路 求出溶液的阻抗值；通過所建立的油脂貨架期的預測模型預測油脂貨架期；其特征在于： 油脂貨架期的預測模型為1=夂1其中，為室溫（298K)下的油脂貨架期 (h) 為溫度T下的誘導時間（h) ;T為實溫（298K) ;K為與油脂組成或結(jié)構（如不飽度） 等相關的特征參數(shù)，對某選定的油脂，K是一個常數(shù)。
[0007] 所述支持電解質(zhì)溶液為濃度為1X10_5~1X10_2mol/L的LiCl-乙醇溶液，優(yōu)選 地，濃度為1X1(T4~lXl(T2m〇l/L的LiCl-乙醇溶液，更優(yōu)的，濃度為lXl(r3m〇l/L的LiCl-乙醇溶液。
[0008] 優(yōu)選地，所述擾動電壓為1~50mv，頻率為1~800k赫茲，優(yōu)選地，擾動電壓為 5mv，頻率為5~600k赫茲。
[0009] 每20ml支持電解質(zhì)溶液稀釋0. 1~2. 0g油脂，優(yōu)選地，每20ml支持電解質(zhì)溶液 稀釋0. 1~1. 0g油脂，更優(yōu)的，每20ml支持電解質(zhì)溶液稀釋0. 1~0. 2g油脂。
[0010] 優(yōu)選地，所述玻碳電極直徑為2mm或3mm，對電極為鉬片電極、參比電極為甘汞電 極。優(yōu)選地，所述玻碳電極直徑為2mm，對電極為鉬片電極、參比電極為甘汞電極。
[0011] 所述玻碳電極需進行如下預處理，依次用50~70nm、30~50nm的a-A1203粉研 磨拋光。進行拋光處理時，輕輕將拋光墊壓在干燥平整的玻璃墊上，務必不要在中間產(chǎn)生氣 泡。將少量拋光粉放在拋光墊上，用超純水濕潤。打磨時使電極垂直，輕輕打磨，使電極表 面光亮如鏡。接著分別在超純水、丙酮中將拋光的電極超聲清洗，烘干備用。每次使用前用 二次超純水沖洗，使用數(shù)次以后要重新打磨。
[0012] 將電極拋光后，在1.0XKT3m〇l/LK4Fe(CN)6溶液中插入三電極，進行循環(huán)伏安掃 描，還原峰和氧化峰電位之差在80mv以內(nèi)，則玻碳電極拋光合格，可進行使用。
[0013] 本發(fā)明方法所用的試劑可選用分析純，所用的水可選用超純水。
[0014] 可見，優(yōu)選地，測量油脂交流阻抗譜的方法為：取0. 2克油脂，加入IXl(T3m〇l/L 的LiCl-乙醇溶液至20ml，混合均勻，加入電解池中，插入三電極體系（工作電極為直徑 2mm玻碳電極，對電極為213型鉬片電極，參比電極為甘汞電極），調(diào)節(jié)儀器參數(shù)，擾動電壓 10mv，頻率范圍5~600k赫茲，分段采樣四次，每點重復采樣四次，測量并記錄阻抗譜。進 一步地，根據(jù)等效電路，計算相應的阻抗值。最后用雙切線法對阻抗-時間曲線作雙切線， 交點所對應的時間即為油脂誘導時間。 / T-T
[0015] 油脂貨架期的預測模型：lgf= (-^?)，其中，為室溫（298K)下的油脂貨 架期（h)山為溫度T下的誘導時間（h) ;T為實溫（298K) ;K為與油脂組成或結(jié)構（如不 飽度）等相關的特征參數(shù)，對某選定的油脂，K是一個常數(shù)，可通過測量不同溫度下的h，由 它們的比值求得。將在一定溫度（T)下所得的油脂誘導時間代入上述模型，即可求出室溫 (298K)下油脂的貨架期。
[0016] 本發(fā)明具有以下有益效果：本方法克服了目前已見報道的預測油脂貨架期的主要 方法的諸多弊端，是一種快速、簡便和準確預測油脂貨架期的方法。具體表現(xiàn)在：①測量過 程簡便?？芍苯訙y量油脂的交流阻抗，保證了測量結(jié)果的準確度；②測量體系簡單。所用儀 器為普通的三電極體系和電化學工作站。較色譜儀器而言，測量成本降低，經(jīng)濟可行；③測 量體系環(huán)保。所用試劑均無毒，使操作者更安全，整個實驗過程更環(huán)保。④能方便、快速和 準確地預測油脂貨架期。本發(fā)明只需選擇一適宜溫度測量油脂的阻抗-時間曲線，將所得 的誘導時間代入貨架期模型即可以計算出該油脂在室溫下的貨架時間。
【附圖說明】
[0017] 附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發(fā)明的實 施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0018]圖1是本發(fā)明實施例1的橄欖油的阻抗值隨時間變化關系曲線；
[0019] 圖2是本發(fā)明實施例1的橄欖油P0V隨時間變化關系曲線；
[0020] 圖3是本發(fā)明實施例2的紅花籽油阻抗值隨時間變化關系曲線；
[0021] 圖4是本發(fā)明實施例2的紅花籽油P0V隨時間變化關系曲線；
【具體實施方式】
[0022] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實 施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0023] 實施例1 :
[0024] 準確稱取0. 200g橄欖油于電解池中，加入20mllXl(T3mol/L的LiCl-乙醇溶液， 攪拌溶解后插入三電極系統(tǒng)，調(diào)節(jié)儀器參數(shù)，擾動電壓5mV，在5~600k赫茲頻率范圍內(nèi)記 錄交流阻抗譜。阻抗值可通過選擇適當?shù)牡刃щ娐非蟪?。橄欖油過氧化值測定參照GB/ T5009. 37-2003食用植物油衛(wèi)生標準的分析方法進行測定。結(jié)果見圖1和圖2。
[0025] 從圖1和圖2可以看出，開始幾小時內(nèi)，隨著橄欖油中過氧化物的增加，橄欖油P0V 緩慢增加，阻抗緩慢減少，此段時間為橄欖油在該溫度下的誘導期。一段時間后P0V增加速 率加快，與此同時，阻抗的下降速率也相應加快。同時，隨著溫度的增加，橄欖油P0V和阻抗 的變化速率加快，即橄欖油的穩(wěn)定時間越來越短。曲線變化拐點所對應的時間即為橄欖油 在此溫度下的誘導時間。
[0026] 誘導時間用雙切線法確定，即分別對P0V-時間曲線和阻抗-時間曲線作雙切線， 交點所對應的時間即為橄欖油的氧化誘導時間。結(jié)果見表1。
[0027] 表1橄欖油在不同溫度下的誘導時間*
[0028]
[0029] *三次測量結(jié)果的平均值
【主權項】
1. 一種預測油脂貨架期的方法，包括以下步驟：將待測油脂用支持電解質(zhì)溶液稀釋， 將稀釋液加入電解池中，組成三電極系統(tǒng)（工作電極為玻碳電極、對電極為鉬片電極、參比 電極為甘汞電極）調(diào)節(jié)擾動電壓和頻率，測量并記錄交流阻抗譜；通過阻抗譜的等效電路 求出溶液的阻抗值；通過所建立的油脂貨架期預測模型預測油脂貨架期；其特征在于：油
ti為溫度T下的誘導時間（h) ;T為實溫（298K) ;K為與油脂組成或結(jié)構（如不飽度）等相 關的特征參數(shù)，對某選定的油脂，K是一個常數(shù)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的預測油脂貨架期的方法，其特征在于：所述油脂貨架期預測 模型中的誘導時間通過阻抗-時間曲線求出。
3. 根據(jù)權利要求1所述的預測油脂貨架期的方法，其特征在于：所述油脂貨架期預測 模型中的誘導時間通過對阻抗-時間曲線作雙切線，交點所對應的時間即為油脂的氧化誘 導時間。
4. 根據(jù)權利要求1所述的預測油脂貨架期的方法，其特征在于：所述油脂貨架期預測 模型中的油脂特征參數(shù)K通過測量不同溫度下的誘導時間，由它們的比值求得。
5. 根據(jù)權利要求2, 3所述的預測油脂貨架期的方法，其特征在于：油脂的阻抗值可通 過阻抗譜的等效電路求出。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種預測油脂貨架期的方法，包括以下步驟：將待測油脂用支持電解質(zhì)溶液稀釋，將稀釋液加入電解池中，組成三電極系統(tǒng)(工作電極為玻碳電極、對電極為鉑片電極、參比電極為甘汞電極)調(diào)節(jié)擾動電壓和頻率，測量并記錄交流阻抗譜；通過阻抗譜的等效電路求出溶液的阻抗值；由所建立的油脂貨架期的預測模型即可快速準確地預測油脂貨架期。
【IPC分類】G01N27-26
【公開號】CN104713921
【申請?zhí)枴緾N201310669867
【發(fā)明人】朱振中, 趙敏, 王艇, 丁玉強, 王大偉
【申請人】江南大學
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2013年12月11日