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1、精品论文大全可见分光光度法测定乳状液过氧化值的研究1余辉，陈洁江南大学食品科学与安全教育部重点实验室，江南大学食品学院，江苏无锡（214036）摘要：本文采用分光光度法对国内现有的乳状液中氢过氧化物含量的测定方法进行改进。 论文对方法中的测定条件、精确度及影响因素进行评价和分析。结果显示，Fe3+ 浓度在 04mg/L 范围内，Fe3+-硫氰酸盐络合物在 510nm 处的吸光值与浓度关系符合朗伯比耳定律， 该方法的相对标准偏差 RSD= 0.60% ，加标回收率为 98.2%101.2% ，最低检出量为1.701meq/kg。结果表明，采用本方法测定乳状液中油脂的过氧化物值具有试剂用量少、灵
2、敏度和精确度高的优点，适用于乳状体系中氢过氧化物含量的测定。关键词：乳状液，过氧化值，分光光度法1. 引言在食品与医疗工业中，许多食品和一些药物是以乳状液的形式存在的1，2。这类食品或 药物（尤其是含多不饱和脂肪酸）在储藏期间，由于空气、光照、温度、金属离子等因素的 影响，很容易氧化酸败，产生一种令人不愉快的哈败味，失去了商品价值3。脂肪在氧化过 程中产生一系列的化合物，而氢过氧化物是其最初的氧化产物。因此对氢过氧化物含量的测 定是了解产品变质程度的一个有效方法。Patrick 等4通过先提取乳状液中氢过氧化物，再通 过碘量法来测定；Mei 等5先提取乳状液中氢过氧化物，再利用氢过氧化物将 F
3、e() 氧化成 Fe()，采用分光光度法来检测乳状液氢过氧化物含量。在我国，对于乳状液在储藏期间其 氧化程度的测定，采用碘量法测定，梅丹等6先冷冻干燥除去水分，然后通过碘量法测定氢 过氧化物含量。本文所给出测定乳状液中氢过氧化物含量的方法，是在 Hamm7及 Chaiyasit 8 的测定方法基础上加以改进而确定的。该方法利用氢过氧化物在酸性条件下可将 Fe() 氧化成 Fe()，Fe()再与硫氰酸盐反应生成红色的硫氰酸铁络合物，采用分光光度法进行 比色定量。该方法简便易行，数据稳定性好，灵敏度和精确高，试剂用量少等优点。2. 材料与方法2.1 原理首先用异辛烷+异丙醇混合溶剂提取乳状体系中的
4、氢过氧化物，然后利用氢过氧化物在 酸性的甲醇+正丁醇混合溶剂条件下把 Fe() 氧化成 Fe()，再测 Fe() 与硫氰酸盐反应 生成红色的硫氰酸铁络合物，最后在波长 510nm 处，测该络合物的 O.D 值，通过 Fe()的 标准曲线进行比色定量。2.2 仪器与试剂分析天平：灵敏度 0.1mg；棕色容量瓶：25 mL、250mL；移液枪：10100L 和 1001000L； 具塞试管：10mL；UV-2800H 紫外可见分光光度计：尤尼柯（上海）仪器有限公司；HH-2 数显恒温水浴锅：国华电器有限公司；WH-2 微型涡流混合仪：上海沪西分析仪器厂有限公 司；JHG-Q54-P60 高压均质机
5、：上海张堰轻工机械厂。Fe3+标准贮备溶液：精确称取 4.9769g 硫酸亚铁（FeSO47H2O）溶于 50mL 双重蒸馏水中，加入 100mL 浓硫酸，稍稍加温，溶解 后立即滴入 20%高锰酸钾溶液，至最后一滴红色不退色为止。用水定容至 1000mL，摇匀，1本课题得到国家自然科学基金项目（乳状液中多不饱和脂肪酸氧化机制的研究（20401007）的资助。-6-得标准贮备液，此液每毫升含 100g Fe+3；Fe3+标准工作溶液：取 Fe3+标准贮备溶液 10mL 于 100mL 容量瓶中，用甲醇正丁醇（21，v/v）混合液定容至刻度，摇匀，得标准工作 溶液，此液每毫升含 10g Fe+3；
6、氯化亚铁溶液（现用现配）：分别吸取 0.6mL 的 0.144M 硫 酸亚铁溶液和 0.132M 氯化钡+0.4M 盐酸混合溶液于 1.5ml 的塑料离心管中，涡流混合 30s，在 5000rpm 离心 5min，4避光备用；所使用的试剂均为 AR 级试剂（国药集团化学试剂有限公司），实验用水均为双重蒸馏水（本实验室自制），所使用的试剂均需脱气处理。2.3 实验方法2.3.1 标准曲线的绘制取 8 支 10mL 干燥的具塞刻度试管中，分别加入含 0，10，20，40，80，100，200，400L 的 Fe3+标准工作溶液于，用微量注射器吸分别吸取 20L 硫氰酸钾溶液于试管中，分别加甲 醇+
7、正丁醇（21，v/v）混合溶剂定容至 5mL，配成含 0，0.1，0.2，0.4，0.8，1.0，2.0，4.0g Fe3+标准系列。迅速盖好塞子，涡流混合 10s。在 15-25避光静置 20min，以甲醇+正丁醇（21，v/v）混合液作空白对照，于 510nm 波长下测定吸光值。每个含量重复测定3 次，以吸光度均值对相应的 Fe3+的含量(g)绘制标准曲线。2.3.2 样品制备准确称取一定量的表面活性剂 SDS（1%，w/w）、大豆油（东海粮油赠送）和双重蒸馏 水，油水比例为 14（w/w）。把表面活性剂、油和水进行充分混合，通过高压均质机进行 二次均质。均质条件：均质压力分别为 40、2
8、0MPa，乳化温度为 40。2.3.3 加标物 POV 测定分别准确称取一定量的 3 种不同氧化程度的乳状液（每个氧化程度取 3 次），随后进行 索氏抽提法进行油脂的提取，然后采用 GB/T5538-1995 法进行油脂 POV 的测定。平行测定 结果符合允许差（0.2meq/kg）要求，以其算术平均值作为结果，计算结果精确至 0.01。2.3.4 样品测定吸取 1mL 乳状液，加入到 5mL 的塑料离心管中，再加入 5mL 异辛烷+异丙醇（21，v/v）混合溶剂，涡流混合 30s。在 3000rpm 离心 2min。吸取 2mL 上清液（取样量视过氧化物含量的高低而定），加到 10 mL 干
9、燥的具塞刻度试 管，用移液枪吸取 20L 硫氰酸钾于试管中，再用甲醇+正丁醇（21，v/v）混合溶剂定容 至 5mL，迅速盖好塞子，涡流混合 10s。在 15-25避光静置 20min，以甲醇+正丁醇（21， v/v）混合溶剂作空白对照，于 510nm 波长下测定其 O.D，记为 A 脂肪空白。吸取 2mL 上清液（取样量视过氧化物含量的高低而定），加到 10 mL 干燥的具塞刻度试 管，分别用移液枪吸取 20L 硫氰酸钾和氯化亚铁溶液于试管中，再用甲醇+正丁醇（21， v/v）混合溶剂定容至 5mL，迅速盖好塞子，涡流混合 10s。在 15-25避光静置 20min，以 甲醇+正丁醇（21，
10、v/v）混合溶剂作空白对照，于 510nm 波长下测定其 O.D，记为 A 样品。吸取 2mL 双重蒸馏水，加到 10 mL 干燥的具塞刻度试管，用移液枪吸取 20L 硫氰酸 钾于试管中，再用甲醇+正丁醇（21，v/v）混合溶剂定容至 5mL，迅速盖好塞子，涡流 混合 10s。在 15-25避光静置 20min，以甲醇+正丁醇（21，v/v）混合溶剂作空白对照， 于 510nm 波长下测定其 O.D，记为 A 试剂空白。2.3.5 计算样品中的过氧化值可根据所测得的 O.D 值，即 A=A 样品-(A 试剂空白+A 脂肪空白)，再按公式（1） 计算样品的过氧化值。式中：AKn0.5PV（meq
11、/kg） = 1000（1）55.86m2PV样品的过氧化值(POV)，meq/kg; A测得样品液的吸光度；K测得 Fe3+标准曲线的斜率（本法测得的斜率值为 1.5238）；55.86Fe 的原子量；m称取样品中油脂的质量，g；0.5O/Fe 的摩尔比；n吸取上清液的体积分数；2氧换算为 POV（meq/kg）的系数。 计算结果精确至 0.01。3. 结果与讨论3.1 测试条件3.1.1 Fe3+硫氰酸络合物的最大吸收波长的选择取 200L 的 Fe3+标准工作溶液，按样品测定方法进行操作。在 UV-2800H 紫外可见分 光光度计进行最大吸收峰波长扫描，扫描结果显示，其最大吸收峰为 51
12、0nm。3.1.2 酸度对氢过氧化物氧化 Fe2+的影响 取上述制备的乳状液，按样品测定方法进行操作，在其他条件固定时通过改变氯化钡+盐酸混合溶液中盐酸的摩尔浓度，观察显色变化。实验表明，盐酸的摩尔浓度在 0.30.4M时显色体系吸光度最大且稳定，同时考虑到 Fe3+与硫氰酸也要在强酸性条件下才能定量反应 完全，故本法选用盐酸的摩尔浓度为 0.4M。3.3.3 温度对显色的影响 取上述制备的乳状液，按样品测定方法进行操作，在其他条件固定，改变静置时的反应温度。实验表明，本反应在 15-25范围内，测定样品的相对标准偏差 RSD1.0%。温度低于 15，反应不完全，溶液呈混浊而影响比色。3.1.
13、4 显色稳定性实验取上述制备的乳状液，按样品测定方法进行操作，随后每隔 5min 测定一次吸光度值。 实验结果表明，反应时间 t=1520min，测得的吸光度值达到最高并且可稳定 60min，相对平 均偏差 RSD2.0%；若反应时间 t10min，测定结果明显偏低，这是因为过氧化物与 Fe2+反 应缓慢所致。故最佳反应显色时间为 20min。3.1.5 Fe3+硫氰酸络合物组成测定取标准曲线的中点（含 0.4g/mL Fe3+），按标准曲线绘制的方法进行操作。实验结果表 明，利用摩尔比法及平衡移动法均测得络合物中 Fe3+与硫氰酸之比为 11。基于此，本文对样品进行测量时，采用以下的实验条件
14、：入射光波长 =510nm，氯化钡+盐酸混合溶液中盐酸的摩尔浓度为 0.4M，硫氰酸钾和氯化亚铁溶液加入量均为 20L，反 应显色时间为 20min，反应显色温度控制在 15-25。3.2 本文法所绘制的标准工作曲线对不同 Fe3+含量的标准溶液测定，测得工作曲线数据如表 1，对这些数据采用最小二乘 法回归可得到该工作曲线的直线方程。表 1 工作曲线数据Table 1 The data of calibration curve编号1234567Fe3+/g0.000.200.400.801.002.004.00A0.0000.1880.3660.6240.7981.3382.684结果表明，F
15、e3+ 浓度在 04mg/L 范围内，Fe3+-硫氰酸络合物的 O.D 值符合朗伯比耳定律，工作曲线的回归方程为 X1.5238A-0.1059，相关系数 r=0.9972。对试剂空白进行20 次测定，测定值为 A=0.0460.0015。根据国际纯粹及应用化学联合会（IUPAC）关于分 析方法的检出限规定计算出检出下限9为 A=0.0505。按 0.75g 取样量计算成过氧化值，其最 低检出量为 1.701meq/kg。3.3 方法精密度测试含 20%大豆油混合液均质后，立即对其同时进行 10 次过氧化值的测定，结果见表 2。10 次测定结果的平均值：pov（meq/kg）=9.2580.0
16、55，相对标准偏差：RSD= 0.60%。可见 本方法具有较高的精密度。表 2 对同一乳状液的多次平行测定结果123456789100.9440.950.940.9550.960.9380.9450.970.9630.950.2550.2610.2580.260.2590.2590.2550.2630.2580.2619.1759.3689.2509.3039.3079.2379.2309.2069.2509.254Table 2 The results of multiple determination for the same emulsion containing soybean oil
17、编号乳状液（g） A（吸光度） POV(meq/kg)3.4 加标回收实验使用双重蒸馏水为底本，按样品测定方法进行 3 种不同氧化程度的乳状液进行加标回收 实验，实验结果见表 3。结果显示，加标的平均回收率为 98.2%101.2%，符合检测方法的 要求。表 3 3 种具有不同过氧化值乳状液加标回收实验结果Table 3 The results of indexed recovery tests for the three deference POV of emulsion底本值 样本(meq/kg)加标值(meq/kg)测定值(meq/kg)回收率(%)平均回收率(%)0.0010.000.
18、000.0020.000.000.0030.000.006.9077.045102.06.9076.63196.06.9076.96998.015.60715.06196.515.60715.919102.015.60714.98396.026.95728.386105.326.95727.469102.026.95725.87996.398.798.2101.2注 加标值测定详见实验方法中加标物 POV 测定3.5 注意事项本文样品测定方法是以样品中的氢过氧化物在酸性条件下氧化将 Fe()氧化成 Fe()反应为依据进行测定的。因此所用试剂、实验用水及仪器污染了铁离子对测定结果有干扰； 同时
19、Fe()易于被易被空气中的氧气氧化，操作过程中减少不必要的振荡；建议实验用水最 好使用双重蒸馏水，玻璃仪器采用酸洗，并在 150过夜烘干，所使用的试剂均需脱气处理。4. 结论本文介绍的测定乳状液中氢过氧化物含量的分光光度法：Fe3+ 浓度在 04mg/L 范围内， Fe3+-硫氰酸盐络合物在 510nm 处的吸光值与浓度关系符合朗伯比耳定律，该方法的相对 标准偏差 RSD= 0.60%，加标回收率为 98.2%101.2%，最低检出量为 1.701meq/kg，且试剂 用量少、灵敏度和精确度高的优点。该法适用于乳状体系中氢过氧化物含量的测定。参考文献1 Mancuso, J. R., McCl
20、ements, D. J. & Decker, E. A. The effects of surfactant type, pH and chelators on the oxidation of salmon oil-in-water emulsions. J. Agric. Food Chem. 1999, 47: 4112-4116.2 孟玉芳, 龚明涛, 张钧寿. 含药静脉注射用脂肪乳剂的研究进展. J. 中国医药工业杂志, 2004, 35(9):558561.3 Coupland, J. N. & McClements, D. J. Lipid oxidation in food
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24、. S.(Eds), IUPAC, Compendium of analytical nomenclature, definitive rules. M. PERGAMON Press, Oxfore , 1978.DETERMINATION OF POV IN OIL-IN-WATER EMULSIONS BY VISUAL-SPECTROPHOTOMATERYu Hui, Chen JieThe Key Laboratory of Food Science and Safety, Ministry of Education, Southern Yangtze University, Sch
25、ool of Food Science and Technology, Southern Yangtze University, Wuxi, Jiangshu, China (214036 )AbstractA visual-spectrophotometry method for peroxide value of oil-in-water emulsions was studied in thispaper. The determination conditions, precision, accuracy and influencing factors of the method wer
26、e discussed in detailed. The results showed that, when the concentration of Fe3+ was in the range of04mg/L, the relationship between absorbance at 510nm and concentration of Fe3+ -thiocyanate complex compound accords with the Lambert & Bills law. The relative standard deviation was 0.60%.The rates o
27、f recovery were 98.2%101.2%. The limited detection POV was 1.701meq/kg. The resultsindicate that this method can provide high precision and accuracy and low cost of reagents. This method is suitable for hydroperoxides analysis of oil-in-water emulsions.Keywords: emulsion, peroxide value, spectrophotometry作者简介： 余辉（1979），男，硕士，主要从事油脂氧化研究，江南大学食品学院； 陈洁（1969-），通讯作者，女，博士，教授，主要从事食品加工及贮藏技术研究。