高文瑞
摘 要:本文主要基于既定標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化了用氣相色譜法測(cè)定食用油脂肪酸測(cè)定的前處理方法,以HCl-甲醇法在80 ℃水浴狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)食用油甲酯化,利用毛細(xì)管柱氣相色譜進(jìn)行分析,通過(guò)外標(biāo)法進(jìn)行脂肪酸甲酯含量定量測(cè)定。在優(yōu)化前處理方法之后,食用油脂肪酸的前處理操作更加便捷,且效率也更高,靈活性較強(qiáng),可在很大程度上滿(mǎn)足食用油脂肪酸測(cè)定需求。
關(guān)鍵詞:食用油;脂肪酸;氣相色譜法;前處理
油脂基本組成是甘油三酯,一分子甘油三酯則包含一分子甘油與三分子脂肪酸。脂肪酸在保持人體健康中發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。營(yíng)養(yǎng)學(xué)與生物臨床醫(yī)學(xué)研究表明,在飲食中脂肪酸構(gòu)成、含量與多種疾病的發(fā)病率息息相關(guān)。因此快速有效測(cè)定食用油脂肪酸構(gòu)成與含量,有助于合理建議人們健康飲食[1-2]。
1 脂肪酸及其測(cè)定方法分析
在油脂中,脂肪酸是最為基礎(chǔ)的組成部分,對(duì)于人體健康維持發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。因此,通過(guò)對(duì)脂肪酸測(cè)定方法進(jìn)行優(yōu)化改良,可為食用油脂肪酸組成分析提供更為便捷有效的方式。而且基于各種類(lèi)型食用油的實(shí)際測(cè)定,獲取脂肪酸分布特性,可在一定程度為指導(dǎo)人們科學(xué)健康膳食奠定堅(jiān)實(shí)依據(jù),同時(shí)對(duì)于油脂類(lèi)食物品質(zhì)評(píng)估,建議人們合理健康飲食具有良好現(xiàn)實(shí)意義。
對(duì)于不同類(lèi)型食用油而言,其中存有不同類(lèi)型的脂肪酸,大概一共有40多種,其是脂類(lèi)的重要構(gòu)成部分。其中不飽和脂肪酸是人體內(nèi)的一種脂肪酸,是人體必備,可以劃分為2種,即單不飽和與多不飽和脂肪酸。單不飽和脂肪酸主要是油酸,而多不飽和脂肪酸即亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸與DHA等等,人體無(wú)法自主生成亞油酸與亞麻酸,需要通過(guò)平日飲食攝取。人們?nèi)粘J褂弥参镉涂蔀槿梭w補(bǔ)充不能自主生成的脂肪酸?;陔p鍵位置劃分多不飽和脂肪酸,可分為ω-3系列與ω-6系列,其中ω-6系列包括亞油酸與花生四烯酸,ω-3系列包括DHA。ω-3系列不飽和脂肪酸在大腦與腦神經(jīng)中發(fā)揮著重要作用,是主要供給營(yíng)養(yǎng)成分,一旦攝入不充足,會(huì)直接影響嬰幼兒智力的正常發(fā)育,也會(huì)降低成年人的記憶力與思維能力。目前,脂肪酸測(cè)定最為成熟有效的方法依舊是氣相色譜-火焰離子化檢測(cè)器法。具體分析過(guò)程包含基于有機(jī)溶劑提取樣品甘油三酯,然后皂化與甲酯化,再色譜分析,通過(guò)色譜保存時(shí)間進(jìn)行定性,基于峰面積定量[3-4]。
2 食用油脂肪酸測(cè)定用氣相色譜法的前處理方法優(yōu)化
2.1 材料
美國(guó)Agilent公司生產(chǎn)的氣相色譜儀配置FID檢測(cè)器;美國(guó)Millipore公司生產(chǎn)的純水機(jī);常州博遠(yuǎn)實(shí)驗(yàn)分析儀器公司生產(chǎn)的水浴鍋;北京八方世紀(jì)科技有限公司生產(chǎn)的氮吹儀。MREDA公司生產(chǎn)的甲醇、正己烷;廣州化學(xué)試劑公司生產(chǎn)的鹽酸、無(wú)水硫酸鈉(分析純)。德國(guó)Dr.Ehrenstorfer GmbH公司的脂肪酸甲酯混標(biāo)。
2.2 方法
2.2.1 條件
主機(jī)選用GC6890N;檢測(cè)器選用FID;色譜柱選擇HP-88;載氣選用氮?dú)?載氣流量則選擇1.5 mL/min;進(jìn)樣體積選擇1.0 μL;進(jìn)樣口溫度選擇270 ℃;檢測(cè)器溫度選擇280 ℃;柱溫選擇100 ℃;分流比選擇100∶1;程序升溫詳細(xì)則柱溫初始狀態(tài)以100 ℃保持13 min之后,上升到180 ℃繼續(xù)保持6 min,上升為200 ℃保持20 min以后,持續(xù)上升到230 ℃保持10.5 min。
2.2.2 樣品前處理
稱(chēng)取0.52 g試樣放置在具塞試管內(nèi),添加6 mL鹽酸甲醇溶液,用氮?dú)膺M(jìn)行封層,在80 ℃狀態(tài)下進(jìn)行2 h水浴,冷卻到室溫狀態(tài),添加4 mL正己烷與1.5 mL蒸餾水,搖晃均勻混合,放置,以獲取上層溶液過(guò)無(wú)水硫酸鈉柱,以正己烷洗滌后,放置在玻璃管內(nèi),利用40 ℃氮?dú)獯档浇咏稍餇顟B(tài),將6 mL正己烷定容之后,上機(jī)處理分析。
2.3 結(jié)果討論
2.3.1 前處理優(yōu)化
針對(duì)樣品進(jìn)行前處理進(jìn)行優(yōu)化,即改良裝置,利用水浴鍋替代既有冷凝回流器;優(yōu)化甲酯化方法,利用HCl-甲醇法替代既有NaOH-甲醇法。
首先,裝置改良。利用冷凝回流器進(jìn)行前處理,操作流程繁雜,溶劑用量過(guò)大,耗費(fèi)時(shí)間比較長(zhǎng),且需要專(zhuān)門(mén)安排人員留守。但是優(yōu)化之后,利用水浴鍋進(jìn)行前處理,不僅操作流程簡(jiǎn)潔,溶劑用量非常少,而且不需要專(zhuān)門(mén)人員留守,在很大程度上節(jié)約了人力、物力、財(cái)力。
其次,方法優(yōu)化。食用油成分是相對(duì)質(zhì)量不同脂肪酸的甘油三酯,其弱極性突出,這就決定了其需要先進(jìn)行衍生,才能夠應(yīng)用到色譜分析中去,甲酯化是最常用的理想化衍生法。因此需要選擇濃度合適的HCl-甲醇溶液,在甲酯化時(shí),以適度延長(zhǎng)水浴時(shí)間,直接代替三氟化硼甲醇,甲酯化顯著效果,有效保障了試驗(yàn)安全。最后通過(guò)色譜峰面積對(duì)甲酯化程度進(jìn)行衡量分析,得知食用油在6 mL HCl-甲醇溶液內(nèi)反應(yīng)2 h即最佳甲酯化條件。
2.3.2 結(jié)果分析
分析HCl-甲醇不同添加量對(duì)于食用油樣品酯化效果的影響,平行測(cè)定3次取均值。分別選取2、4、6、8 mL與10 mL添加量,其轉(zhuǎn)化率分別為72%、84%、100%、90%與88%,由此可以看出,在添加6 mL HCl-甲醇溶液時(shí),食用油酯化效果最優(yōu)。
對(duì)比分析添加三氟化硼甲醇溶液與延長(zhǎng)水浴時(shí)間對(duì)于食用油酯化的影響,效果基于總脂肪酸轉(zhuǎn)化率表征,并設(shè)定最高為100%,分別選取0.5、1、1.5、2 h與2.5 h水浴時(shí)間,添加三氟化硼時(shí),轉(zhuǎn)化率分別為80%、90%、95%、100%與93%;不添加三氟化硼時(shí),轉(zhuǎn)化率分別為77%、88%、94%、99%與89%。由此可以看出,在水浴2 h的時(shí)候,食用油酯化效果最佳,是否添加三氟化硼效果差異并不顯著,而由于三氟化硼帶有劇毒性,所以選擇不添加,在水浴2 h時(shí),酯化效果最優(yōu)。
2.3.3 實(shí)例測(cè)定結(jié)果
依據(jù)以上方式以花生食用油為例,基于優(yōu)化前處理?xiàng)l件反復(fù)多次平行處理,加以測(cè)定,得出棕櫚酸保持時(shí)間為39 min、RSD值為1.3%、均含量比為12.1%;亞油酸保持時(shí)間為50 min、RSD值為1.0%、均含量比為34.4%;硬脂酸保持時(shí)間為45 min、RSD值為3.2%、均含量比為3.9%;油酸保持時(shí)間為47 min、RSD值為0.6%、均含量比為43.5%;山俞酸保持時(shí)間為62 min、RSD值為3.5%、均含量比為2.7%;花生酸保持時(shí)間為52 min、RSD值為3.9%、均含量比為1.6%;α-亞麻酸保持時(shí)間為55 min、RSD值為4.2%、均含量比為1.0%;EPA保持時(shí)間保持時(shí)間為74 min、RSD值為5.2%、均含量比為1.3%。
3 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,以食用油為對(duì)象,通過(guò)HCl-甲醇法基于80 ℃水浴狀態(tài),甲酯化處理分析食用油,根據(jù)GC-FID法進(jìn)行食用油脂肪酸分析法優(yōu)化改進(jìn),此方法靈活性良好,操作流程簡(jiǎn)單,可滿(mǎn)足食用油脂肪酸定性測(cè)定與定量測(cè)定需求,可以應(yīng)用到食用油質(zhì)量檢測(cè)工作中。
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