閆軍劍,高 健,周萬祥
(中糧東海糧油工業(yè)<張家港>有限公司,張家港215634)
棕櫚油是市場上生產(chǎn)量和消費量最大的植物油品種,在國際貿(mào)易中,棕櫚油占據(jù)著植物油貿(mào)易的最大比重,是世界三大植物油之一。棕櫚油是從棕櫚的果肉制取的油,其中不飽和脂肪酸大約有50%,無反式脂肪酸,和酸質(zhì)不能進行有效的聚合,棕櫚油能夠有效地被人體消化和吸收,吸收率能夠達到97%[1],棕櫚油比其它的食用油更加健康,它不含膽固醇,對于人體健康有很多益處,在日常生活中,可用于食物的煎炸和燒烤。在食品工業(yè)中,棕櫚油也被廣泛地應用加工,可以制成酥油、煎炸油脂等專用油脂[2]。
根據(jù)美國農(nóng)業(yè)部發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2019年度全球棕櫚油產(chǎn)量繼續(xù)保持增長態(tài)勢,達到7569萬t,同比增長2.4%。2019年我國棕櫚油進口量出現(xiàn)明顯上升,達到561萬t,同比增長12.8%。我國棕櫚油進口、加工區(qū)域主要集中在華北(天津、山東)、華東(張家港、泰興、寧波)、華南(黃埔、深圳、廈門等廣州周邊地區(qū)),隨著進口量逐年增多,大量船舶靠泊的聯(lián)檢壓力對檢測人員來說是很大的考驗,而棕櫚油重要的三個指標:熔點、水分、碘價,又因為熔點檢測耗時長,誤差大,對檢測人員的技能要求較高。針對棕櫚油熔點的研究必須要持續(xù)進行,研究熔點的測定方法能夠為今后測定棕櫚油熔點提供數(shù)據(jù)支持,在工藝上提供更加科學的工藝參數(shù),把棕櫚油的熔點測定得更加準確,有利于滿足市場需要[3]。
棕櫚油存在不同的熔點,這就導致了其組成部分不同,甘油酯中脂肪酸在組成上存在差異,對棕櫚油進行熔點的檢測能夠更好地保證油的品質(zhì)和純度,有利于棕櫚油的合理利用[4]。目前SN/T 0801.5-2015出口動植物油脂檢驗方法第5部分熔點檢測方法已經(jīng)在2019-12-31廢止;GB/T 12766-2008只適用于動物油脂熔點的檢測;GB/T 5536需要將毛細玻璃管一端火焰塑封;GB/T 24892附錄A適用于棕櫚油樣品熔點的測定,需要放入10℃±1℃的恒溫水浴中。一般進出口棕櫚油熔點的檢測會指定用AOCS Cc3-25美國油脂化學家學會標準。
本文重點研究AOCS Cc3-25檢測過程中的影響因素與快速測定法的對比。
毛細管:內(nèi)徑1mm,直徑50~80mm(上海欣鵬玻璃儀器);
溫度計:經(jīng)校正精確到0.1℃;
磁力加熱攪拌器:C-MAG HS7(德國IKA);
冰箱:冷藏室溫(4℃~10℃);
烘箱:FD115德國賓德;
燒杯:600mL;
棕櫚液油(24℃),棕櫚油(33℃),棕櫚硬脂(52℃);
融化適量完全干燥的試樣,充分混勻,并通過濾紙過濾,去除任何雜質(zhì)和最后的水分痕跡。在不同的室溫下,棕櫚液油、棕櫚油可能會出現(xiàn)不同程度的分層現(xiàn)象,位于下層的油脂會出現(xiàn)部分凝固現(xiàn)象,而且隨著室內(nèi)溫度的降低,油中固體成分會增多[5]。油脂中微量雜質(zhì)的存在會使熔點降低,過濾時應注意保持溫度,可以放在恒溫烘箱中,以免油脂凝固,使得熔點較高的樣品被留在濾紙上面,這樣得到的過濾后樣品熔點會偏低。因此,每次檢測前,要將樣品加熱,充分混勻,并且過濾時保持在烘箱溫度在50℃~60℃內(nèi)進行,防止油脂凝固。
將取3根干凈的毛細管,用貼紙固定整齊,浸入過濾后的待測油樣,至管內(nèi)油脂達到10mm高度。取出,迅速靠近冰塊冷卻凝固,以免毛細管內(nèi)漏進空氣,不能讓毛細管開口端與冰面接觸,以免冰上熔化的微量水滲入毛細管當中,影響熔點結(jié)果的判定。用紙巾快速擦凈毛細管表面的油脂,放入冰箱(4℃~10℃)冷藏16h。
為了讓棕櫚油脂更好地冷卻到熔點以下,一定要掌握好溫度的設定。一般在冰箱冷藏時,溫度可以設定在4℃~10℃,讓棕櫚油能夠形成不穩(wěn)定的過飽和狀態(tài)。這種情況下,會在油脂內(nèi)部先形成晶核,之后再結(jié)晶。結(jié)晶后狀態(tài)會更加穩(wěn)定,結(jié)晶的穩(wěn)定性能夠保證結(jié)果的準確性,但是在結(jié)晶過程中,穩(wěn)定過度、過冷狀態(tài)長都會對形成穩(wěn)定的結(jié)晶造成影響,會產(chǎn)生細微的、無定形的結(jié)晶,導致研究結(jié)果不準確。
存放時間設定為16h,主要是考慮甘油三酯的反應在低溫狀態(tài)下非常的慢,結(jié)晶過程也緩慢,在凝固時間不達標的情況下,或?qū)е戮w的不穩(wěn)定,所測熔點不易再現(xiàn)。
可在冰箱冷藏室迅速用橡皮筋將溫度計和毛細管固定住,將毛細管有油脂凝固的一端緊貼溫度計水銀球的下端,將溫度計懸掛在600mL的透明玻璃燒杯中。溫度計底部浸入水中約2/3處。
升溫速率的控制要先對起始溫度進行調(diào)節(jié),可以調(diào)節(jié)至試樣預計的熔點以下,在8℃~10℃之間。攪拌時動作一定要輕緩,使各區(qū)域溫度更加均勻,加熱時要控制為上升1℃/min的節(jié)奏。快要到達熔點時,改為上升0.5℃/min。升溫速率太快,溫度計顯示的溫度比毛細管內(nèi)油脂的溫度高,會使最終熔點結(jié)果偏高。
記錄每根毛細管中脂肪柱向上滑動的溫度,取3次的平均值為測定結(jié)果。
為了快速預知結(jié)果,掌握熔點的快速測定方法,對生產(chǎn)加工和出入境聯(lián)檢有著特殊的意義。將冷藏16h可以減少到2h或1h。結(jié)果應報告為“熔點,2h”或“熔點,1h”。不同的冷藏時間對棕櫚油熔點測定的結(jié)果不同(見表1)。
表1不同冷藏時間熔點測定的結(jié)果(℃)
表1是3種棕櫚油在4℃~10℃冷藏條件下不同時間的熔點測定結(jié)果。隨著儲藏時間的延長,棕櫚油的熔點呈上升的趨勢,冷藏時間的增加有利于晶體的生成和晶型向穩(wěn)定性轉(zhuǎn)變,對于大多數(shù)棕櫚油來說,1h的熔點比16h的熔點低約0.3℃~0.4℃。
影響棕櫚油熔點測定的因素有很多,棕櫚油具有多晶型和導熱性差的特點,這樣使得對其進行熔點測試時必須在嚴格條件下進行,所以在進行實驗時,嚴格選擇材料,做好樣品的準備工作,對毛細管的制備也要按照要求準備好,入水深度和升溫速率都要謹慎控制。嚴格按照規(guī)定執(zhí)行,掌握快速法檢測,對結(jié)果的預知,生產(chǎn)的指導等都有著特殊意義。