佛山市禅城区粮油检测中心 广东 佛山 528000
【摘要】:本实验建立了一套快速高效的植物油中脂肪酸组成的测定方法。在GB 5009.168-2016的基础上改良了植物油中脂肪酸组成的测定方法,对皂化及甲酯化过程进行了优化,待测液经离心后,进入GC-FID进行测定,通过优化的程序升温条件,37种脂肪酸甲酯均能很好地分离,植物油中的脂肪酸组成及含量均能得到正确的分析。结果表明,该实验方法缩短了前处理及仪器分析时间,使用更少更安全的化学试剂,同时37种组分均能高效分离,可以作为植物油中脂肪酸组成的快速测定技术得以推广和应用。
【关键词】:脂肪酸组成;气相色谱法;植物油
食用油脂中的脂肪酸是人体主要的热量来源之一,同时能提供人体必需而自身又不能合成的必需脂肪酸。《中国居民膳食指南(2016)》建议食用油每天摄入量为25~30g,人体通过膳食摄入的脂肪中,约50%就是来自食用油脂[1]。相较于动物油,植物油中含有较多不饱和脂肪酸,对人体的健康有很大益处[2],因此,食用植物油作为人们生活中的重要副食品,是人体必需能量的重要来源,质量好坏与每个人的身体健康息息相关。脂肪酸组成作为食用油的基本特性之一,其测定对食用油类别的判定极其重要。
1 材料与方法
1.1 原料与试剂
1.1.1 花生油
1.1.2 37种脂肪酸甲酯混标,ANPEL,CDAA-252795-25mg
1.1.3 正庚烷,色谱纯
1.1.4 甲醇,色谱纯
1.1.5 氢氧化钾
1.2 仪器和设备
1.2.1 气相色谱仪,岛津,GC 2010 Plus
1.2.2 万分之一电子天平,德国赛多利斯股份有限公司,BS224S
1.2.3 低速台式离心机,湘仪实验仪器开发有限公司,L600
1.2.4 漩涡振荡器,上海热电仪器有限公司,M37610-33CN
1.2.5 SP-2560毛细管色谱柱,SUPELCO,100.0m×0.250mm×0.20μm
1.3 试剂配制
1.3.1 37种脂肪酸甲酯标准溶液:将37种脂肪酸甲酯标准物质全部转移至10mL容量瓶中,正庚烷定容。
1.3.2 氢氧化钾甲醇溶液(2mol/L):将13.1g氢氧化钾溶于100mL甲醇中,涡旋溶解混匀,注意放热。
1.4 实验方法
1.4.1 试样的称取
称取均匀试样0.1g(精确至0.1mg,约含脂肪100mg)至50mL具塞离心管中。
1.4.2 脂肪的皂化和甲酯化
于1.4.1试样中加入10mL正庚烷(1.1.3),涡旋混匀;加入3mL氢氧化钾甲醇溶液(1.3.2),涡旋1min,4000rpm离心3min,取上清液上机。
1.5 仪器方法
进样口温度:250℃;进样量:1μL;进样模式:分流;分流比:20:1;柱流量:1.58mL/min柱温条件:初始温度50℃,保持2min,以25℃/min升至105℃,保持2min,以15℃/min升至190℃,保持10min,以1℃/min升至210℃,保持10min,以10℃/min升至230℃,保持10min;检测器:FID;检测器温度:300℃。
2 结果与分析
2.1 定性分析
通过比较未知峰与同样条件下测得的37种脂肪酸甲酯标准溶液的保留时间,对脂肪酸进行定性分析。
图1 37种脂肪酸甲酯混标色谱图
备注:1.丁酸甲酯;2.己酸甲酯;3.辛酸甲酯;4.癸酸甲酯;5.十一碳酸甲酯;6.十二碳酸甲酯(月桂酸甲酯);7.十三碳酸甲酯;8.十四碳酸甲酯(肉豆蔻酸甲酯);9.顺-9-十四碳一烯酸甲酯;10.十五碳酸甲酯;11.顺-10-十五碳一烯酸甲酯;12.十六碳酸甲酯(棕榈酸甲酯);13.顺-9-十六碳一烯酸甲酯;14.十七碳酸甲酯;15.顺-10-十七碳一烯酸甲酯;16.十八碳酸甲酯(硬脂酸甲酯);17.反-9-十八碳一烯酸甲酯;18.顺-9-十八碳一烯酸甲酯(油酸甲酯);19.反-9,12-十八碳二烯酸甲酯;20.顺-9,12-十八碳二烯酸甲酯(亚油酸甲酯);21.二十碳酸甲酯(花生酸甲酯);22.顺-6,9,12-十八碳三烯酸甲酯(γ-亚麻酸甲酯);23.顺-11-二十碳一烯酸甲酯;24.顺-9,12,15-十八碳三烯酸甲酯(α-亚麻酸甲酯);25.二十一碳酸甲酯;26.顺-11,14-二十碳二烯酸甲酯;27.二十二碳酸甲酯(山嵛酸甲酯);28.顺-8,11,14-二十碳三烯酸甲酯;29.顺-13-二十二碳一烯酸甲酯(芥酸甲酯);30.顺-11,14,17-二十碳三烯酸甲酯;31.顺-5,8,11,14-二十碳四烯酸甲酯(花生四烯酸甲酯);32.二十三碳酸甲酯;33.顺-13,16-二十二碳二烯酸甲酯;34.二十四碳酸甲酯(木焦油酸甲酯);35.顺-5,8,11,14,17-二十碳五烯酸甲酯(EPA甲酯);36.顺-15-二十四碳一烯酸甲酯(神经酸甲酯);37.顺-4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸甲酯(DHA甲酯)
2.2 定量分析
每一组分的含量与峰面积成正比,根据面积归一法求出植物油中脂肪酸的相对含量。
图2 花生油中脂肪酸组成色谱图
表1 花生油中脂肪酸组成
序号 | 脂肪酸名称 | 标准范围(%) | 含量一(%) | 含量二(%) | 平均值(%) | 相对偏差(%) |
1 | 十四碳以下脂肪酸 | ND~0.1 | ND | ND | ND | / |
2 | 豆蔻酸C14:0 | ND~0.1 | ND | ND | ND | / |
3 | 棕榈酸C16:0 | 8.0~14.0 | 11.0390 | 11.0625 | 11.1 | 0.21 |
4 | 棕榈一烯酸C16:1 | ND~0.2 | ND | ND | ND | / |
5 | 十七烷酸C17:0 | ND~0.1 | ND | ND | ND | / |
6 | 十七碳一烯酸C17:1 | ND~0.1 | ND | ND | ND | / |
7 | 硬脂酸C18:0 | 1.0~4.5 | 2.9174 | 2.9110 | 2.91 | 0.22 |
8 | 油酸C18:1 | 35.0~67.0 | 43.5380 | 43.5360 | 43.5 | 0.0046 |
9 | 亚油酸C18:2 | 13.0~43.0 | 35.5924 | 35.5799 | 35.6 | 0.035 |
10 | 亚麻酸(十八碳三烯酸)C18:3 | ND~0.3 | 0.0790 | 0.0799 | 0.0795 | / |
11 | 花生酸C20:0 | 1.0~2.0 | 1.1179 | 1.1149 | 1.12 | 0.27 |
12 | 花生一烯酸(二十碳烯酸)C20:1 | 0.7~1.7 | 0.7662 | 0.7674 | 0.767 | 0.16 |
13 | 山嵛酸C22:0 | 1.5~4.5 | 2.0820 | 2.0702 | 2.08 | 0.57 |
14 | 芥酸C22:1 | ND~0.3 | ND | ND | ND | / |
15 | 木焦油酸(木蜡酸)C24:0 | 0.5~2.5 | 1.0199 | 1.0183 | 1.02 | 0.16 |
16 | 二十四一烯酸C24:1 | ND~0.3 | ND | ND | ND | / |
3 结论
本实验在GB 5009.168-2016的基础上改良了植物油中脂肪酸组成的测定方法,使用了氢氧化钾甲醇溶液对脂肪进行了皂化及脂肪酸甲酯化,简化了过程,同时避免了使用危害性较大的三氟化硼甲醇溶液,待测液经涡旋、离心后,进入GC-FID进行测定。通过优化的程序升温条件,37种脂肪酸甲酯总体分析时长为63min,其中60min内已完成全部出峰,37种目标峰均能很好地分离,植物油中的脂肪酸组成及含量均能得到正确的分析。对该方法进行了重复性实验,其相对标准偏差在4%以下,因此该方法具有很好的重复性。
参考文献:
[1]中国居民膳食指南[M].2016
[2]马冠生. 动物油?植物油?健康选择有理“油”! [N]. 中国医药报, 2014-08-25 (008)