基于电导率法的地沟油含量测定

引 言

地沟油，是从地沟的废弃食物或者残渣中提炼出的油， 可分为三类：一是狭义的地沟油，是将下水道中的油腻漂浮物或宾馆，酒楼的剩菜剩饭经过简单加工和提炼出的油；二是由劣质的猪肉，猪内脏，猪皮加工和提炼出的油；三是用于油炸食品的油，但超过一定使用次数后被重复使用或向其中加入一部分新油再进行使用的油类［1］。

初期处理的地沟油只经过简单加工，即去掉肉眼能看见的脏东西，反复加热后把残渣过滤或沉淀掉就被视为食用油出现在市场上。随着造假技术的进一步提升，地沟油经白土和活性炭吸附进行脱色处理过滤后颜色变浅并且变亮，掺入正常的食用油中无法通过肉眼识别，达到了以假乱真的效果［2］。地沟油中不仅含有大量污水、重金属、垃圾和洗涤剂，还含有黄曲霉素及苯并芘等致癌物质，且地沟油不卫生的制作过程导致其含有大量细菌和真菌等有害微生物，同时还会产生大量的寄生虫及虫卵。

当人们食用经处理过的地沟油时，轻者会出现头晕、头疼、腹泻、腹痛、消化不良等症状，重者体内的白血球和消化道粘膜会遭到破坏，引起食物中毒，内脏严重受损甚至致癌［2］。此外，大部分地沟油中都含有富含饱和脂肪酸的动物油脂，而食用过量饱和脂肪酸会导致人体内胆固醇，三酰甘油，LDL-C 含量升高，对心脑血管健康造成巨大威胁［3］。针对地沟油对食品安全造成的极大危害，采取有效鉴别地沟油的方法，对加强地沟油的监督管理，确保食用油质量和人身健康具有重要价值［4］。

1 研究背景

许多发达国家都有对地沟油进行严格监管的制度，美国对非法回收和加工地沟油有严厉的惩罚制度；德国的泔水从产出、回收和利用都有详细的记录 ；而日本在很多城市都设有废弃油回收点，通过专业公司处理后由政府高价回收等［5］。随着我国餐饮业规模的逐渐扩大，所产生的废弃油脂也日益增多。在利益的驱使下，许多不法分子将目光投向了提炼地沟油，并将其掺入到食用油中流入市场［6］。由于成本低，利润大，而且我国对废弃油脂的回收处理还缺乏完善的管理体制，使得越来越多的地沟油涌入市场，不仅造成市场混乱，而且在很大程度上危害着我们国人的身体健康。因此急需一种简单、有效的检验方法来拯救我们的市场和每位消费者的身心健康。

2 研究目的与意义

目前，我国国内还没有检测地沟油的统一标准，现行的国家强制性标准《食用植物油卫生标准》（GB27162005）［7］中，关于食用油的理化指标检测包括酸价、过氧化值、浸出油溶剂残留、游离酚（棉籽油）、总砷、铅、黄曲霉毒素、苯并芘、农药残留共 9 项指标，分别对植物原油和植物食用油进行不同

的指标检测。但这 9 项指标即使是地沟油也可以在经过深加工后达到合格标准，无法针对地沟油进行辨别性检测。而且传统检测地沟油的方法如酸价测定法，过氧化值测定法测定时间过长，操作步骤复杂繁琐，不易应用和掌握［2］。由于在烹饪过程中加入了各种各样的调味剂以及污水中含有大量的金属离子使地沟油的电导率测定值升高［8］，因此地沟油的电导率远大于食用油的电导率，而且电导率的测定容易操作，且仪器易于在一般场所配置，便于工作人员使用，更具有方便、廉价等特点，适用于监管部门的监管与监控［9］。所以本实验通过测定地沟油水相的电导率值来简单、有效、快速地判断出食用油中是否掺有地沟油。

3 国内外研究现状

目前，在利用电导率来测定地沟油的相关研究方面，刘志军［10］等人利用电导率与电解质的关系，因地沟油萃取水相的电导率为食用油的 3～7倍，研制出一种半小时即可鉴定出地沟油的方法，但准确性不高，没有得到推广［11］。朱锐［6］等人主要研究了以不同比例向食用油中掺入地沟油来定量检测是否使用地沟油掺假，但并未研究出各种影响电导率值的因素。黄伟［1］等人从电导率和折光指数两个指标对地沟油掺伪进行检测，由于其方法比较复杂，限制了应用［11］。国外许多国家对于地沟油的回收和处理都有严格的法律法规，因此国外对地沟油检测方法的研究较少。

4 研究方法

电导率是表示物质传输电流能力强弱的一种测量值。电导率仪的测量原理是将两块平行的极板放在被测溶液中，在极板的两端加上一定电势，然后测定极板间流过的电流。根据欧姆定律，电导率是电阻的倒数，由导体本身决定。水相的电导率值与其所含的无机酸、碱、盐的量有一定关系，当这些量的浓度较低时，电导率值随着浓度的增大而增大，因此，该指标常用于推测水中离子的总浓度或者含盐量。正常的食用油脂属于非导电物质，其电导率值很低，而地沟油中含有食物残渣，洗涤剂以及食盐等添加物，且在烹饪和提炼过程中与金属器皿长时间接触，含有大量金属离子，更重要的是油脂在氧化变质的过程中会分解产生大量极性小分子化合物如醛、酮等［12］，使得非导电油脂的电导率大幅度增加。故用测定油水混合物萃取水相的电导率方法来判定样品油中是否含有地沟油是有效可行的。

5 材料与方法

5.1 材料与试剂

分别选取金龙鱼一级大豆油，金鼎一级大豆油，烧烤店用油，油条店用油，烤肠摊用油，熏肉大饼店用油，散打油 1， 散打油 2，饼店用油，臭豆腐炸后油（地沟油）和去离子水（电导率为 2.47 µS／cm）

5.2 仪器与设备

除选用上海精密科学仪器有限公司生产的DDSJ-308A型电导率仪（DJS-1C型铂黑电导电极）与北京赛多利斯仪器系统有限公司生产的Sartorius电子天平外，还需 50 mL的烧杯， 100mL的量筒若干。

5.3 实验方法

5.3.1 电导率仪的安装及调试

将电源及电极插入相应的电源插座和电极插座中，并将电极的固定架安装在电导率仪右侧，将电极放在固定架上。打开开关，待显示屏稳定后，开始调试。按 测量转换 键直到显示屏右下角出现 电导率 字样，然后按 模式 键，再按上下键选择 电极常数 ，按 确定 后，仪器显示 电极常数设定 和 电极常数标定 ，按上下键确定电极常数设定， 由于电极的型号为DJS-1C型铂黑电极，因此电极常数设定为1， 按 确定 即可进行测量。

5.3.2油萃取水相电导率的测定

称取 10 组 10.0 g 不同种类的油，用去离子水配成水油比为 2∶1（mL/g）的油水混合物，搅拌 30 s后静置分层10 min，然后萃取出水相，测定萃取出的水相的电导率值，并扣除去离子水自身的电导率值［13］。

5.3.3 测定水油比对萃取水相电导率值的影响

每种油称取四组，每 10.0 g 为一组。分别加入 10，20， 30，40 mL 的去离子水，配置成为水油比分别为1∶1，2∶1，3∶1，4∶1 的油水混合物，搅拌 30 s后静置分层10 min，萃取出水相，并测定水相的电导率值，扣除去离子水的电导率值。

5.3.4 测定油水混合物的混匀方式对萃取水相电导率值的影响

每种油称取两组，每 10.0 g 为一组。分别加入 20 mL 的去离子水，配制成水油比为 2∶1 的油水混合物，第一组搅拌30 s，然后静置分层10 min，萃取水相并测出电导率值。第二组振荡 30 s，静置分层10 min，萃取水相并测出其电导率值。但以上测出的电导率值都应减去去离子水的电导率值。

5.3.5 测定静置分层的时间对萃取水相电导率值的影响

每种油称取两组，每组 10.0 g，分别加入 20 mL 的去离子水，搅拌 30 s，第一组静置分层10 min，第二组静置分层过夜，分别萃取两组的水相并测定水相的电导率值，扣除去离子水的电导率值并进行比较。

6 结果与分析

6.1 样品油萃取水相的电导率值

各种油的电导率值见表 1 所列。

从表 1 中可以看出臭豆腐炸后油，即纯粹的地沟油的萃取水相的电导率值远远大于其他油的电导率值。在超市所购买的金龙鱼一级大豆油和金鼎一级大豆油的电导率值均小于10 µS/cm，而测定的样品油中，油条店用油和烤肠摊用油及散打油 2的萃取水相的电导率值明显高于 10µS/cm，甚至达到其他油类的 2～4倍，因此可以判断出正常食用油的电导率值均小于 10µS/cm，而地沟油的电导率值则大于 30µS/cm，介于10 ～30 µS/cm 之间的油类则掺有地沟油，属于掺假油。

6.2 水油比对萃取水相电导率值的影响

水油比对萃取水相电导率值的影响如图 1所示。由图 1 可知，水油比对电导率值的大小有较大影响，当水油比为1∶1 时，萃取水相操作较难控制，操作性不强；当水油比为 3∶1时， 测定结果不稳定 ；当水油比为 4∶1时，10种油的电导率值差距不大，无法明确判断出是否含有地沟油。因此，选择水油比为 2∶1的比例较合适，既稳定又能明显区分，可以清楚判断出是否掺有地沟油。

6.3 油水混合物的混匀方式对萃取水相电导率值的影响

油水混合物的混匀方式对萃取水相电导率值的影响如图2 所示。从图2中可以看出，油水混合物的混匀方式为搅拌时， 将油和水进行比较彻底的混合，油中的各种离子完全进入水中，因此各种油萃取水相的电导率值可进行清晰的区分和判断， 而振荡使得油和水无法很好地混合，油中的离子没有彻底进入水中，导致各种油的萃取水相的电导率值差距不大，不能很好地区分。故选择以搅拌方式将油和水进行混合比较合适。

6.4 静置分层的时间对萃取水相电导率值的影响

静置分层时间对萃取水相电导率值的影响如图 3 所示。

从图 3 所示的结果中可看出，第二组过夜静置分层的油水混合物萃取水相的电导率值与第一组经过 10 min 静置分层的油水混合物的萃取水相的电导率值并没有明显差别。因此静置分层过长时间对油水混合物萃取水相的电导率值没有明显影响。

7 讨论

从上述实验结果可以看出，正常食用油的电导率值均小于 10 µS/cm，地沟油的电导率值大于 30 µS/cm，而样品中某些油类的电导率值介于10 ～30 µS/cm 之间，属于正常食用油中掺有一定量的地沟油。而且在研究各种因素对样品油萃取水相的电导率值的影响时，可以看出油水混合物的水油比对萃取水相的电导率值有明显影响，并且经实验得出了最合适的水油比。油水混合物的混匀方式对萃取水相的电导率值也有相对明显的影响。而静置分层时间 10 min 和过夜静置分组测定后，萃取水相的电导率值并没有明显区别。

8 结 语

在超市购买的金龙鱼一级大豆油和金鼎一级大豆油为正常合格的食用油，在学校周围收集的烧烤店用油，熏肉大饼店用油及散打油 1 号的电导率值小于 10 µS/cm，故为正常合格的食用油。臭豆腐炸后油为纯地沟油，电导率超过 30 µS/cm。而在学校周围其他店收集的油如油条店用油，烤肠摊用油，饼店用油和散打油 2 号的电导率值均在 10 ～30 µS/cm 之间，故判断这些油类都不同程度的掺有地沟油。

在研究各因素对萃取水相电导率值的影响实验中可以得出，油水混合物水油比对萃取水相的电导率值有明显影响， 最合适的水油比为 2∶1 ；油水混合物的混匀方式对萃取水相的电导率值也有明显影响，搅拌方式能够使得油水混合物混匀，油中各种离子能够彻底进入水中，测得的电导率值更加准确，而振荡方式不能很好的达到这一点，因此，搅拌方式为最合适的选择 ；静置分层的时间过长对萃取水相的电导率值与静置分层10 min萃取水相的电导率值并没有明显差别，所以10 min 的时间使油水混合物能够明显分层即可。