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摘要:相对密度是油脂的理化指标,本实验通过自动密度仪法和比重瓶法(GB/T5526-1985)测定植物原油的相对密度,并对结果数据统计分析,比较两种方法的重复性,数据表明自动密度仪法测定相对密度的结果满足GB/T5526-1985的精密度要求,且方法的重复性好,精度高,操作更简单便捷。
关键词: 密度仪 比重瓶法 相对密度 植物原油
引言
植物原油是以植物油料为原料,经压榨或浸出工艺提取得到的初加工植物性油脂,即植物毛油,植物原油属于植物食用油的原料,仍不可食用,需经过精炼工艺制成符合国家标准要求的食用油脂。我国属于油脂消费大国,市场上常见的油脂包括大豆油、花生油、菜籽油、玉米油、葵花籽油、棕榈油、芝麻油、亚麻籽油、橄榄油、油茶籽油。从消费结构来看,大豆油仍是中国居民消费最多的植物油,占比46. 4%,略有下滑,紧随其后的是菜籽油21.5%、棕榈油10. 6%、花生油9.6%[1]。相对密度是植物油脂重要的理化指标之一,其经常运用在油脂行业的贸易结算中。GB/T5526-1985中的比重法是各油脂生产厂家最常用的测定方法[2],然而经济发展,科技快速进步,生产贸易过程中的各方亦需要能快速检测油脂的相对密度,自动密度仪随之出现。
自动密度仪是利用U型振荡管法,根据管的振荡频率的二次方与管内样品的密度呈线性关系的原理精确测量样品密度。将待测液体泵入谐振筒传感器后,物体受激而发生振动时,其振动频率或振幅与物体本身的质量有关,如果在物体内充以一定体积的液体样品,则其振动频率或振幅的变化便反映一定体积的样品液体的质量或密度[3]。
为了能快速准确的测定中植物原油的密度,我们使用比重瓶法和密度仪法分别测定不同植物原油的相对密度,并对其结果进行比较。
1比重瓶法与自动密度仪法测定植物原油相对密度的比较
1.1实验材料
大豆原油、菜籽原油、花生原油、玉米原油、葵花籽原油、芝麻原油;乙醇、乙醚、无二氧化碳的蒸馏水
1.2仪器
附温比重瓶(25mL,安徽省凤阳县精益玻璃仪表仪器厂);自动密度仪(DMA 4500M &Xsample 452,Anton Paar、奥地利);QUINTIX224-1CN型电子天平(感量0.0001g,赛多利斯、中国);恒温水浴锅(K20-NR,Huber、德国)。
1.3检验方法
1.3.1比重瓶法
按GB/T5526-85中的比重瓶法进行测定。
1.3.2自动密度仪法
1.3.2.1仪器校准
将新鲜的二次蒸馏水煮沸5分钟,装入干净的锥形瓶中,密封并冷却,得到无二氧化碳的蒸馏水,将蒸馏水放入干净的测量瓶内,启动仪器开始测量密度,读取显示密度值,并与水的密度表比较,两者之差小于0.00005g/cm3,即可开始测量样品。
1.3.2.2样品测量
开启仪器后,设置测定温度为20℃,将装有样品的测量瓶放入样品盘中,吹干测量U型管后,启动测量软件,测定样品相对密度。测量结束后用乙醚、乙醇清洗U型管,并打开气泵,将管道吹干。
2结果与讨论
2.1自动密度仪法和比重瓶法测定植物原油相对密度的结果
自动密度仪法和比重瓶法测定植物原油相对密度的结果见表1,由表1可以得出:两种方法的相对密度结果的绝对差值均≤0.0003;按照国标GB/T5526-1985中的双试验允许差是≤0.0004;因此,采用自动密度仪法测定植物原油的相对密度是能满足企业生产检测的需求。
表1 植物原油的相对密度测定结果
样品名称 | 温度/℃ | 比重瓶法 | 自动密度仪法 | 绝对差值 |
大豆原油 | 20 | 0.9215 | 0.9213 | 0.0002 |
菜籽原油 | 20 | 0.9163 | 0.9162 | 0.0001 |
花生原油 | 20 | 0.9166 | 0.9166 | 0.0000 |
玉米原油 | 20 | 0.9226 | 0.9223 | 0.0003 |
葵花籽原油 | 20 | 0.9204 | 0.9202 | 0.0002 |
芝麻原油 | 20 | 0.9214 | 0.9211 | 0.0003 |
2.2自动密度仪法测定结果的重复性
本实验分别测定4种植物原油的相对密度,在重复性条件下测定6次平行试验,验证该方法的重复性,结果见表2。由表2可以得出自动密度仪法测定相对密度的结果重复性好,标准偏差远小于GB/T5526-1985的允许误差。
表1 自动密度仪法的重复性
序号 | 大豆原油 | 花生原油 | 菜籽原油 | 玉米原油 |
1 | 0.92162 | 0.91659 | 0.91618 | 0.92256 |
2 | 0.92171 | 0.91661 | 0.91622 | 0.92263 |
3 | 0.92168 | 0.91665 | 0.91615 | 0.92273 |
4 | 0.92164 | 0.91653 | 0.91617 | 0.92257 |
5 | 0.92174 | 0.91668 | 0.91628 | 0.92268 |
6 | 0.92170 | 0.91663 | 0.91620 | 0.92271 |
平均值 | 0.9217 | 0.9166 | 0.9162 | 0.9226 |
标准偏差 | 4.92E-05 | 5.46E-05 | 4.60E-05 | 8.81E-05 |
2.3讨论
自动密度仪具有设计合理,操作简单,测量速度快,准确性高等特点。其测量控制的准确性是通过严密的温度控制系统和密度校正系统来实现的[4]。自动密度仪法测定结果与比重瓶法的绝对差值满足GB/T5526-1985的要求,且测量重复性标准偏差小于0.0001,以上表明自动密度仪法结果可靠操作方便。
3 结论
在六个实验样品中,两种方法的测定结果一致,即自动密度仪法也可用于测定植物原油的相对密度,且自动密度仪法方便快捷,操作简单,重复性好,在生产贸易中,自动密度仪法能满足生产企业快速测定植物原油相对密度的需求。
[1]林冉.中国油脂油料市场:大豆地位稳固 多元化是趋势[J].农经,2019(06):32-34.
[2]倪成锦.比重瓶法测油脂密度[J].鞍山师范学院学报,1991,3:51-53
[3]赵映辉.测定物质密度的几种方法[J].技术物理教学,2002, 3:12-15
[4]胡斌,张黎利,梅寒等.油脂相对密度检测方法精密度研究[J].粮食科技与经济,2023,48(01):75-79.DOI:10.16465/j.gste.cn431252ts.20230118.