醋酸镍催化法快速测定油脂碘值.pdf

收稿日期: 2017 02 22; 修回日期: 2017 08 27 基金项目: 国家自然科学基金项目( 51208299) 作者简介: 彭阳( 1993) ， 女， 硕士， 研究方向为分析化学 ( E- mail) py_3un163 com。 通信作者: 施文健， 教授( E- mail) wjshi usst edu cn。 检测分析 醋酸镍催化法快速测定油脂碘值 彭阳， 施文健， 刘毅， 蒋方圆， 闻海峰 ( 上海理工大学 环境与建筑学院， 上海 200093) 摘要: 建立了以醋酸镍为催化剂快速测定油脂碘值的方法， 并与韦氏法进行比较。结果表明: 20 下， 以大豆油为试样， 韦氏法反应 30 min 时碘值( I) 为 125 8 g/100 g， 反应转化率为 99 2%。以醋 酸镍作为催化剂， 反应 10 min 碘值( I) 即可达到 125 9 g/100 g， 反应转化率为 99 8%。8 次平行实 验中， 韦氏法和醋酸镍催化法的标准偏差分别为 0 299 和 0 456， 两种方法的相对误差仅为 0 81%。因此， 醋酸镍催化法测定油脂碘值具有方法准确、 操作简便、 毒性小等优点， 是一种良好的 油脂碘值快速测定方法。 关键词: 油脂; 碘值; 醋酸镍; 催化; 韦氏法 中图分类号: TS227; S816 17文献标识码: A文章编号: 1003 7969( 2017) 12 0130 04 Nickel acetate catalytic method for rapid determination of oil iodine value PENG Yang，SHI Wenjian，LIU Yi，JIANG Fangyuan，WEN Haifeng ( Department of Environment and Architecture，University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093，China) Abstract: A method for rapid determination of oil iodine value with nickel acetate as catalyst was estab- lished，and it was compared with Wijs method The results showed that at 20，the iodine value of soy- bean oil was 125 8 gI/100 g after reaction for 30 min and the conversion rate was 99 2% with Wijs method，while the iodine value was 125 9 gI/100 g after reaction for 10 min and the conversion rate was 99 8% with nickel acetate as catalyst In the eight parallel experiments，the standard deviations of the two methods were 0 299 and 0 456，respectively，and the relative error of the two methods was only 0 81% So the nickel acetate catalytic method was a good method for rapid determination of oil iodine value with advantages of accuracy，simpleness and mild toxicity Key words: oil;iodine value;nickel acetate;catalysis;Wijs method 油脂作为人类膳食的必需营养素之一， 不仅能 作为脂溶性维生素的载体， 还能向人类提供能源和 必需脂肪酸 1 2 。高级脂肪酸与甘油形成的甘油三 酯， 又称三酰甘油， 是食用油中最重要的成分3 。 高级脂肪酸的种类、 性质和数量决定了油脂的性 质 4 。油主要含不饱和高级脂肪酸甘油三酯， 脂肪 主要含饱和高级脂肪酸甘油三酯5 7 。碘值是评价 油脂不饱和程度的重要参数8 ， 碘值的测定在油脂 日常检测中具有十分重要的意义9 10 。油脂碘值 的测定方法主要分为化学法和红外光谱法11 12 。 化学法中， 常用测定方法有韦氏法( Wijs) ， 汉纳斯法 ( Hanus) 和醋酸汞快速测定法， 其中韦氏法最为常 用 13 14 。由于韦氏法测定时间需 30 min 以上， 为 了提高碘值的测定速度， 周玉英 15 、 Hashemy Tonkabony16 等提出采用醋酸汞作催化剂， 但醋酸 汞是剧毒物质， 会对人体和环境造成极大危害。本 文采用醋酸镍作为催化剂， 缩短碘值的测定时间， 同 时对不同的实验影响因素进行探究， 为油脂碘值的 快速测定提供参考。 1材料与方法 1 1实验材料 1 1 1原料与试剂 金龙鱼大豆油( 益海嘉里( 武汉) 粮油工业有限 公司) 。韦氏试剂( 将 25 g 氯化碘溶于 1 500 mL 环 031CHINA OILS AND FATS2017 Vol. 42 No. 12 己烷和冰乙酸的等体积混合溶剂中) ， 10% 碘化钾 溶液， 0 5%淀粉溶液， 0 01 mol/L 硫代硫酸钠标准 溶液， 2 5% 醋酸铜溶液( 溶剂为冰乙酸) ， 2 5% 醋 酸锌溶液( 溶剂为冰乙酸) ， 2 5% 醋酸镍溶液( 溶剂 为冰乙酸) 。所有试剂均为分析纯。 1 1 2仪器与设备 SHJ 6 型数显恒温搅拌器， LH 250 A 型 生化培养箱， DHG 9030 型电热鼓风干燥箱， PL203 型电子天平， 50 mL 酸式滴定管， 250 mL 碘量瓶。 1 2实验方法 1 2 1韦氏法测定油脂碘值 准确称取金龙鱼大豆油 0 26 g 于洁净干燥的 碘量瓶中， 精确到 0 001 g。加入 50 mL 溶剂( 环己 烷和冰乙酸等体积混合) 溶解， 摇匀后， 用移液管均 分到 10 个碘量瓶中。分别用移液管准确加入 5 mL 韦氏试剂， 盖好瓶塞， 摇匀后置于 20左右暗处反应 一定时间。参照 GB/T 55322008 进行后续实验， 测 定大豆油碘值， 并按下式计算反应转化率( ) 。 = It I终 100% 式中: It为某一时刻的大豆油碘值， g/100 g; I 终 为反应平衡后的大豆油碘值， g/100 g。 1 2 2快速法测定油脂碘值 快速法是在 1 2 1 韦氏法的基础上进行改进， 即在加入韦氏试剂后， 立即加入一定量的催化剂， 置 于一定温度下暗处反应一定时间， 根据韦氏法测定 碘值。 2结果与讨论 2 1韦氏法反应时间的确定 按照 1 2 1 韦氏法， 只改变反应时间， 其他条件 不变， 分别测定不同反应时间下大豆油的碘值， 结果 见图 1。 图 1韦氏法反应时间与碘值的关系 由图 1 可知， 随着反应时间的延长， 大豆油的碘 值也在不断增大。反应30 min 时， 碘值( I) 为125 8 g/100 g， 反应转化率为 99 2%。当反应时间达到 40 min 时， 氯化碘与不饱和键的加成反应转化率达 到 99 8%， 其碘值基本达到稳定， 即该反应基本完 成。因此， 韦氏法测定大豆油碘值的反应时间选择 40 min。 2 2快速法测定条件选择 2 2 1催化剂种类的选择 按照 1 2 2 快速法， 分别以 2 5% 醋酸镍、 2 5%醋酸锌、 2 5% 醋酸铜为催化剂。在加入韦氏 试剂后， 立即加入 2 5 mL 催化剂， 20只改变反应 时间， 其他条件不变的情况下， 通过反应时间的快 慢， 筛选出最佳催化剂。 实验结果表明， 以 2 5 mL 2 5% 的醋酸铜作为 催化剂， 在滴定过程中溶液变为白色浊液， 并含有白 色沉淀， 而不是无色透明溶液。此现象表明， 溶液中 的铜离子和碘离子发生了氧化还原反应， 生成碘化 亚铜( 白色沉淀) 和碘。因此， 醋酸铜不能作为催化 剂测定油脂碘值。考察了 2 5% 醋酸镍和 2 5% 醋 酸锌对大豆油碘值的影响， 结果见图 2。 图 2催化剂种类对碘值的影响 由图 2 可知， 以 2 5 mL 2 5% 的醋酸锌作为催 化剂， 其他条件相同的情况下， 当反应时间达到 40 min 时， 反应并未结束， 碘值仍然有上升的趋势。 与传统韦氏法反应时间相比， 醋酸锌并没有起到催 化作用来加快该反应的进行。以2 5 mL 2 5%的醋 酸镍作为催化剂时， 当反应时间达到 10 min 时， 碘 值( I) 即可达到 125 9 g/100 g， 氯化碘与不饱和键 的加成反应转化率达到 99 8%， 反应完全， 且碘值 结果与韦氏法基本一致。因此， 本实验选用 2 5% 的醋酸镍作为催化剂快速测定大豆油碘值， 且 10 min 即可反应完全。 2 2 2催化剂用量的选择 按照 1 2 2， 以 2 5% 醋酸镍作为催化剂， 20 反应10 min， 在其他条件不变的情况下， 考察催化剂 用量对大豆油碘值的影响， 结果见图 3。 由图 3 可知， 催化剂用量小于 3 mL， 反应 10 min， 该反应没有结束， 测定的大豆油碘值小于其 实际碘值。而当催化剂用量大于3 mL 时， 10 min 内 反应完全， 大豆油碘值趋于稳定， 表明催化剂用量大 1312017 年 第 42 卷 第 12 期中国油脂 于 3 mL 后， 催化剂用量的增加对反应并没有优势。 因此， 选择 2 5%醋酸镍的用量为 3 mL。 图 3催化剂用量对碘值的影响 2 2 3反应温度的选择 按照 1 2 2， 以 3 mL 2 5%醋酸镍为催化剂， 研 究不同反应温度对大豆油碘值的影响。当反应温度 高于 30时， 溶液中会有碘蒸气蒸发， 导致碘转化 为碘离子的浓度降低， 使得测定碘值远远小于实际 碘值。因此， 本实验选择南北方普遍室温 20 和 5进行研究， 结果见图 4。 图 4反应温度对碘值的影响 由图 4 可知， 快速法在 5条件下， 反应 15 min 后， 碘值才基本达到稳定， 而在 20条件下， 只需要 10 min 即可基本反应完全。综合考虑， 选择快速法 反应温度为 20。 2 3精密度实验 反应温度20， 按照1 2 1 反应40 min 和按照 1 2 2 以 3 mL 2 5% 醋酸镍作为催化剂反应 10 min， 分别测定两种方法对应的大豆油碘值。在 相同条件下分别进行 8 次平行实验， 结果见表 1。 表 1精密度实验结果( n =8) 方法 碘值( I) /( g/100 g) 12345678平均值 标准 偏差 韦氏法126 3126 9127 1126 4126 6126 3127 0126 8126 6750 299 快速法125 3126 1124 9125 6126 4126 0125 4125 5125 6500 456 相对误 差/% 0 81 由表1 可知， 通过 8 次平行实验， 测得韦氏法的 标准偏差为0299， 以醋酸镍作催化剂的标准偏差为 0456， 且两种方法的相对误差仅081%， 表明该醋酸 镍催化法和韦氏法一样具有可行性和稳定性。因此， 加入25%醋酸镍作为催化剂， 能加快反应速率， 缩短 反应时间， 且不影响油脂碘值测定结果的准确性。 3结论 在韦氏法的基础上， 建立了以 2 5% 醋酸镍作 为催化剂的油脂碘值快速测定方法。探究催化剂种 类及用量和反应温度对碘值测定结果的影响。结果 表明， 在 20下， 韦氏法反应 30 min， 反应转化率为 99