氣相色譜法檢測食品中反式脂肪酸的研究

楊丹青

摘 要：反式脂肪酸是食品中一種非常重要的成分，檢測這種成分的化學方法也有許多種，氣相色譜法是檢測反式脂肪酸成分的一種常用的方法，其檢測相比其他方法更加準確、方便。如果食品中反式脂肪酸含量太多時，會對人們的身體健康產生一定程度的影響，含量不同產生的傷害程度也不盡相同，然而目前我國檢測反式脂肪酸技術還不是太先進，食物中含量也沒有規定具體標準，所以我國還需在這方面有巨大的研究空間。本文在反式脂肪酸概念基礎上，論述了氣相色譜法檢測方法以及反式脂肪酸的來源。

關鍵詞：氣相色譜法；反式脂肪酸；來源

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.038

1 反式脂肪酸的概念以及危害

1.1 反式脂肪酸的概念

脂肪酸是在化學中非常常見的羧酸化合物，它是由碳氫組成的烴類基團鏈接的羧基構成的，是一些食品中非常重要的部分，其中最常見的脂肪就是由甘油和脂肪酸兩部分構成的三酰甘油酯。同時，根據不同依據可以化成不同分類，比如可以根據脂肪酸空間結構不同，分成順式脂肪酸和反式脂肪酸兩種；還可以根據其飽和程度分成單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸、飽和脂肪酸三種。反式脂肪酸屬于非共軛不飽和脂肪酸，化學成分組合是由一個或者多個反式雙鍵，通常反式脂肪酸比順式脂肪酸的熔點較高，順式油酸熔點一般大約為13℃，在室溫下呈現液體，然而反式脂肪酸的熔點大約為46℃，在室溫情況下呈現固體狀態。反式脂肪酸有天然存在和人工制造兩種形式。在人乳和牛乳中都存在天然的反式脂肪酸。同時，人工也可以制造反式脂肪酸，它是在對植物油進行氫化改性過程中產生的，成為氫化油，它可以防止脂肪酸變質而改變風味。

1.2 反式脂肪酸對人體的危害

雖然反式脂肪酸可以改變事物的口感，延長食物的保質期，但是反式脂肪酸的攝入會對人體有所傷害，尤其是對心血管的健康有著非常明顯的影響，這一點已經被科學家通過對動物的試驗證實，被廣為接受。反式脂肪酸會使血液中低密度脂蛋白膽固醇含量增加，這一點和飽和脂肪酸的功能相似。同時還會減少高密度脂蛋白膽固醇的含量，而這種膽固醇的存在可以預防心臟病的發生，所以反式脂肪酸的攝入會導致人們患冠心病的幾率增加。眾所周知，飽和脂肪酸的攝入會導致心血管疾病的發生，而反式脂肪酸的攝入同樣會導致這類疾病的發生，而且發病的幾率大大提高。與此同時，反式脂肪酸還會增加人體血液的粘稠度，從而會導致血栓的形成。除此之外，這種類型的脂肪酸攝入過量還會誘發哮喘、腫瘤、糖尿病、過敏等病癥，嚴重的還會引發腫瘤。不僅如此，反式脂肪酸還會影響到嬰兒和青少年的生長發育。

2 反式脂肪酸在食物中的存在

反式脂肪酸存在于許多食物中，其中有一部分是在動物體內等天然食品中形成的，人體攝入以后會被吸收從而影響人體的各項機能。另外一部分是人們為了使食品更加可口，改善食品口感或者為了延長食品的保質期而有目的的煉制或者添加的。

2.1 天然食品中含有反式脂肪酸

反式脂肪酸的存在范圍比較廣泛，有些動物就自身就會產生反式脂肪酸。對于一些反芻的動物，比如說牛羊等常見的草食動物，他們在被飼養的時候，草料中的不飽和脂肪酸經過自身體腸腔中內特有的細菌的酶促氫化作用形成了范式不飽和脂肪酸的異構體。這些異構體存在于牛羊等動物的脂肪組織和乳制品中。當人們食用了帶有這種脂肪酸的食物以后，反式脂肪酸就會被吸收集合在各個組織中去，而這樣就會導致很多疾病的產生。在動物的脂肪組織中的反式脂肪酸占到了5%～10%。

2.2 氫化油脂食品中含有反式脂肪酸

在以前，許多利用油脂油炸或者烹飪出來的食物在加熱過程中會產生異味，影響食物的口感，而且許多食用油脂不能存放很長時間，在制成食物之后很快就會腐敗變質。隨著生活水平的發展，人們對于食物的口感和食品的保質期有了更高的要求。而人們發現通過對油脂進行氫化加工不但可以增加事物的口感，讓食品得到更多人的喜愛，還可以延長事物的保質期，滿足了長時間的運輸需求，還可以讓食品更加暢銷。所以這種通過氫化油脂加工食品的方式便一致被沿用下來。但是隨著醫學的發展人們逐漸發現這種加工食品的方式會對人體，尤其是心腦血管產生傷害。通過對油脂的脫氫處理會形成許多不同種類的反式脂肪酸。所以近些年來人們開始對反式脂肪酸的含量進行檢測和控制，防止心腦血管疾病的高發。

2.3 氫化油脂食品中含有反式脂肪酸

在對油脂進行加工的過程中，為了清除植物油中所含的固體雜質、游離脂肪酸、磷脂、異味等不需要的物質，需要對油脂進行精煉從而保證其質量。油脂精煉的工序包括脫膠、脫酸、脫色、脫臭等工序。在這些工序的進行中就會產生一些反式脂肪酸。比如說在油脂進行脫臭的過程中就會產生一些反式脂肪酸。由于脫臭過程主要運用的是水蒸氣蒸餾的方式，因為油脂中臭味物質的蒸汽大于甘三脂的蒸氣壓，所以在用蒸汽進行蒸餾的時候這些臭味物質就會被分離出來。與此同時，油脂中的其他臭味祖墳的蒸氣壓比脂肪酸還要高。在汽液表面的接觸面商，水蒸氣被揮發的臭味組分所飽和，并按照其分壓的比率溢出，從而達到脫除臭味組分的目的。但是在對油脂進行脫臭時要用到蒸餾技術，這就要求將油脂在兩百多度的高溫中處理兩個小時以上，在這個過程中會產生一些反式脂肪酸，而且這些反式脂肪酸并不會跟隨脫臭的物質一起被除去，而是留在了精煉的油脂中，這也是食物中反式脂肪酸來源的一部分。

3 氣相色譜檢測法

3.1 原理

在食物凡是脂肪酸的檢測中，目前使用的方法有紅外光譜法（IR）、薄層色譜法（TLC）及氣相色譜法（GC），其中氣相色譜法研究較多，由于氣相色譜檢測法準確性高，簡單易操作的特點而被廣泛使用。氣相色譜法是在色譜柱中裝入擔體或者固定液，使用氮氣之類的載氣將所要分析的樣品帶入色譜柱中，在特定的環境下，脂肪酸碳鏈長度，不飽和度和雙鍵幾何構型等結構上的差異，使得不同脂肪酸在氣相色譜上保留時間不同，各個組分在載氣和固定液薄膜形成的氣液兩相中分配系數是不同的，因而在載氣氣流流動過程中，樣品不同組分在氣流中移動距離不同，逐漸分離開來，根據不同脂肪酸的出峰順序不同確定脂肪酸的種類，分析出總的脂肪酸但不飽和脂肪酸，多不飽和脂肪酸和反式脂肪酸的含量，利用這個特點我們可以測試其中某些成分的含量。

3.2 儀器與試劑

實驗需要儀器：島津CC-14B氣象色譜儀，島津C-R7Ae數據處理器，島津OPGU-1500S氫氣發生器，FID檢測器，CP-Sil88FAME毛細管石英柱，氮氣、氫氣、壓縮空氣。所需的試劑包括正己烷、氫氧化鈉、氯化鈉、甲醇、三氟化硼等，這些試劑主要是分析純度。實驗選取的樣品：黃油、全脂奶粉、人造奶粉，檢測這三種樣品中反式脂肪酸含量。

3.3 色譜條件

FID檢測器載氣氮氣加壓至300kpa，氫氣50kpa，空氣50kpa，石英柱溫度采用三級升溫，以110℃起始持續4min，其后以3℃/min的速度升溫直至170℃，而后降低升溫速度至2℃/min，升溫到200℃，隨后恢復3℃/min的升溫速度，直至石英柱溫度達到230℃，停止加熱，維持當前溫度6分鐘。進樣口溫度調節為250℃，檢測器為260℃。試驗中分流的比例為1：40。

3.4 樣品提取以及檢測

一般情況下，乳制品按照GB/T5005.46提取脂肪，其他食品按照GB/T5009.6來提取食品中脂肪。取適量提取的脂肪或者油脂樣品按照GB/T17376-1998中方法來制造動植物油脂的脂肪酸甲酯，并且用適量氫氧化鈉甲醇溶液回流后加入12%至15%的三氟化硼甲醇溶液，然后回流，加入正己烷以及飽和的氯化鈉溶液，對混合溶液進行振蕩萃取后去一些正己烷放置氣相色譜上，對其進行分析。

3.5 對結果進行分析

通過對脂肪酸甲酯標準品色譜圖分析，可以了解到大部分飽和脂肪酸之間、不飽和脂肪酸之間、飽和與不飽和脂肪酸之間分離情況較好，但是還有一部分脂肪甲酯分離情況不是太好，例如脂肪酸C18：ln-9（trans）與C18：ln-11（trans）之間分離情況還不是太理想。

3.6 線性范圍以及檢測出限

首先可以選用脂肪酸C16：0甲酯和脂肪酸C18：0甲酯標準品，將他們配制成濃度0.05至1.5千克/毫升的混合標準溶液，其中脂肪酸C16：0甲酯線性回歸方程為Y=565413X+1124，r數值為0.997，n帶入數值為5，另一種脂肪酸C18：0甲酯線性回歸方程為Y=577448X+1371，r數值為0.998，n帶入數值為5?；€噪音的兩倍所對應的溶液濃度表示方法檢測出限，脂肪酸C16：0甲酯檢測出限不得低于8.1微克/毫升，脂肪酸C18：0甲酯出限不得低于8.9微克/毫升，脂肪酸C16：0甲酯檢測出限比脂肪酸C18：0甲酯出限相比較低，就可以滿足試驗檢測基本要求。

在取人造奶油樣品提取脂肪2份，分別選擇不一樣的水平，然后將C18：ln-9（CIS）甲酯標準品與脂肪酸C18：ln-9（trans）甲酯標準品，并將每一個水平實驗檢測兩遍，檢測結果取兩次平均值，檢測回收率在98.3%至100.6%之間。如表1所示：

表1脂肪酸C18：ln-9（CIS），C18：ln-9（trans）加標回收試驗

3.7 選取樣品中反式脂肪酸含量檢測

通過實驗檢測，可以了解到人造奶油中含有反式脂肪酸，并通過外標法對其進行檢測分析，姐可以樣品中順式與反式油酸含量，分析結果：黃油a中含有19.312%順式油酸含量，9.937%反式油酸含量：黃油b中含有23.658%順式脂肪酸，14.256%反式脂肪酸；人造奶油中含有21.510%順式油酸，12.816%反式油酸；全脂奶粉含有1.124%順式油酸，不含有反式油酸。

4 總結

總之，食品中的反式脂肪酸含量過高會對人體健康產生巨大的影響，不僅會加速動脈硬化，產生心臟疾病和老年癡呆，還會導致同時心腦血管疾病，導致身體不能正常運行。隨著我國人們生活水平的不斷提高，人們開始食用黃油、奶油等脂肪較多的食物，所以我國需要對反式脂肪酸的含量標準進行規范，為人們食用提高科學依據，還需要提高我國氣相色譜檢測技術，使得食品中反式脂肪酸含量檢測更加準確，從而減少反式脂肪酸對人體的傷害。

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