1实验部分
1.1试验样品
餐饮业废油脂是指餐饮业和食品加工业在生产经营过程中废弃的不宜食用的油脂,主要包括煎炸老油和潲水油,前者是餐饮业经多次高温煎炸食品后废弃的油脂,后者则是从餐饮企业污水隔油池中回收的油脂。鉴于潲水油和煎炸老油的加工方式和处理程序不同,本研究采集了毛油(从餐饮业污水隔油池中回收并经简单脱水、脱渣处理后的废油脂)、精炼油A(毛油经进一步脱水、脱渣、活性炭吸附脱色处理后得到的油脂)、精炼油B(毛油经进一步脱水、脱渣、白土吸附处理后得到的油脂)、精炼油C(精炼油A或精炼油B再经进一步脱水、脱渣、脱色处理后得到的油脂)、煎炸老油(餐饮企业如麦当劳等多次煎炸食品后的残油)、精炼煎炸老油(经过脱水、脱渣、除色处理后的煎炸老油)作为实验样品。潲水油样品取自广州地区规模较大的餐饮业废油脂加工厂,煎炸老油样品则取自麦当劳等餐饮企业的煎炸残油。另外从市场选取一些合格的食用花生油和调和油作为对比样品。
1.2挥发性有机物的测定
取一定量样品,先蒸馏分离出挥发性组分,分别收集100oC和100-200oC的馏分,然后进行气相色谱一质谱(GC—MS)分析。测定条件:顶空进样,7O℃平衡35min,摇晃2min,停4min;色谱柱始温4O℃,保持2min,20℃/min升温至8O℃,保持2min,5℃/min升温至180℃;进样口温度250oC;载气为氦气,1mL/min;不分流进样,EI源7OeV,rn/z30~440。
1.3重金属的测定
准确称取10g油样品置于坩锅中,干灰化处理后转移至烧杯中,加入6mol/LHNO5mL,然后在电炉上加热解,蒸干冷却后加入6mol/LHNO,3mL浸泡,再转移到100mL容量瓶中,用(1+49)HNO定容,然后用电感偶合等离子发射光谱仪进行测定(美国PerkinElmerICP一2000DV),测定条件为:入射功率1.3kW,辅助气流15L/min,载气0.2L/min,清洗0.8L/min,观察高度15mm。
1.4薄层色谱和红外光谱分析
取一定量油样品进行薄层色谱分析;另取样品经柱色谱分离出潲水油和煎炸老油的拖尾斑。并进行红外光谱分析。
2结果与讨论
2.1GC—MS分析结果
废油脂中挥发性有机物的GC—MS分析结果见表1。在100oC馏分中检出丙酸、丁酸和戊酸,在100—200oC馏分中检出醛类、酸类、烷烃类、苯类、醇类以及2-戊基呋喃等28种有机物。
2.2薄层色谱和红外光谱分析结果
薄层色谱分析结果表明,在相对保留因子R厂0.73处合格食用油、潲水油、煎炸老油都有斑点,说明三者含有相同的组分;潲水油在R厂0_4之后有非常明显的托尾长斑,煎炸老油则在R厂0.2l处有较明显的拖尾斑,而食用油均没出现相应的拖尾斑,说明潲水油和煎炸老油的组分较合格的食用油复杂。
通过柱色谱分离出潲水油R厂0.4和煎炸老油Rf0.21之后的拖尾斑,并进行红外光谱分析,在相同的条件下对食用油也进行红外光谱分析。比较结果发现,食用油、潲水油和煎炸老油在3000cm附近均有吸收峰,表明含有碳碳不饱和键有机物;合格食用油在l715.97、l737.53和l716.22cm处有吸收,表明含有酯类碳氧双键;煎炸老油、精练油A和精练油B的拖尾斑在l71I.21、l7l3.53和l706.79cm处有吸收,表明含有醛、酮类碳氧双键。
上述结果表明,食用油的主要成分为不饱和的酯类(这与文献报道结果一致),而潲水油、煎炸老油含有碳碳不饱和键的醛、酮类物质(实验发现,潲水油比煎炸老油含有更多醛、酮类物质)。
2.3重金属分析结果
在废油脂加工过程中普遍使用硫酸等物质进行油水分离,这些物质具有强腐蚀性,接触金属器皿后会引入重金属,有可能成为废油脂的特征化学成分。
分析结果表明,潲水油含有锰(Mn)、锌(Zn)、铜(cu)、镍(Ni)、六价铬(Cr6+)和铅(Pb)等重金属,其中部分重金属的含量严重超过食用花生油的指标,煎炸老油也含有重金属,但含量相对较低(结果见表2)。
2.4废油脂特征指标分析
2.4.1感官指标
经过简单加工的潲水油杂质多、色泽暗淡、混浊、透明度较差、手感粘性小,味道不纯(有较强的酸败味和腐臭味),感官性状与食用油明显不同,通过视觉、嗅觉、味觉、触觉可进行初步鉴别。然而,经过2次或2次以上脱水、脱渣和脱色处理的精炼废油,从感官性状方面较难与正常食用油进行区别。
2.4.2理化指标
结合食用油国家标准的理化指标及其检测方法,对废油脂进行了分析测定,理化指标包括水分、相对密度、折射率、酸值、过氧化值、皂化值、碘值、硫酸根、氧化值和羰基价等,并将测定结果与食用油国家标准进行比较。
结果表明,废油脂的相对密度、折射率、过氧化值、皂化值、羰基价、重金属等指标值与食用油相近,不宜用作鉴别废油脂的特征指标,其它理化指标则可用于鉴别废油脂。
2.4.2.1水分
水分可作为鉴别潲水油的特征指标之一,但不能作为煎炸老油的鉴别指标。
2.4.2.2酸值
油脂的酸值是指中和lg油脂中游离脂肪酸所需氢氧化钾的质量(mg)。游离脂肪酸是油脂腐败和氧化变质的产物,酸值可作为鉴别废油脂的重要特征指标。
2.4.2.3碘值
碘值是在规定条件下lkg油脂发生加成反应所需碘的质量(g),反映油脂的不饱和程度。煎炸老油在煎炸过程中不饱和脂肪酸分解和氧化,不饱和脂肪酸含量大大减少,碘值明显降低。测定碘值可鉴别煎炸老油,但不能鉴别潲水油。
2.4.2.4硫酸根离子
在潲水油处理过程中使用硫酸,因此检测废油脂中残留的硫酸根离子可以鉴别潲水油。
2.4.2.5氧化值
油脂氧化值与油脂的新鲜和酸败程度有关,测定氧化值可鉴别废油脂。
2.4.2.6脂肪酸
用气相色谱一质谱技术可以对废油脂中的脂肪酸成分进行识别。实验表明,废油脂中存在多种在食用油中很少见的脂肪酸,比如顺一ll一十四碳烯酸、12一甲基一十四碳烷酸、12一甲基一十六碳烷酸、顺,顺一8,ll一十八碳二烯酸、顺,顺一7,1O一十八碳二烯酸。食用油中偶数碳脂肪酸所占比例较大,而废油脂中奇数碳脂肪酸所占比例较大。废油脂的成分较食用油复杂,GC—MS分析可以鉴别废油脂。值得一提的是,废油脂色谱图中醛类和酮类化合物出峰虽然较小,但特征性较强,在废油脂鉴别中可提供十分有用的信息。
另外,废油脂中脂肪酸相对不饱和度(U/R)也可用于鉴别废油脂。这是由于废油脂中部分不饱和脂肪酸发生氧化和酸败,生成醛类或酮类化合物以及饱和脂肪酸和小分子酸,使得不饱和脂肪酸所占的比例减小。然而,煎炸老油的U/R值低于潲水油,这是由于煎炸老油已被高温氧化的缘故。
3小结
感官性状、酸值、氧化值、硫酸根离子、脂肪酸相对不饱和度、挥发性有机物中的醛类和酮类化合物等指标可用于鉴别潲水油和煎炸老油;水分含量可用于鉴别潲水油,但不能鉴别煎炸老油;碘值指标可用于鉴别煎炸老油,但不能鉴别潲水油。本工作尚处于初步研究阶段,餐饮业废油脂的鉴别程序及管理规范等有待进一步研究,食用油市场和餐饮业食用油的抽检工作也有待进一步展开。