索氏抽提法測定花生脂肪含量的方法改進(jìn)

趙會芳 張習(xí)金 張永康 崔志鋼 王琨 顧昌華

摘要：為準(zhǔn)確快速地測定花生中的脂肪含量，對花生脂肪測定進(jìn)行探索與改進(jìn)，在原方法的基礎(chǔ)上增加抽提前對樣品進(jìn)行石油醚浸泡，設(shè)定5、8、11 h 3個浸泡時間與2、4、8 h 3個抽提時間，與不浸泡、抽提7 h的對照進(jìn)行對比。對試驗結(jié)果進(jìn)行精確性和準(zhǔn)確性分析，結(jié)果表明本試驗精確度高。對各處理與對照進(jìn)行t檢驗，處理1和處理4與對照差異極顯著，處理2與對照差異顯著，余下處理與對照差異不顯著且檢驗數(shù)據(jù)穩(wěn)定。結(jié)果表明，浸泡11 h抽提2 h時為最快的測定方法，其次為浸泡8 h抽提4 h，與原方法抽提7 h相比，節(jié)約了工作時間和試驗試劑，且其結(jié)果準(zhǔn)確、可靠，能替代原方法使用。

關(guān)鍵詞：花生；石油醚提取物；脂肪含量；索氏抽提法；改進(jìn)方法；縮短測定時間

中圖分類號： S565.201文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2017）10-0154-03

花生為世界上四大油料作物之一，脂肪和蛋白質(zhì)含量豐富，為食用蛋白質(zhì)、植物油及食品原料的重要來源。目前，我國常用的脂肪測定方法有索氏抽提法、巴布科克氏法[1]、羅斯-哥特里法、酸水解法[2]、蓋勃氏法、氯仿-甲醇提取法、近紅外光譜技術(shù)[3]和氣相色譜法[4]等，然而最常用的為經(jīng)典的索氏抽提法，具有穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高的特點，但存在測定時間過長、測定值偏小、測定數(shù)量少等不足，需不斷改進(jìn)。由于有機溶劑的抽提物中除脂肪外，還含有游離脂肪酸、蠟、色素、甾醇及磷脂等類脂物質(zhì)，因而索氏提取法測定的結(jié)果只能是粗脂肪含量，即用低沸點有機溶劑（石油醚）回流抽提，把樣品中的粗脂肪去除，以樣品與殘渣質(zhì)量之差或抽提瓶反應(yīng)前后之差（干燥情況下）計算粗脂肪含量。就酸水解法而言，與索氏抽提法比較的優(yōu)勢在于其操作簡便、快速、準(zhǔn)確，不受特殊器材限制，且適用于各種類型樣品的測定[5-6]，但操作危險性較大。索氏抽提法要更好地發(fā)展還有許多有待改進(jìn)的地方。

索氏抽提法從問世至今，經(jīng)過不斷的改進(jìn)，方法的實用性越來越好。張儉樸等在脂肪抽提器改進(jìn)和試驗中對脂肪抽提器中的紙筒進(jìn)行擴大，使樣品更好地與抽提液接觸，對冷凝管進(jìn)行加長改進(jìn)，提高冷凝效果，也提升了抽提回流速度[7]。馮慧等對濾紙筒的大小進(jìn)行調(diào)整，在樣品中加入1 ∶[KG-*3]1的海沙，并用蒸汽進(jìn)行加熱，能較好地縮短抽提時間，但海沙必須潔凈以及蒸汽溫度不易控制，致使這個方法后面只采用對濾紙筒的改進(jìn)[8]。嚴(yán)映德等對樣品測定前，先將樣品打磨粉碎，粉碎后再烘干，這樣打磨時細(xì)胞里還有水分，不會產(chǎn)生凝塊以及滲油現(xiàn)象[9]。該方法開始的抽提液為乙醚，對人體傷害大且為易制毒化學(xué)品，與空氣混合會發(fā)生爆炸，危險性極大。在脂肪測定教學(xué)中的影響因素及改進(jìn)方法中，羅有文等對乙醚進(jìn)行替換，改用不易揮發(fā)、沸點低和安全性較高的石油醚[10]。在魏紅等的索氏抽提法測定粗脂肪含量的改進(jìn)[11]和王玉玲等的索氏抽提法測定粗脂肪含量方法的探討[12]等文章中，對脂肪測定的計算方法進(jìn)行探索，得出抽提瓶抽提前后的質(zhì)量差和抽提前后濾紙包質(zhì)量差為樣品脂肪含量，這樣可免去對抽提瓶的重復(fù)清洗工作，且可與原方法替代使用。鐘艷梅等在脂肪抽提時，增加了抽提樣品數(shù)量，由原來的1個樣品增加到3個，大大提高了工作效率[13]。在張江榮等的食品中粗脂肪測定方法的改進(jìn)研究一文中，對樣品用抽提液浸泡過液，抽提時間有所縮短，但未作出具體時間的測定[14]。目前，隨著索氏抽提法的不斷完善，相應(yīng)的抽提儀器隨之出現(xiàn)，如SZC-C型和ST-06C型等，為脂肪測定的研究提供了便利，大大加快了對脂肪含量方面的研究進(jìn)展。

前人對索氏抽提法進(jìn)行的改進(jìn)均未涉及到花生脂肪的測定，而花生產(chǎn)量為四大油料作物之首，占有很大的市場前景。測定花生的脂肪含量能為花生加工、自身品質(zhì)提供衡量的依據(jù)。本研究通過提前對樣品進(jìn)行浸泡處理，隨浸泡時間不同而不同程度縮短抽提時間，達(dá)到縮短測定時間的目的，保護實驗者自身安全，減少資源浪費和保護環(huán)境，對花生和油料作物脂肪測定有很好的理論和實際意義。

1材料與方法

1.1試驗材料

黔花生4號，源于貴州省農(nóng)作物品種資源研究所。

1.2主要儀器與試劑

ST-06C型脂肪測定儀、干燥箱、干燥器、電子天平（感量0.000 1 g）、實驗用打磨機、石油醚（沸程60～90 ℃）。

1.3試驗設(shè)計

本試驗設(shè)置2、4、6 h 3個不同的抽提時間，對抽提前花生用石油醚進(jìn)行浸泡，設(shè)置5、8、11 h 3個浸泡時間，共9個處理，以不浸泡抽提7 h為對照，重復(fù)3次。試驗設(shè)計見表1。

1.4試驗方法

無病斑、飽滿的花生仁，再用四分法對花生樣品進(jìn)行篩選取樣。

1.4.2試驗前處理

每個處理稱取10 g裝入鋁盒放入干燥箱中在105 ℃下干燥7 h，在干燥器中冷卻30 min后稱質(zhì)量，再烘干30 min后稱質(zhì)量，2次質(zhì)量之差小于0.000 8 g為恒質(zhì)量[15]。進(jìn)行粉碎，稱取2～3 g樣品（準(zhǔn)確至0.000 2 g，記作m），用濾紙（直徑12.5 cm）折疊包上（記作m1），再用鉛筆編上序號。

1.4.3測定步驟

將包好的濾紙包放入棕色瓶中，加入石油醚使溶液高出濾紙包1～2 cm，按不同處理時間浸泡。浸泡完成后將濾紙包放入吊籃中，每個吊籃放2個[16]，在抽提瓶中加入50 mL石油醚。連接好抽提器各部分，打開冷凝水水流，調(diào)節(jié)水溫在80 ℃，打開石油醚回流開關(guān)，待水溫升至 80 ℃ 開始計時，抽提時間按設(shè)計要求控制。抽提完畢后，用鑷子取出濾紙包，在通風(fēng)處使石油醚揮發(fā)10～15 min，放入105 ℃干燥箱中干燥2 h，冷卻至恒質(zhì)量（記作m2），對抽提瓶中石油醚進(jìn)行繼續(xù)加熱，再冷凝回收。

1.4.4結(jié)果計算

[JZ]粗脂肪含量=（m1-m2）/m×100%。

2結(jié)果與分析

2.1抽提時間對測定脂肪含量的影響

由表2中平均值和圖1可知，隨著抽提時間的延長，測定脂肪含量增加，抽提2～4 h時測定的脂肪含量增速最快。抽提時間為2 h時脂肪含量平均值最小，為51.38%；抽提6 h時平均值最大，為54.87%。抽提2～6 h，脂肪含量與抽提時間呈正相關(guān)，抽提6 h后脂肪含量保持穩(wěn)定。

2.2浸泡時間與測定脂肪含量的關(guān)系

隨浸泡時間的延長，脂肪含量增加，浸泡5～8 h的脂肪含量增加最快。在浸泡5 h時最大相對偏差最高，達(dá)到 7.69%；浸泡8 h次之，為2.86%；浸泡11 h為0.08%，測定

值最穩(wěn)定（表2）。從圖2中可知，隨浸泡時間延長，3個抽提時間下的脂肪含量接近相等，且趨近于對照，在浸泡11 h后脂肪含量基本不變，近似相等于對照，此時脂肪含量最大，為55.04%。

2.3改進(jìn)法的精密度

對改進(jìn)法的精密度進(jìn)行試驗比較分析（表3），改進(jìn)法各處理的標(biāo)準(zhǔn)差最大為0.90%，最小為0.42%，且變異系數(shù)最大為1.91%，最小為0.60%，表明試驗結(jié)果的離散程度不大。試驗結(jié)果表明，改進(jìn)法的重現(xiàn)性好，方法的精密度高。

2.4改進(jìn)法的準(zhǔn)確性

通過對不同處理進(jìn)行脂肪測定，將不同處理與原方法（CK）配對進(jìn)行t檢驗，結(jié)果如表4所示，其中t（2，0.05）=4.303，t（2，0.01）=9.925，處理1和處理4與原方法（CK）差異極顯著，處理2與原方法差異顯著，處理3、處理5、處理6、處理7、處理8、處理9與原方法差異不顯著，其中處理3與原方法差異最小，處理6次之。差異不顯著的幾個處理整體穩(wěn)定性較好，數(shù)據(jù)波動不大。

3結(jié)論

3.1方法改進(jìn)的效果

本試驗花生含水量為12.84%，為自然風(fēng)干花生，對試驗結(jié)果基本無影響，且在李正強等高產(chǎn)高油花生新品種黔花生4號的選育中測出的黔花生4號脂肪含量范圍[17]內(nèi)。抽提 6 h 時抽提瓶中冷凝回收的石油醚顏色正常，則粗脂肪已完全提取[18]，說明在測定的脂肪含量不變的情況下，浸泡時間的延長能縮短抽提時間。在原方法的基礎(chǔ)上增加浸泡的步驟，能大大縮短抽提時間。本試驗中當(dāng)浸泡11 h、抽提時間 2 h 時為最快，其次為浸泡8 h、抽提4 h，分別縮短了5 h和 3 h 的抽提時間。而在浸泡過程中無需管理，通過對試驗時間的合理安排，能明顯提高工作效率，在抽提過程中石油醚會發(fā)生揮發(fā)，本方法減少了石油醚的揮發(fā)量，提高了回收率，減少了能源的消耗。通過試驗驗證，改進(jìn)法的精確度較高，與原方法的測定結(jié)果差異不顯著，可靠性高。

3.2方法改進(jìn)的優(yōu)點及操作注意事項

改進(jìn)法的優(yōu)點可歸納為節(jié)省時間、減少檢測工作量、節(jié)約試劑、減少試劑損失和環(huán)境污染幾點，原方法未進(jìn)行試樣浸泡，抽提時間比用石油醚浸泡11 h的多用5 h，改進(jìn)法采用每個抽提瓶2個濾紙包，在原來測定量的基礎(chǔ)上翻了1倍，且在測定樣品粗脂肪前，對樣品進(jìn)行烘干處理，樣品中不含水分，可以加快石油醚進(jìn)入樣品內(nèi)部的速度，使脂肪全部抽提出來的抽提時間縮短明顯；改進(jìn)法在抽提結(jié)束后對濾紙包進(jìn)行干燥處理，避免干燥除去溶劑時的脂肪氧化問題，提高結(jié)果測定的精密度以及工作效率；隨著溫度升高，回流冷凝的效果變差，抽提時間越長石油醚浪費越多，而石油醚對人體眼睛、黏膜和呼吸道有刺激性，對皮膚有強烈刺激性，對環(huán)境造成污染。縮短抽提時間既減少試劑浪費，也減少環(huán)境污染以及對人體的傷害，提高了本試驗的安全性；石油醚的揮發(fā)量明顯降低，且對冷凝回流的流動水使用量減少2/3還要多；測定樣品時，在7 h的情況下，原方法只能測定1次，而改進(jìn)方法能測定3次以上，大大縮短了測定時間，提高工作效率。

在試驗過程中應(yīng)該注意，整個測定過程中應(yīng)戴上手套和口罩，避免手上油脂影響試驗結(jié)果和石油醚的揮發(fā)對人體呼吸道的刺激；稱樣量不宜過多，且濾紙應(yīng)選中號（11 cm），濾紙包應(yīng)包嚴(yán)實，避免浸泡時間過長而散開，且保證濾紙包能放入抽提管中的吊籃內(nèi)且不滑落；抽提結(jié)束后取濾紙包時，不能弄破濾紙，以保證試驗的準(zhǔn)確性；在環(huán)境條件要求上，樣品與濾紙應(yīng)在105 ℃下烘干7 h，當(dāng)室內(nèi)濕度過大時（大于60%），為提高試驗準(zhǔn)確度，對天平添加干燥試劑，其他稱量工具進(jìn)行干燥處理，且稱量過程應(yīng)嚴(yán)格規(guī)范；在脂肪測定過程中，對不同處理間的脂肪含量會有所影響，測定時應(yīng)將不同處理分開測定；為保證石油醚在樣品中的滲透速度一致和快速，對樣品打磨時應(yīng)充分均勻，必要情況下應(yīng)將樣品過篩。

3.3討論

在張江榮等的食品中粗脂肪測定方法的改進(jìn)研究[14]一文中，對大豆進(jìn)行浸泡過夜再抽提的試驗結(jié)果表明，浸泡過夜后能縮短抽提時間4 h，縮短時間也比較明顯，與本試驗結(jié)果較為一致。但從其文章中可知，大豆的脂肪含量低于花生，改進(jìn)后的抽提時間卻為6 h，明顯高于本研究的抽提時間。這可能是因為在本研究中花生抽提時間為6 h時，浸泡時間為 5 h，而其文內(nèi)只是提到浸泡過液，浸泡時間不具體；溫度和對樣品的處理方式也是影響滲入樣品速度的主要因素，浸泡效果與其有直接關(guān)系，而其浸泡時溫度不明確，本研究則控制到室溫。本研究對樣品先打磨成粉狀再干燥，能增加浸泡的效果；花生自身的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部物質(zhì)與大豆有所區(qū)別，就如花生含有花生四烯酸，大豆含有亞油酸、亞麻酸，這幾類物質(zhì)都在抽提測定的粗脂肪中，而相互不含有，這幾類物質(zhì)可能也是影響抽提速度的原因之一。在抽提前對樣品先進(jìn)行浸泡的相關(guān)研究中，均達(dá)到了縮短測定時間、提升工作效率的效果，可以看出浸泡也是對樣品的一個緩慢抽提，對脂肪抽提有重要作用。

油料作物有花生、大豆、油菜、芝麻和棉籽等，種類繁多，為植物油的市場主導(dǎo)。為加快對各種油料作物脂肪含量的研究，提高工作效率是重要因素，而本研究因時間、設(shè)備和種質(zhì)資源等有限，只對花生進(jìn)行了初步研究。而其他油料作物可采取本研究的試驗方法，但上文中花生與大豆就有一定的差別，在本研究的基礎(chǔ)上，還需進(jìn)行更進(jìn)一步的研究，以此來發(fā)展我國的油料作物在經(jīng)濟市場的地位。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃曉東，高新義，李紹中，等. 巴氏法測定牛乳脂肪的改進(jìn)[J]. 檢測與分析，2006，12（9）：46-47.

[2]于文萃. 五類常見食品脂肪含量的測定[J]. 黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院學(xué)報，2013，26（6）：27-28.

[3]劉永惠，沈一，陳志德. 利用近紅外技術(shù)分析與評價花生資源的品質(zhì)性狀[J]. 花生學(xué)報，2013，42（2）：21-27.

[4]梁岐. 氣相色譜法快速測定油脂中脂肪酸的方法研究[J]. 吉林農(nóng)業(yè)科學(xué)，1986（1）：82-84.

[5]食品衛(wèi)生檢驗方法理化部分[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1985：22-23.

[6]中華人民共和國衛(wèi)生部. 食品衛(wèi)生檢驗方法理化部分[S]. 北京：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1979：10.

[7]張儉樸，劉丹. 脂肪抽提器的改進(jìn)和試驗[J]. 油脂工業(yè)，1976（1）：44-52.

[8]馮慧，洪家敏. 索氏抽提法測定大豆粉中脂肪含量方法改進(jìn)研

[9]嚴(yán)映德，周榮憲. 油菜籽含油量（索氏）測定試樣處理方法的改進(jìn)[J]. 糧油倉儲科技通訊，1992（5）：39-40.

[10]羅有文，劉俊棟，周紅蕾，等. 脂肪測定教學(xué)中的影響因素及改進(jìn)方法[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2014（23）：340，343.

[11]魏紅，鐘紅艦，江紅. 索氏抽提法測定粗脂肪含量的改進(jìn)[J]. 中國油脂，2004，29（6）：52-54.

[12]王玉玲，丁淑芬. 索氏抽提法測定粗脂肪含量方法的探討[J]. 糧食加工，2014，39（5）：76-77.

[13]鐘艷梅，曾憲錄. 食品脂肪測定方法的改進(jìn)[J]. 廣東化工，2008，35（6）：130-131.

[14]張江榮，楊軍，董文明. 食品中粗脂肪測定方法的改進(jìn)研究[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013（3）：333-334.

[15]聶國興，王俊麗，肖競. 兩種粗脂肪測定方法的比較研究[J]. 河南畜牧獸醫(yī)，2001，22（7）：7-8.

[16]方敏，丁小霞，李培武，等. 索氏抽提測定含油量的方法改良及其應(yīng)用[J]. 中國油料學(xué)報2012，34（2）：210-214.

[17]李正強、郭貴敏，楊順國，等. 高產(chǎn)高油花生新品種黔花生4號的選育[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，47（1）：31-32.

[18]任志秋，孫淑華，樂也國. 測定大豆粗脂肪含量方法SZC-C型脂肪測定儀[J]. 黑龍江糧食，2003（5）：36-37.