本發明涉及食品油脂檢測，具體涉及一種基于差示掃描量熱測定食品油脂過氧化值的方法。

背景技術：

1、油脂作為一種在食品工業中廣泛應用的原料，其品質影響著食品的質量。油脂氧化，俗稱酸敗，主要由于油脂中不飽和脂肪酸氧化產生過氧化物，并降解成揮發性醛、酮、酸混合物，使油脂產生不愉悅氣味，而且會降低食品的營養品質，因此，快速檢測食用油脂氧化情況，確保食用油脂安全，具有重要意義。

2、目前，對于食品油脂氧化程度的檢測主要是基于《gb?5009.227-2023食品安全國家標準食品中過氧化值的測定》中的指示劑滴定法和電位滴定法，但該方法試樣量大，步驟繁瑣，且需使用大量有機試劑，如冰乙酸、三氯甲烷、石油醚等，不適合快速智能化檢測。

3、專利文獻cn?106226286?a公開了一種基于拉曼光譜快速檢測食用油脂氧化進程的方法，采用785nm波長的入射激光光源對待測油樣進行掃描，在獲得的拉曼光譜圖中選擇974cm-1和1265cm-1兩個波段的特征峰特異表征油脂氧化程度。該方法測試過程不使用任何化學試劑，具有安全無污染的優勢。但是對食用油進行拉曼光譜檢測存在受熒光背景干擾的問題。

4、差示掃描量熱分析(differential?scanning?calorimetry,dsc)用于測定樣品的物理轉變和化學反應，在程序控制溫度下，能夠測量輸入到試樣和參比物的功率差與溫度的關系。dsc可測量樣品轉變過程中吸收或放出的熱量，測量轉變所發生的起始溫度、最大反應時的溫度及反應結束的溫度等。dsc具有使用溫度范圍寬、分辨率高、試樣用量少、不使用有機試劑等特點。

5、油脂氧化是一種化學反應(放熱反應)，dsc可測定該化學反應過程中的熱量變化，相關研究發現，油脂氧化反應峰值溫度(tp)及反應活化能(e)隨著油脂貯藏時間延長而降低，說明油脂dsc測定值與其氧化穩定性存在定性、定量關系。目前尚未有關于以差示掃描量熱技術表征油脂過氧化值的相關研究報道。因此，利用dsc熱分析技術，開發試樣量小、不使用有機試劑、檢測時間短的油脂過氧化值測定方法是目前亟需解決的問題。

技術實現思路

1、本發明的目的在于開發一種試樣量小(毫克級)、不使用有機試劑的快速準確檢測食品油脂過氧化值的方法。

2、為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

3、本發明提供了一種基于差示掃描量熱測定食品油脂過氧化值的方法，包括以下步驟：

4、(1)利用差示掃描量熱儀以若干升溫速率梯度對待測食品油脂樣品從100℃加熱至390℃進行氧化誘導，測定油脂樣品在不同升溫速率下的氧化誘導峰值溫度t，并計算其氧化反應活化能e；

5、(2)將計算得到的氧化反應活化能e值代入擬合函數，計算得出待測樣品的過氧化值pov；

6、所述擬合函數的構建方法包括：1)取若干不同氧化程度的食品油脂樣品，按照步驟(1)的方法測定每個樣品在不同升溫速率下的氧化誘導峰值溫度t，并計算其氧化反應活化能e；同時采用指示劑滴定法或電位滴定法測定每個樣品的過氧化值pov；2)以過氧化值pov為因變量，活化能e為自變量進行函數擬合，得到所述擬合函數。

7、本發明研究發現油脂樣品的氧化反應活化能e與過氧化值pov存在相關性，通過對已知樣品的活化能e與過氧化值pov建立數量函數關系。基于所得到的擬合函數，測定并計算任一未知氧化程度油脂的差示掃描量熱氧化活化能e，代入擬合函數即可計算得到該樣品的過氧化值pov。

8、所述食品油脂可以為但不限于食用植物油或動物油。

9、步驟(1)中，基于差示掃描量熱的氧化誘導測試，具體的，以恒定的升溫速率從100℃加熱至390℃，在加熱過程中往油脂中通入氧氣對樣品進行氧化誘導，測定油脂樣品的氧化誘導峰值溫度t。通過測定不同升溫速率下的氧化誘導峰值溫度t，并計算其氧化反應活化能e。

10、具體的，油脂樣品的稱取量為3～10mg。作為優選，油脂樣品的稱取量為3～5mg。

11、作為優選，氧化誘導時，向樣品中通入載氣流量50ml/min的氧氣。

12、作為優選，升溫速率范圍為5～15k/min。更為優選，設置4個升溫速率梯度，分別為5k/min、7.5k/min、10k/min、15k/min。

13、作為優選，油脂的氧化反應活化能e的計算使用ozawa方程lgβ＝-0.4567e/(rt)+c，公式中β為升溫速率，單位為k/min；e為活化能，單位為kj/mol；r為氣體常數，8.314j/(k·mol)；t為差示掃描量熱儀測定的氧化峰值絕對溫度，單位為k；c為常數；

14、以lgβ對1/t進行直線擬合，得出直線斜率，代入所述ozawa方程，計算得出活化能e。

15、本發明中，根據待測食品油脂樣品具體種類構建相應的擬合函數。具體的，取若干不同氧化程度的食品油脂樣品，采用差示掃描量熱法測定每個樣品在不同升溫速率下的氧化誘導峰值溫度t，并計算其氧化反應活化能e；同時參照《gb?5009.227-2023食品安全國家標準食品中過氧化值的測定》中的方法測定每個樣品的過氧化值pov，然后以過氧化值pov為y，活化能e為x，進行函數擬合。

16、作為優選，步驟1)中，所述不同氧化程度的食品油脂樣品為同一種食品油脂均勻分為5～8份后在80～120℃條件下加熱不同時間后制得。加熱過程中油脂樣品與空氣接觸。

17、更為優選，食品油脂在90℃條件下進行加熱，加熱時間以每12小時作為梯度。

18、作為優選，步驟2)中，擬合函數的r2≥0.99。

19、本發明中所述食品油脂可以為但不限于山茶油。

20、本發明的一種具體實施方式，針對山茶油構建的擬合函數為：pov＝0.0004308335e4-0.1190936436e3+12.2904736266e2-561.4458320339e+9590，pov的單位為mmol/kg。基于該函數計算的pov值與利用國標法測定的pov值無顯著性差異，表明本發明提供的方法科學可靠。

21、本發明具備的有益效果：

22、本發明利用差示掃描量熱技術，測量油脂氧化反應釋放的熱量，建立氧化反應活化能與過氧化值的數量函數關系。相較于傳統的國標測過氧化值方法，本發明的方法試樣量小、不使用有機試劑、精度高，解決了目前油脂氧化穩定性的檢測試樣量大，步驟繁瑣，且有機試劑消耗量大等的現實問題。本發明方法檢測手段簡單易行，測試時間短，試劑試樣消耗量少，易于實際檢測操作，滿足市場對于油脂氧化穩定性的檢測需要，應用前景廣闊。

技術特征：

1.一種基于差示掃描量熱測定食品油脂過氧化值的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權利要求1所述的基于差示掃描量熱測定食品油脂過氧化值的方法，其特征在于，步驟(1)中，油脂樣品的稱取量為3～10mg。

3.如權利要求1或2所述的基于差示掃描量熱測定食品油脂過氧化值的方法，其特征在于，步驟(1)中，氧化誘導時，向樣品中通入載氣流量50ml/min的氧氣。

4.如權利要求1或2所述的基于差示掃描量熱測定食品油脂過氧化值的方法，其特征在于，步驟(1)中，升溫速率梯度分別為5k/min、7.5k/min、10k/min、15k/min。

5.如權利要求1所述的基于差示掃描量熱測定食品油脂過氧化值的方法，其特征在于，步驟(1)中，油脂的氧化反應活化能e的計算使用ozawa方程lgβ＝-0.4567e/(rt)+c，公式中β為升溫速率，單位為k/min；e為活化能，單位為kj/mol；r為氣體常數，8.314j/(k·mol)；t為差示掃描量熱儀測定的氧化峰值絕對溫度，單位為k；c為常數；

6.如權利要求1所述的基于差示掃描量熱測定食品油脂過氧化值的方法，其特征在于，步驟1)中，所述不同氧化程度的食品油脂樣品為同一種食品油脂均勻分為5～8份后在80～120℃條件下加熱不同時間后制得。

7.如權利要求6所述的基于差示掃描量熱測定食品油脂過氧化值的方法，其特征在于，食品油脂在90℃條件下進行加熱，加熱時間以每12小時作為梯度。

8.如權利要求1所述的基于差示掃描量熱測定食品油脂過氧化值的方法，其特征在于，步驟2)中，擬合函數的r2≥0.99。

9.如權利要求1所述的基于差示掃描量熱測定食品油脂過氧化值的方法，其特征在于，所述食品油脂為山茶油。

10.如權利要求9所述的基于差示掃描量熱測定食品油脂過氧化值的方法，其特征在于，所述擬合函數為：pov＝0.0004308335e4-0.1190936436e3+12.2904736266e2-561.4458320339e+9590。

技術總結
本發明公開了一種基于差示掃描量熱測定食品油脂過氧化值的方法，屬于食品油脂檢測技術領域。所述方法包括：(1)利用差示掃描量熱儀測定油脂樣品在不同升溫速率下的氧化誘導峰值溫度T，并計算其氧化反應活化能E；(2)將E值代入擬合函數，計算得出待測樣品的過氧化值POV；所述擬合函數基于已知樣品的氧化反應活化能E和國標法測定的過氧化值POV通過曲線擬合構建得到。本發明利用差示掃描量熱技術，測量油脂氧化反應釋放的熱量，建立氧化反應活化能與過氧化值的數量函數關系。相較于傳統的國標測過氧化值方法，本發明具有試樣量小、不使用有機試劑、精度高的優點。

技術研發人員：張輝,李陽
受保護的技術使用者：嘉興未來食品研究院
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28