地沟油检测技术综述
2016-03-16殷其亮秦玉珍国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心430000
王 薇,殷其亮,秦玉珍(国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心,430000)
地沟油检测技术综述
王 薇,殷其亮,秦玉珍
(国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心,430000)
介绍对地沟油检测进行专利技术分析的必要性,重点围绕地沟油检测进行专利申请量变化趋势、重要申请人和主要技术分支进行分析,并介绍了主要检测技术的基本原理,为相关技术的发展提供参考。
地沟油;电导率;荧光;色谱
0 前言
地沟油通常是指人们在生活中对于各类劣质油、废弃油的通称。通常地沟油也可叫泔水油、潲水油、再生食用油或者废弃食用油。
早在60年代,国外就出现了地沟油事件,但由于制定的一系列法律法规和有效的回收政策,使得“地沟油”难以再次进入食物油市场回流餐桌。因此,国外对地沟油检测的专利文献甚少,与地沟油相关的专利文献主要是如何对地沟油进行回收处理等方面。虽然国内自从2010年的“地沟油”事件后,国家有关部门以及社会公众均十分关注地沟油引起的餐桌安全问题,国家有关部门也针对地沟油检测在社会上多次征集意见,但是目前国内仍尚未有检测地沟油的统一的有效标准。考虑到相关的专利文献记载了当前技术发展的最新成果,是开展相关领域技术发展态势分析的重要根据。因此,有必要分析关于地沟油检测方面的专利申请的检测技术。
1 专利申请的分析
1.1在华专利申请量变化趋势
通过分析国内涉及地沟油检测专利的申请量变化趋势发现,在2009年以前关于地沟油检测的专利申请量很少,均不超过10篇,从2010年开始,相关的专利量开始显著增加,一直到2012年开始逐步下降,但整体的文献量仍然高于2009年之前的平均水平。经分析发现,虽然从2006年至2010年之间都有关于地沟油流入餐桌无法鉴别的报告,但是频率较低,随着2010年3月“地沟油”事件的发生,地沟油调查负责人武汉工业学院教授何东平召开新闻发布会,建议政府相关部门加紧规范废弃油脂的收集工作,引发了整个社会的关注,随后国务院办公厅发布《国务院办公厅关于加强地沟油整治和餐厨废弃物管理的意见》,对餐厨废弃物的排放、回收、运输等内容提出了要求;而且当年中国政府还发布了《关于严防“地沟油”流入餐饮服务环节的紧急通知》、《关于加强地沟油整治和餐厨废弃物管理的意见》等多个文件,说明我国有关部门已经开始重视地沟油鉴别的相关问题,而且社会公众对于地沟油检测也逐渐开始重视。
1.2在华主要申请人的分布
通过分析在华主要申请人的分布情况,可以发现,申请量排在前几名的申请人中,公司申请人中,西安融慧专利产品开发咨询有限责任公司的申请量排名第一,高校申请人中,广西科技大学的申请量相对较大。虽然高校申请人平均所占有的申请量比例较高,但是整体来看,公司申请量是远远高于高校申请的申请量的,说明目前市场上也开始重视对于地沟油检测装置的开发。
1.3主要技术分支
目前国内的专利技术中涉及的地沟油鉴定方法主要分为电导率检测法、荧光分析法、色谱法、核磁共振鉴别法、显色法等。
1.3.1电导率检测法
因为地沟油在收集、加工过程中会在多种因素作用下发生氧化、酸化等反应导致油脂变质,酸败产生的离子化合物、低分子酸等和油脂在使用过程中加入的食盐等调味剂、烹调过程中有机物分解产生可电离物质和洗涤剂掺杂在本来属于非导电物质的油脂中,均会增加水的电导率。
(1)直接测量电导率
目前专利文献中对于直接测量电导率方法主要是:采用去离子水萃取后测定水相的电导率,通过比较地沟油和合格食用油的电导率测定结果可以得到合格食用油中是否掺有地沟油。
(2)测量电容量
目前专利文献利用电容量检测地沟油时,主要是根据地沟油中极化分子含量与正常植物油中的含量有很大区别的原理进行检测,极化分子总含量越高,其介电常数越大,将把空气隙电容传感器浸没在油样中,形成以被测油为电介质的电容器,通过测量电容传感器的电容量,与标准油的参数进行比对,可得出结果。
1.3.2荧光法
荧光法的测试方式主要包括两种:由于食用油在长时间高温使用,与洗涤剂混合及细菌发酵会产生或吸附多种杂环及多环芳香烃化合物,相关的专利文献是以杂环及多环芳香烃化合物产生荧光为原理对地沟油进行检测,具体是将紫外线光源照射到检测物质表面,检测物质如果有荧光反射,说明被测油品是地沟油;另外,由于地沟油的原料中主要是由各种潲水、用于油炸食品的油、劣质猪肉、猪内脏、猪皮加工以及提炼后产出的油炼制而成,这些原料中都含有一些动物性原料,而目前市面上的合格食用油多为植物油,不存在动物性成分,相关的专利文献则是利用实时荧光PCR法检测动物性成分中所含的动物特有的基因来鉴定合格食用油中是否掺有地沟油。
1.3.3色谱法
目前采用色谱法检测地沟油的色谱法主要是气相色谱法、液相色谱法等。
1.3.3.1气相色谱
气相色谱法主要是利用色谱分离原理对普通食用植物油和潲水油之间的一些脂肪酸组成的不同进行鉴别。目前相关的专利文献是采用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用技术分析潲水油中微量挥发性成分,经GC分离,MS检测,寻找正常食用植物油和地沟油之间的差别成分。
1.3.3.2液相色谱
液相色谱的检测方式主要包括两种:
(1)DBS(十二烷基苯磺酸钠的简称)为常用洗涤剂,被大量使用于餐饮业的清洗消毒环节中,该物质在天然食用油中不可能存在,但用于精制地沟油的原材料含有洗碗水中的洗涤剂,且加工、精制过程难以去除该洗涤剂化学成分,导致性质稳定的DBS残留在地沟油中,因此,可以选择DBS作为鉴别地沟油的特异指标。
相应的专利文献是通过以下方法进行检测:配置乙酸铵溶液、DBS标准储备溶液、DBS标准系列溶液;采用高效液相色谱法检测;如待测样品色谱图中能检出与DBS标准物质色谱图中任一主峰保留时间一致的色谱峰,则表明待测样品为地沟油。
(2)食用植物油脂通常会遭受到较高程度的氧化,食用植物油脂中主要的甘油三酯极易氧化成氧化甘油酯。而氧化甘油酯在高温有氧的条件下形成聚甘油酯后,难以通过脱胶、脱酸、脱色、脱臭等油脂精炼加工后去除。其含量,合格食用植物油会显著低于餐厨废油脂。
相应的专利文献是通过检测食用植物油中聚甘油酯的含量实现的:1.采用正相柱层析法分离提取食用植物油样品中的极性成分;2.采用GPC技术从极性成分中分离并定量测定聚甘油酯的含量。
1.3.3.3核磁共振法
核磁共振鉴别法主要是基于油脂中SFC在射频脉冲NMR信号衰减上的差别,通过计算两个NMR信号强度值反映被测样品的纯度。相关的专利文献是以正品食用油和劣质地沟油弛豫时间图谱数据的区别为主要鉴别依据,以正品食用油和劣质地沟油的核磁共振信号为主要观察对象,以正品食用油与劣质地沟油的横向弛豫时间图谱数据对比分析为主要手段进行正品食用油与地沟油的快速准确鉴别。
1.3.3.4显色法
显色法检测地沟油的方法也主要包括两种:
(1)由于食用油经过高温烹饪或和空气接触发生氧化,生成游离脂肪酸和甘油,游离脂肪酸进一步被氧化,就形成过氧化物,而甘油氧化则产生醛、酮等,随之产生刺激性气味,油脂即发生酸败。酸败的程度是以游离脂肪酸的多少来衡量的,常以酸价表示。根据我国颁布的“食用植物油卫生标准”(GB2716-2005)的要求,以酸价“4”为界限,若测得的酸价大于4,则判定为不合格。采用显色法检测酸值可以判定被测油样是否是地沟油。
相应的专利文献是将乙醇和纯水或乙醚的混合液注入玻璃试管;加入酚酞指示剂溶液;滴入氢氧化钠滴定液,使液体呈粉红色;加入被测油,使溶液呈现无色;再次滴入氢氧化钠滴定液,直至溶液又呈粉红色为止,根据此次氢氧化钠滴定液容量判定被测油酸值是否高于4,来明确被测油样是否是地沟油。
(2)合格的食用油不含有胆固醇和氨基酸及由其组成的多肽、蛋白质等物质,但劣质食用油经过精炼或勾兑还是会含有微量的胆固醇、蛋白质、多肽或氨基酸离子等杂质,而胆固醇会和铁矾溶液反应生成紫红色物质,氨基酸类物质会与茚三酮溶液反应在碱性条件下生成红褐色物质,两种反应都会使极微量的物质显色且肉眼易于区分判断,如发现变色即可判断样品为劣质。相应的专利文献是采用显色方法通过对样品食用油中是否含有胆固醇以及氨基酸杂质进行判断,从而直观、准确、快速的鉴别劣质食用油。
2 结束语
本文从国内的专利申请量变化趋势、重要申请人分布以及目前国内重要专利申请涉及的检测手段的角度进行了分析,而且通过对上述各种方法的分析可以发现,大部分方法是依靠合格食用油和地沟油之间区别的某一项进行鉴别,利用多种方式结合的综合测量方法较少。希望能为后期的地沟油检测技术的发展提供一定的思路。
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Overview of swill cooked dirty oil detection method
Wang Wei,Yin Qiliang,Qin Yuzhen
(Patent Examination Cooperation Hubei Center of Patent Office,SIPO,430000)
This paper introduces the necessity of patents analysis on the detection technology of waste oil,analyzes the trends of patents application,important applicants,and the key patents of waste oil detection method,then introduces the basic principle of the main detection technology,which provides reference for the development of related technology.
swill cooked dirty oil;conductivity;fluorescence;chromatogram
注:本文第二作者(殷其亮)对文章贡献等同第一作者。