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地沟油检测技术现状及其发展趋势

2019-12-20郑亮夏芳芳国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心

新商务周刊 2019年15期
关键词:食用油电导率油脂

文/郑亮 夏芳芳,国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心

目前,由于地沟油的处理问题受到社会各界和政府部门的广泛关注,对地沟油有效的检测和处理利用对于我国的食品安全和资源再利用都有着举足轻重的作用。针对地沟油的理化性能的检测的研究日益增加,各高校、科研院所以及质检相关部门也不断加强地沟油检测的研究力度,本文对现有的各种不同的检测方法的优点和不足进行比较分析,介绍现有的检测技术原理以及分析状况,以及地沟油检测技术的发展趋势。

1 地沟油检测技术研究进展

地沟油是由下水道获取或从餐桌废弃物回收的途径获得的,通过一系列方法进行加工和重提,加工成二次产品,但是,由于地沟油是在恶劣环境条件下加工和提取,往往富集并产生各种有害物质,如黄曲霉素、苯并(a)芘、反式脂肪酸等,并含有洗涤剂成分,此外,重提过程中会产生氢化油、三酰甘油聚合物等,地沟油区别于合格油脂的几个特征可以作为检测指标,但同时必须根据地沟油的独特特点进行测定。

目前对于地沟油检测方面的研究主要集中在中国,其中大部分集中在高校:中南林业科技大学(申请号:201210230447)、西北农林科技大学(申请号:201110154074、201310123450)、中国科技大学、江南大学、西南大学、清华大学、厦门大学等。主要科研院所包括深圳市计量质量检测研究院、广州市疾病预防控制中心、广东省药品检验所、深圳市药品检验所、重庆市计量质量检测研究院、陕西省食品药品检验所、上海市粮食科学研究所等;主要公司申请为西安融慧专利产品开发咨询有限责任公司。累计地沟油检测方面专利申请量为246件。

按照地沟油检测的原理可以将地沟油检测技术大致划分为以下几种,并分别比较了其优势和局限性。

1.1 感官检测

通常直接通过人用眼睛观察、鼻嗅、口尝和耳听等感觉方式对地沟油进行鉴别,即观察油脂的颜色是否发暗并由沉淀物,闻其是否有臭味或者辛辣味,尝其是否有异味或者听油脂燃烧时是否有因水含量超标所产生的爆炸声。但是,感官鉴定具有一定的主观性,并且需要具有长期的油脂检验经验的专业人员进行检测。同时,因为地沟油的加工工艺不断优化,通过脱色、过滤或者降酸等方法,可以使地沟油的色泽、味道等得到改善,且当地沟油与合格油脂混合后,如果地沟油的含量较低时,这种感官性状不明显,所以,感官检测只能作为辅助检测手段对地沟油进行鉴定。

1.2 化学方法鉴定

根据国家食用油脂相关质量卫生指标,一般检测食用油理化指标包括水分、酸价或酸值、过氧化值、碘价、羟基价等。

国家规定食用油中的水分含量不得超过0.2%,而地沟油往往含水量大于1%,由此可以判断食用油中是否掺有潲水油。但是,这种水分检测无法用于鉴定深度油炸油。而研究发现,煎炸老油与潲水油的酸价与国家食用油脂标准差距较大,能够用过氧化值来辨别食用油和煎炸老油,过氧化物是油脂酸败初期的产物,此过程于地沟油腐败过程期间发生。过氧化值(POV)可以用来衡量油脂的新鲜程度,此方法又可以分为化学分析和比色法。

这些油脂指标都能较好地反映出油脂的氧化酸败的程度,是氧化酸败的灵敏指标。通过对这些指标的研究发现,潲水油与正品油之间存在显著的差别,其中过氧化值的差别在200%以上。但是过氧化值在氧化酸败过程中有可能下降,不同油脂的不饱和度也差别很大。如果单一的来看,该指标不能准确地反映油脂中是否掺入地沟油以及掺入量,也无法准确的区分回收油脂和因长时间放置等因素氧化的油脂的区别,从而导致鉴定不准确。同时,当检测样品的精炼程度较好时,酸值会大幅下降。故还应进行其它各种方法的探索。

另外,碘价能够反映油脂不饱和脂肪酸的含量,煎炸老油在过度加热后大量的不饱和脂肪酸分解,使得不饱和脂肪酸含量大大减少,使碘价降低。但是,该检测不能用于检测潲水油。

1.3 胆固醇检测

地沟油的来源包括餐厨废油脂,因此通常含有动物油脂。食用植物油中主要有谷甾醇、豆甾醇等多种植物甾醇,动物油脂的特征甾醇是胆固醇,植物油脂通常不含或含量极少。但煎炸老油等有的油脂中不含有动物油脂,会造成误判,且气相色谱法检测预处理较复杂,分析时间较长,不宜进行推广使用,当废油脂所占食用油的比例少于10%时,较难检测出其中的胆固醇。

1.4 快速检测试纸法

快速检测试纸法根据地沟油中游离脂肪酸能使掺入硅胶中的喷溴甲酚绿指示剂改变颜色,制成微型薄层色谱试纸条,通过观察颜色变化可以快速检验食用油变质情况。研究发现地沟油的含量与硅胶板的颜色呈相对应的关系变化,当所检测的油样在硅胶板上的颜色显示为黄色时可初步认为此油样为地沟油,可以检测出掺兑到食用油中含量为10%地沟油。该方法适用于现场对地沟油掺入食用植物油的快速鉴定,在快速筛选检测食用油品质方面,具有很大的推广潜力。

1.5 电导率测定法

此种方法运用较多。在地沟油腐败、受到污染过程中,也同时溶进了金属离子、硫酸根离子、微生物和各种杂质,掺杂在本来属于非导电物质的油脂中,采用水等溶剂萃取后测定电导率,可以对地沟油含量进行检测。运用石油醚加入电导率法测定了潲水油、一级油与四级油的电导率,证明潲水油的掺入与水相电导率的良好相关性,并且油脂污染越严重,电导率差异越大。彭进等研究发现,测定潲水油经提取后水相平均电导率达到119μS/cm,潲水油与精练菜籽油混合后,潲水油的质量分数与电导率呈线形关系,潲水油与合格食用油电导率测定结果差异有统计学意义。电导率测定法试验条件、操作要求简单,试验的显著性与重复性都较好,可以认为此种方法是目前较为可靠的地沟油检测方法。

1.6 色谱检测技术

气相色谱法与气质联用法测定;薄层色谱法与柱色谱法 高效液相色谱技术 色谱法可选择检测指标多,可以准确、定量检测痕量物质,效果好,但试验成本、对仪器和操作者要求相对较高。

1.7 光谱检测技术

光谱技术是检测方法探寻的新趋势,具有快速、无损、方便的特点,更能适应大量检测任务的需求。包括紫外可见分光光度法、荧光分析法、折光率分析、红外光谱分析、原子吸收光谱检测、拉曼光谱检测技术。其中紫外可见分光光度法所用仪器简单,检测速度快,费用低,但准确性较低,且检测局限较大;荧光分析法较灵敏和准确,但是会受到荧光淬灭效应的影响,且不适用于对煎炸老油的检测;折光率方法的操作简单,但局限性较大,可以作为参考方法之一,不适合单独运用;红外分析法最大的好处是方便、快速、高效、低成本,适合未来快速大量检测工作的要求;原子吸收分光光度法效果较好,可以作为鉴别地沟油方法之一,但是该方法需要较多的前处理步骤;拉曼光谱检测所采用的简单仪器的准确率难以保证,但是拉曼光谱的分析技术也是未来的发展方向之一。

1.8 核磁共振法

核磁共振(NMR)方法适用于质量控制,方法简单,测试精度高,可以用来测定特征指标物的质量异常。该方法的主要局限在于对于因含饱和脂肪酸较多而凝固点较高的油脂效果较一般,如花生油等。核磁共振法测量精确,重复性好,也可以做到无损检测。其前处理较少的特点适用于批量快速检测。

1.9 质谱法

质谱分析技术是新兴的分析技术,越来越多的运用于各种检测中,测定的结果都较为理想,适用于高标准要求的定量检测。最大的局限还是试验仪器、条件方面的要求较高。目前对该检测方法进行的探索都还有限,可能是未来的突破方向。

地沟油检测的普遍难点在于检测原料采集困难、各种不同来源、不同炼制程度地沟油的物质组成差别较大,以及有害物质的痕量性等。未来的地沟油检测技术将向同时兼顾准确、快速和低成本等特点的方向发展。

2 地沟油的综合利用研究

在发展地沟油检测技术的同时,还应该加快地沟油综合利用技术同国外先进技术接轨的脚步,将回收油脂利用于燃油加工等合法途径。

我国对地沟油的综合利用主要有3种方式:一是对地沟油进行简单加工提纯,直接作为低档的工业油酸、硬脂酸和工业油脂等,二是利用地沟油制备无磷洗衣粉,三是将地沟油醇解制取生物柴油(脂肪酸甲酯)。

由于动植物油价格较高,迫使生物柴油的成本远高于石化柴油,从而限制了生物柴油工业的发展,所以充分地利用地沟油制备生物柴油,既能防止废弃食用油再次进入食物链和减轻地沟油造成的环境污染,又可以十分有利地促进生物柴油的发展,这也是未来处理地沟油资源化合理利用的最佳出路。

总之,国外对地沟油的危害性和鉴别研究的报道较少,大多数是与废弃油脂综合利用相关的报道。对地沟油鉴别研究主要集中在中国高校和科研院所,地沟油的常规性检测指标,如酸价、水分、感官等在精炼过程中被不法分子降低到可食用油允许的范围内,现有的食用油卫生标准已经无法满足检测判断地沟油的需要,这需要寻求鉴别精度的提高,从技术层面上杜绝地沟油上餐桌,同时,应加强地沟油合理化利用的研究步伐。

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