全自動電位滴定儀測定牛油、棕櫚油中的酸價規范操作與應用方案

1 前言

酸價是評價油脂及含油食品新鮮程度和品質劣變的重要指標，反映樣品中游離脂肪酸的總量。食品在加工、儲藏過程中，由于酶、微生物、光照或高溫作用，脂肪會逐漸水解或氧化產生游離脂肪酸，導致酸價升高，進而產生不愉快氣味（哈喇味），嚴重影響食品的風味、色澤及食用安全。酸價是我國食品安全國家標準中衡量食用油、糕點、堅果、調味料等含油食品質量的關鍵強制性指標。

傳統的酸價測定采用手工滴定法，依靠指示劑顏色變化判定終點，對于深色油脂或渾濁樣品，終點判斷極為困難，易受人為因素影響。本方案依據《GB 5009.229-2025 食品安全國家標準 食品中酸價的測定》中第二法（冷溶劑自動電位滴定法），采用自動電位滴定儀測定食品中的酸價。該方法通過監測滴定過程中的 pH 突躍自動判定終點，徹底解決了深色樣品終點難判定的問題，具有操作簡便、結果準確、重復性好、適用范圍廣的特點，適用于動植物油脂、含油食品及食品加工過程中油脂酸價的快速、批量檢測。

2 儀器與試劑

2.1 儀器

優云譜電位滴定儀；非水相酸堿滴定專用復合 pH 電極（采用 Ag/AgCl 內參比，移動套管式隔膜）；磁力攪拌器；分析天平（感量 0.001 g 和 0.01 g）；滴定杯（200 mL）；實驗室榨油機（螺旋壓榨、非加熱式）；索氏抽提裝置；旋轉蒸發儀；恒溫水浴鍋；恒溫鼓風干燥箱；離心機（轉速 ≥8000 r/min）；食品粉碎機或搗碎機等。

圖1：電位滴定儀

2.2 試劑

異丙醇（分析純）；無水乙醚（分析純）；95% 乙醇（分析純）；石油醚（沸程 30℃~60℃）；無水硫酸鈉（分析純）；液氮（純度 >99.99%）；氫氧化鉀（分析純）；氫氧化鈉（分析純）。氫氧化鉀或氫氧化鈉標準滴定溶液（0.5 mol/L、0.1 mol/L、0.05 mol/L，按 GB/T 601 配制和標定，或購買有證標準物質）。

冷溶劑：將無水乙醚與異丙醇（或 95% 乙醇）按 1:1 的體積比混合均勻，現用現配。

3 實驗方法

【特別提示】以下實驗以牛油為例展示說明。

3.1 試樣制備

不同類型的樣品制備方法如下：

動植物油脂、起酥油等：液態樣品混勻取樣；固態樣品置于溫水浴（≤50℃）或烘箱中加熱熔化后混勻取樣。若試樣渾濁、分層，按附錄 A 進行除雜脫水。

圖2：樣品及前處理展示

3.2 試樣稱量

根據估計的酸價范圍，按表 1 稱取油脂試樣（精確至 0.001 g）于 200 mL 滴定杯中。

表1 油脂試樣稱樣量及標準滴定溶液濃度選擇

圖3：樣品稱量過程展示

3.3 電極準備

實驗前，使用 pH 4.0、7.0、9.0 標準緩沖液校正非水相 pH 電極，確保電極斜率在 95% 以上，零點偏移在合理范圍內。由于使用非水溶劑體系，響應時間可能略慢，需確保電極穩定。

3.4 樣品測定步驟

向盛有試樣的滴定杯中加入 60 mL 冷溶劑，放入聚四氟乙烯磁力攪拌子，置于攪拌器上攪拌至試樣完全溶解。將已校正的電極和滴定管插入液面下（注意電極玻璃泡和防擴散頭勿碰杯壁），啟動動態滴定模式。用氫氧化鉀或氫氧化鈉標準滴定溶液滴定，儀器自動繪制pH-滴定體積曲線及一階微分曲線。

注：牛油測定過程中需保持溶劑或滴定杯的適當溫度（如40~50℃），否則可能影響滴定的準確性。

終點判定：以"pH 突躍"導致的一階微分曲線峰頂點為滴定終點。若出現多次突躍（如米糠油），取 pH 7.5~9.5 范圍內的突躍起點對應終點。滴定結束記錄消耗體積 V。同時進行空白試驗，記錄空白體積 V?。

圖4：滴定過程及滴定曲線與一階微分曲線示意圖

3.5 電位滴定儀參數設置

4 結果與討論

4.1 計算公式

試樣中酸價（以 KOH 計）按下式計算：

式中：X= (V?V?)×c×56.1 / m

X：酸價，單位為毫克每克（mg/g）

V：滴定試樣液消耗的標準滴定溶液體積，單位為毫升（mL）

V?：空白試驗消耗的標準滴定溶液體積，單位為毫升（mL）

c：標準滴定溶液的濃度，單位為摩爾每升（mol/L）

56.1：氫氧化鉀的摩爾質量，單位為克每摩爾（g/mol）

m：油脂試樣的質量，單位為克（g）

計算結果保留：酸價 ≤1 mg/g時保留 2 位小數；1 mg/g< 酸價 ≤100 mg/g時保留1 位小數；酸價 >100 mg/g時保留至整數位。

4.2 測試結果

注：此處以牛油為例展示

4.3 精密度

當酸價 ≤1 mg/g時，在重復性條件下獲得的兩次獨立測定結果的絕對差值不應超過算術平均值的 15%；當酸價 >1 mg/g時，絕對差值不應超過算術平均值的 12%。本方案結果符合 GB 5009.229-2025 標準要求。

5 方案特點與優勢

5.1 方案合規性與權威性

標準完備：嚴格遵循 GB 5009.229-2025 《食品安全國家標準 食品中酸價的測定》第二法（自動電位滴定法），測定結果具有法律效力和權威性。

應用廣泛：覆蓋了從普通植物油到深色米糠油、從固態起酥油到半固態調味料的全品類檢測需求。

5.2 針對深色與復雜基質的優勢

終點判斷客觀：采用 pH 突躍判定終點，徹底解決了傳統手工滴定中酚酞、百里香酚酞等指示劑在深色油樣（如辣椒油、花椒油）或渾濁樣品中無法辨色的問題。

抗干擾強：對于米糠油等具有多次 pH 突躍的特殊樣品，儀器可通過一階微分曲線自動識別正確的突躍區間，無需人工干預。

5.3 儀器核心優勢

自動化程度高：從加液、滴定、識別終點到數據計算全自動完成，大幅提升檢測效率，尤其適合批量樣品分析。

數據可追溯：完整記錄滴定曲線、一階微分曲線及計算結果，滿足實驗室認證認可及質量管理體系對數據溯源性的嚴格要求。

非水相電極適配：配備專用非水相酸堿電極，移動套管式隔膜設計有效防止有機溶劑堵塞，延長電極壽命。

5.4 關鍵操作要點

溶劑環境：冷溶劑（乙醚－異丙醇）需現用現配，乙醚易燃易揮發，實驗應在通風櫥內進行。

電極維護：非水相滴定結束后，電極應用無水乙醇或專用溶劑清洗，再浸泡于飽和氯化鉀水溶液中恢復水化層，以保證下次測量響應靈敏。

溫度控制：滴定應在室溫（25℃左右）下進行，避免溫度波動對 pH 測量造成漂移。樣品處理：索氏抽提及旋轉蒸發溫度不得超過 40℃，防止油脂進一步氧化導致酸價升高。

6 結論

本方案為食品中酸價的測定提供了從標準解讀、樣品前處理、儀器測定到結果計算的完整解決方案。方法嚴格遵循GB 5009.229-2025國家標準，電位滴定儀的自動化優勢與專用非水相電極，能夠準確、高效地評估各類動植物油脂及含油食品的新鮮度和品質，是食品生產加工企業、第三方檢測機構及政府監管部門進行質量控制與風險監測的可靠工具。

7 參考文獻

[1] GB 5009.229-2025 食品安全國家標準 食品中酸價的測定[S].

[2] GB/T 601 化學試劑 標準滴定溶液的制備[S].

[3] GB 5009.3 食品安全國家標準 食品中水分的測定[S].