市场上油炸用油快速检测技术的研究

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食品安全问题作为一个关系到国计民生的重大问题一直是人们关注的焦点。政府相关部门都投入了巨大的人力、物力和财力保障市场上食品的安全。煎炸食品作为中国的传统食品一直以来以其诱人的色泽、香酥的口感和优异耐储藏性等优点深受消费者的喜爱。但另一方面油炸用油在高温煎炸过程中由于与氧气、水、各种食物相接触,会发生诸如氧化反应、水解反应、聚合反应等化学反应,在不断降低油炸用油质量品质的同时,还会产生过氧化物、丙烯酰胺、苯并芘等有毒有害物质,从而危及消费者的身体健康。这就使煎炸用油的质量成为困扰着煎炸食品的品质的重要因素。传统的煎炸用油检测标准如酸价、过氧化值、羰基价、总极性组分、碘值等。但目前的检测方法国家标准大多具有耗时、耗力、耗试剂等缺点而限制了相关部门对市场上油炸用油的快速大量检测。随着技术设备的日益成熟以及快速、无损、无需化学试剂等优点,中红外光谱技术(MIR)、近红外光谱技术(NIR)、低场核磁共振技术(LF-NMR)在食品检测领域的应用日益广泛。目前MIR和NIR技术已被广泛应用于农药残留检测、食品掺伪分析、食品品质分级、食品原产地鉴定以及食品中各种成分的分析检测,而在油脂检测中的应用也包含了油脂理化指标预测、脂肪酸组成检测、油脂掺伪检测等在内的多个领域。LF-NMR技术也已在食品中水分和脂肪含量测定、水分分布状态及其变化研究、食用油掺伪检测等方面有了一定的应用。而在油炸用油质量检测方面,MIR、NIR、LF-NMR技术也已经在实验室控制条件下油炸用油质量检测方面取得了较好的效果。但市场上各油炸摊点所用油脂的种类、所炸食品种类、油炸条件(如温度、油炸时间)等方面存在较大差异,这给上述快速检测技术应用于市场上煎炸用油的实际检测带来了挑战。为了研究上述快速检测方法的适用性,我们在上海市10个行政区市场上采集了来自路边摊点、小饭店、快餐连锁店等处的油炸用油样品共计109个,分别检测了油样的过氧化值(PV)、酸价(FFA)、极性组分(TPC)和粘度等质量指标。进行线性分析,探究各指标之间的相关性。采集各油样的中红外和近红外图谱以及多组分T2弛豫图谱。在去掉各指标极大的油样后,将剩余油样分为建模组和验证组并使用偏最小二乘回归(PLS)方法来建立各指标的中红外和近红外预测模型和验证模型;分析多组分T2弛豫图谱中T21峰面积(S21)比例与各指标的线性关系。经检测共发现8个(占总样品数7.3%)油样超过国家标准,说明了市场上油炸用油存在一定的安全问题。中红外模型对PV的预测性能很弱(预测模型:R2=0.097,SEP=3.318,RPD=0.965;验证模型:R2=0.051,SEP=3.491,RPD=0.853)而对FFA预测性能有所增强(预测模型:R2=0.594,SEP=0.177,RPD=1.524;验证模型:R2=0.650,SEP=0.152,RPD=1.662),而对TPC有较强的预测能力(预测模型:R2=0.901,SEP=2.164,RPD=1.593;验证模型:R2=0.435,SEP=0.239,RPD=1.042),对粘度的预测性能与TPC表现相近(预测模型:R2=0.909,SEP=0.815,RPD=3.319;验证模型:R2=0.921,SEP=0.706,RPD=3.543)。NIR模型对PV(预测模型:R2=0.169,SEP=3.065,RPD=1.006;验证模型:R2=0.154,SEP=6.406,RPD=0.483),FFA(预测模型:R2=0.620,SEP=0.164,RPD=1.593;验证模型:R2=0.435,SEP=0.239,RPD=1.042),TPC(预测模型:R2=0.909,SEP=0.815,RPD=3.319;验证模型:R2=0.921,SEP=0.706,RPD=3.543)和粘度(预测模型:R2=0.930,SEP=0.752,RPD=5.012;验证模型:R2=0.966,SEP=0.484,RPD=5.390)的预测模型效果与MIR模型类似。样品中的起酥油除去后,各模型的表现都有少许的提高。用低场核磁共振技术对油样进行检测时,S21比例与极性组分和粘度呈现良好的相关性,R2值分别为0.860和0.840,除去油样中的起酥油后R2值略有上升,分别达到0.865和0.854。而S21比例与游离脂肪酸和过氧化值则无明显线性关系,R2值分别只有0.256和0.004,除去油样中的起酥油后R2也分别只有0.302和0.011。另外,TPC和粘度间有着良好的线性关系(所有样品:R2=0.882,无起酥油样品:R2=0.927),而其他各指标之间的线性关系都较弱。上述结果一方面反映了市场上油炸用油存在一定的安全问题,另一方面也表明MIR、NIR、LF-NMR技术均可以应用于市场上油炸用油的快速检测。另外,粘度与极性组分之间良好的线性关系也使通过测量油样粘度来预测极性组分成为可能。这将为相关部门对市场上油炸用油的持续、大量、快速检测提供了技术支持,并有利于加强对市场上油炸食品品质的保障。
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