保健食品中软胶囊酸价检测方法的选择
2022-02-17植爱萍何秋霞
植爱萍，何秋霞，罗 楠
（汤臣倍健股份有限公司，广东珠海 519040）
0 引言
一般而言，酸价是指中和油脂中的游离脂肪酸所需要的氢氧化钾的毫克数，酸价并不是油脂固有的值，而是随着油脂的精制程度、保存时的水解程度、油炸时的加热程度等因素而变化[1]。油脂的稳定性[2-4]是保证油脂及富含油脂食品卫生质量的重要因素，酸价是评价油脂稳定性和加工工艺合理与否的重要指标之一。在食品中添加油脂不仅能改变其感官性质，还能增加食品的热量，同时促使食品中脂溶性维生素的吸收[5]。油脂在存储过程中，由于光、热、空气中的氧，以及油脂中的水和酶的作用，会发生变质腐败的复杂变化，这种变化称为酸败[6-10]。酸价是判断油脂变质程度的评价指标，通过对油脂中酸价的检测可以保证油脂的安全[11-12]。
目前，国家规定的酸价检测方法主要有国标GB 5009.229—2016，此国标包括冷溶剂滴定法、冷溶剂自动电位滴定法、热乙醇指示剂滴定法等3 种方法[13]，均要求且样品油脂的提取时间室温浸提12 h以上，用提取出来的油脂做成样品溶液进行测定[14-15]。另外，冷溶剂自动电位滴定法[16-18]中要求测定滴定过程中样品溶液pH 值的变化并绘制相应的pH 值-滴定体积实时变化曲线及其一阶微分曲线，以游离脂肪酸发生中和反应所引起的“pH 值突跃”为依据判定滴定终点，最后通过滴定终点消耗的标准溶液的体积计算油脂试样的酸价[13]，但在实际检测过程中可以用仪器自动读取溶液mv-滴定体积实时变化曲线及其一阶微分曲线的变化并自动绘制相应的电动势MV-滴定体积（V） 实时变化曲线及其一阶微分曲线。在行业中，软胶囊酸价项目制定标准时会遵循该国标要求进行酸价检测。但由于软胶囊品种繁多，且软胶囊的配方及合成工艺不是很复杂，提取过程较固体、半固体样品简单。另外，该国标里面的检测方法及样品前处理方法比较笼统，根据公司生产的11 类软胶囊产品的酸价测定方法进行探究，通过精密度进行比对，为实验室及检测机构在进行保健食品软胶囊酸价检测时提供参考方法。
1 材料与方法
1.1 主要仪器
AL204 型电子天平（精确至0.1 mg），G20 型自动电位滴定仪，DGi113-SC 型复合pH 玻璃电极，瑞士梅特勒-托利多公司产品；RE-2010 型旋转蒸发仪，郑州予达仪器科技有限公司产品；250 mL 平底烧瓶。
1.2 试剂
石油醚（I）、丙醇异、乙醚、无水硫酸钠（分析纯），广州化学试剂厂提供；氢氧化钠滴定液（0.1 mol/L）、氢氧化钠滴定液（0.02 mol/L）、氢氧化钾- 乙醇滴定液（0.05 mol/L） 酚酞指示剂（1%，95%乙醇）、中性乙醚-异丙醇混合液（1∶1）、三级水，汤臣倍健股份有限公司提供。
1.3 样品
鱼油软胶囊、天然维E 软胶囊、角鲨烯软胶囊、灵芝孢子油软胶囊、维A 维D 软胶囊、越橘叶黄素酯、β -胡萝卜素软胶囊、鱼油牛磺酸软胶囊、蜂胶软胶囊、β - 胡萝卜素软胶囊、DHA 藻油软胶囊、辅酶Q10 维E 软胶囊，汤臣倍健股份有限公司提供。
1.4 试验方法
1.4.1 方法一GB 5009.229-2016 第一法 冷溶剂滴定法
称取软胶囊内容物适量置于250 mL 锥形瓶中，加入50～100 mL 中性乙醚-异丙醇混合液（1∶1），充分振摇使样品完全溶解。用氢氧化钾-乙醇滴定液（0.1 mol/L） 进行手动滴定至溶液初显微红色，且15 s 内不褪色，即为滴定终点，记录下消耗的滴定液体积（V）。
1.4.2 方法二 GB 5009.229—2016 第二法 冷溶剂自动电位滴定法
称取软胶囊内容物适量置于与自动电位滴定仪配套的杯子中，加入50～100 mL 中性乙醚-异丙醇混合液（1∶1），利用仪器搅拌功能充分搅拌使样品充分溶解。用氢氧化钠滴定液（0.02 mol/L） 进行自动电位滴定，滴定结束后直接读取滴定体积V。同时做空白试验，消耗体积为V0。
1.4.3 方法三
取软胶囊内容物约30 g，置于250 mL 平底烧瓶中，加入样品体积3～5 倍体积的石油醚（I） 在常温下静置浸提12 h 以上。慢慢把上清液经过装有约10 g 无水硫酸钠的三角漏斗中（加入上清液前先用石油醚（I） 润湿无水硫酸钠），上清液滤完后，用石油醚少量多次润洗碘量瓶和无水硫酸钠，滤液和洗液收集于干燥的平底烧瓶中，用水浴温度低于45 ℃的旋转蒸发仪将溶剂旋干。按软胶囊酸价大小，称取所得油脂样品2～3 g，加入50～100 mL 中性乙醚-异丙醇混合液（1∶1），充分振摇使样品完全溶解。若提取所得油脂为浅色液体油脂，则按方法一进行手工滴定；若提取所得油脂为深色液体油脂，则按方法二用电位滴定法进行测定。
1.4.4 方法四
精密称取软胶囊2～3 g，(精确至0.1 mg），其质量（m） 单位为克，置于50 mL 离心管中，加入石油醚（I） 20～40 mL，振摇提取1 min（80～100 次/ min），将离心管置于用离心机中以转速8 000 r/min 离心5 min。将全部上清液缓缓转移至与自动电位滴定仪配套的杯子中，加入调中性后的乙醚-异丙醇混合液（1∶1） 至50 mL，用自定电位滴定仪器进行测定。
1.5 计算公式
式中：X——酸价，mg/g；
V——试样消耗的标准滴定液体积，mL；
V0——空白消耗的标准滴定液体积，mL；
c——滴定溶液的的浓度，mol/L；56.1——氢氧化钾的摩尔质量，g/mol；
m——滴定用供试品的称样量，g。
2 结果与分析
2.1 方法一适用样品范围
以鱼油软胶囊、天然维E 软胶囊、角鲨烯软胶囊、灵芝孢子油软胶囊、维A 维D 软胶囊为研究对象，其内容物几乎为无色液体油脂，且滴定过程中无过渡颜色变化，当到达滴定终点时产生明显的颜色变化，可以用方法一进行测定。由于氢氧化钾-乙醇滴定液（0.05 mol/L） 溶剂容易挥发，浓度不稳定，且有效期较短[19]，因此选用氢氧化钠滴定液进行滴定。经对比研究，方法二：称样量为20 g，滴定液为氢氧化钠（0.02 mol/L） 时测定结果的相对标准偏差比方法一：称样量为20 g，滴定液为氢氧化钾-乙醇滴定液（0.05 mol/L） 时测定结果的相对标准偏差小，因此方法二最优，后面检测方法所用的滴定液均为氢氧化钠滴定液（0.02 mol/L）。
方法一测定结果见表1，方法二测定结果见表2。
表1 方法一测定结果
表2 方法二测定结果
2.2 方法二适用样品范围
以β -胡萝卜素软胶囊、藻油软胶囊、辅酶Q10维E 软胶囊为研究对象，其内容物能直接溶解于混合溶剂或石油醚（I） 中的油脂，可选用自动电位滴定仪直接进行滴定。由于滴定杯子容量为100 mL，20 g 内容物在小于100 mL 溶剂中溶解不完全，且不溶的样品容易包裹电极表面，导致检测结果重现性差。为了使消耗体积能达到0.5 mL 以上，检测结果获得良好的重现性，使用称样量为5 g，滴定液为氢氧化钠（0.02 mol/L） 的方案最优。
20 g 称样量检测结果见表3，10 g 称样量检测结果见表4，5 g 称样量检测结果见表5。
表3 20 g 称样量检测结果
表4 10 g 称样量检测结果
表5 5 g 称样量检测结果
2.3 方法三适用样品范围
以越橘叶黄素酯β - 胡萝卜素软胶囊、鱼油牛磺酸软胶囊、蜂胶软胶囊为研究对象。经分析测定可知，鱼油牛磺酸软胶囊内容物中牛磺酸成分本身为酸性物质[20]，能部分溶解于混合溶剂中，会消耗一定量氢氧化钠滴定液，因此直接滴定的酸价结果严重偏高；越橘叶黄素酯β -胡萝卜素软胶囊、蜂胶软胶囊等软胶囊内容物颜色较深，且内容物中含有不溶于乙醚-异丙醇混合液（1∶1） 或石油醚（I）中的成分，此不溶性成分会干扰电极的稳定性[21]，使检测结果的重现性较差。因此，这3 种胶囊的内容物需要经提取油脂进行测定。鱼油牛磺酸软胶囊内容物提取所得油脂为浅色油脂，可按称取油脂后按方法一直接手动滴定；蜂胶软胶囊内容物提取所得油脂虽然为浅色油脂，但滴定过程中有橙黄色的过渡颜色变化，影响肉眼判断滴定终点，因此用自动电位滴定法进行测定。叶黄素酯β -胡萝卜素软胶囊用石油醚（I） 提取所得油脂溶液为紫红色，因此用自动电位滴定法进行测定。经过对比试验，样品提取时间为1 h 即可提取到足量油脂进行试验，不需进行12 h 的提取过程。以上称样量为2～3 g、滴定液为氢氧化钠（0.02 mol/L）。
浸提时间对油脂提取效果的影响见表6，方法三检测结果见表7。
表6 浸提时间对油脂提取效果的影响/mg·g-1
表7 方法三检测结果
2.4 方法四适用样品范围
在实际工作中，考虑的往往只是油脂的酸败导致软胶囊酸败变质的原因，却忽视了软胶囊内容物中除了油脂之外的物质带入的游离羧酸基团引起软胶囊酸败变质的作用，因此方法四以越橘叶黄素酯β -胡萝卜素软胶囊、鱼油牛磺酸软胶囊、蜂胶软胶囊为研究对象，以软胶囊内容物称样量为m 值[16]。
方法四检测结果见表8。
表8 方法四检测结果
3 结论
通过对4 种测定方法具体测定条件及适用范围的研究，方法一是对国标GB 5009.229—2016《第一法 冷溶剂滴定法》的细化，适用于单纯浅色油类混合配制而成的浅色内容物软胶囊样品。方法二是对国标GB 5009.229—2016 第二法 冷溶剂自定电位滴定法的细化，适用于能全部溶解于混合溶剂或石油醚（I） 中的深色内容物软胶囊样品。方法三是对不能全部溶于混合溶剂或石油醚（I） 中的深色内容物软胶囊，或本身含酸性物质的软胶囊样品提取方法及测定条件的细化。方法四是根据实际情况考虑样品整体性质对软胶囊酸败的影响而开发的方法，测定的是定量内容物中所含油脂的酸价。企业可根据自身样品的特性选择准确可靠的方法。
