油脂中脂肪酸分析前處理酯交換法的研究

◎王云超，董 華，高 健，閆軍劍，周萬祥

（中糧東海糧油工業(yè)（張家港）有限公司，江蘇 張家港 215634）

國家標準《食品安全國家標準 食品中脂肪酸的測定》（GB 5009.168—2016）規(guī)定的3 種前處理方法為水解-提取法、酯交換法、乙酰氯-甲醇法[1]，其中水解-提取法中脂肪的皂化和脂肪酸的甲酯化過程比較繁瑣，耗時較長，不利于車間生產(chǎn)服務(wù)，三氟化硼甲醇試劑有毒，長期使用會對檢測人員造成潛在危害。而酯交換法方便快捷、節(jié)省試劑、降低檢測成本、減少試劑危害，適用于游離脂肪酸含量不大于2%的油脂樣品[2]。但國標酯交換法在實際操作中月桂酸、豆蔻酸及反式脂肪酸含量太小，不易出峰，必須采取手動積分出峰，容易造成誤差。因此，通過大量實驗對酯交換法加以優(yōu)化，經(jīng)試驗表明，該法誤差小、具有可行性、精確性。

1 材料與方法

1.1 原料與試劑

福臨門大豆油、異辛烷（色譜純）、硫酸氫鈉（分析純）、氫氧化鉀（優(yōu)級純）和甲醇（色譜純）。

1.2 檢測設(shè)備

電子分析天平（梅特勒·托利多 PL3002 型）；氣相色譜儀：Agilent7890A 具有氫火焰離子檢測器（FID）；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀。

1.3 實驗方法

1.3.1 水解提取法

稱取均勻試樣0.1～10 g（精確至0.1 mg）移入到250 mL 平底燒瓶中，加入2%氫氧化鈉甲醇溶液8 mL，連接回流冷凝器，（80±1）℃水浴回流，直至油滴消失。從回流冷凝器上端加入7 mL 15%三氟化硼甲醇溶液，在（80±1）℃水浴中繼續(xù)回流2 min。用少量水沖洗回流冷凝器。停止加熱，從水浴上取下燒瓶，迅速冷卻至室溫。準確加入10～30 mL 正庚烷，振搖2 min，再加入飽和氯化鈉水溶液，靜置分層。吸取上層正庚烷提取溶液約5 mL，至25 mL 試管中，加入3～5 g 無水硫酸鈉，振搖1 min，靜置5 min，吸取上層溶液到進樣瓶中待測定。

1.3.2 國標酯交換法

稱取試樣60.0 mg 至具塞試管中，精確至0.1 mg，加入4 mL 異辛烷溶解試樣，必要時可以微熱，使試樣溶解后加入200 μL 氫氧化鉀甲醇溶液，蓋上玻璃塞猛烈振搖30 s 后靜置至澄清。加入約1 g 硫酸氫鈉，猛烈振搖，中和氫氧化鉀。待鹽沉淀后，將上層溶液移至上機瓶中，待測[3]。

1.3.3 改進酯交換法

按照國標酯交換法，試樣改為0.24 g，氫氧化鉀甲醇溶液改為0.8 mL，硫酸氫鈉改為2 g。

1.4 脂肪酸計算公式

試樣中某個脂肪酸占總脂肪酸的百分比Yi按式（1）計算，通過測定相應(yīng)峰面積對所有成分峰面積總和的百分數(shù)來計算給定組分i的含。

式（1）中，Yi-試樣中某個脂肪酸占總脂肪酸的百分比，%；ASi-試樣測定液中各脂肪酸甲酯的峰面積；FFAMEi-FAi-脂肪酸甲酯i轉(zhuǎn)化成脂肪酸的系數(shù)；∑ASi-試樣測定液中各脂肪酸甲酯的峰面積之和。結(jié)果保留3 位有效數(shù)字。

1.5 色譜條件

參考《食品安全國家標準 食品中脂肪酸的測定》（GB 5009.168—2016）。色譜柱：HP-88 柱（100 m×0.25 mm×0.2 μm）；進樣器溫度：270 ℃；檢測器溫度：280 ℃；程序升溫：初始溫度100 ℃，持續(xù)13 min，升溫速率10 ℃·min-1到180 ℃，保持6 min，繼續(xù)升溫速率1 ℃·min-1到200 ℃，保持20 min，升溫速率4 ℃·min-1到230 ℃，保持10.5 min；載氣為高純氮氣（≥99.999%）；分流比：100∶1；進樣體積：1.0 μL。以各出峰面積值，以歸一化法計算各脂肪酸含量。

2 結(jié)果與討論

國標水解提取法、酯交換法和改進酯交換法大豆油脂肪酸色譜圖如圖1～3所示，按照國標法酯交換前處理大豆油樣品測定，圖譜峰高較低，響應(yīng)值較低，沒有足夠量的脂肪酸鏈參與反應(yīng)，脂肪酸含量與其他兩種方法結(jié)果略微不同。而改進法酯交換前處理大豆油樣品測定的脂肪酸圖譜和水解-提取法的出峰時間、反式脂肪酸含量、誤差范圍和相對偏差都很小，表明改進法精密度良好[4]，見表1。

圖1 國標水解提取法大豆油脂肪酸色譜圖

圖2 國標酯交換法大豆油脂肪酸色譜圖

圖3 改進酯交換法大豆油色譜圖

表1 豆油脂肪酸精密度測定結(jié)果表

3 結(jié)論

研究表明，通過本研究對前處理水解提取法、酯交換法、改進酯交換法進行了匯總分析，通過酯交換前處理方法優(yōu)化，檢測的脂肪酸數(shù)據(jù)與水解-提取法的結(jié)果對比，兩者相對偏差較低，精密度良好。另外，水解提取法所用試劑14%-三氟化硼甲醇溶液有毒性，長期接觸對檢測人員健康產(chǎn)生一定的影響[5]。因此，優(yōu)化前處理酯交換法替代水解提取法，提升檢測效率，縮短檢測周期，降低檢測成本。