嬰幼兒配方谷粉中多組分反式脂肪酸的同步測定

黃 麗

李金林1，2

王楚芳1

萬 亮1，2

(1.南昌市食品藥品檢驗所，江西 南昌 330038；2.南昌市食品安全檢測與控制重點實驗室，江西 南昌 330038)

嬰幼兒配方谷粉是嬰幼兒重要的輔助食品，與嬰幼兒的健康息息相關。反式脂肪酸(TFAs)是指分子中含有一個或多個反式雙鍵的非共軛不飽和脂肪酸的總稱[1]。研究[2-4]表明，TFAs會對嬰幼兒中樞神經的發育產生不良影響，還能引起嬰幼兒向心性肥胖和高血脂癥，并對學習認知和記憶造成損害。2010年中國衛生部發布的《嬰幼兒主輔食類的食品安全國家標準》中明確規定了原料“不應使用氫化油脂”[5-7]。

目前反式脂肪酸檢測分析方法主要有氣相色譜法[8-9]、基于銀離子的色譜分析法[10-12]、紅外光譜吸收法[13-14]以及毛細管電泳法[15-16]等，其中氣相色譜法因分離準確、穩定性好被廣泛應用，但目前未見對嬰幼兒配方谷粉中TFAs組分的研究報道。GB 5413.36—2010測定嬰幼兒配方食品中TFAs總量僅包括C18:1T和C18:2T2種TFAs之和，但實際樣品中TFAs組分復雜多樣。本研究通過對氣相色譜-質譜條件的優化，建立了多組分TFAs的同步測定方法；應用該方法對嬰幼兒配方谷粉中的TFAs進行組分鑒定和含量測定，為嬰幼兒配方谷粉中TFAs的風險評估提供基礎數據，也為嬰幼兒配方谷粉企業科學生產、工藝改進提供科學依據。

1 材料和方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

α-亞麻酸8種同分異構體混標(C18:3-9T,12T,15T、C18:3-9C,12T,15T、C18:3-9T,12C,15T、C18:3-9T,12T,15C、C18:3-9C,12C,15T、C18:3-9C,12T,15C、C18:3-9T,12C,15C、C18:3-9C,12C,15C)、13組分TFAs甲酯混標[C14:1(9T)、C15:1(10T)、C16:1(9T)、C17:1(10T)、C18:1(6T)、C18:1(9T)、C18:1(11T)、C18:2(9T、12T)、C19:1(10T)、C19:1(7T)、C20:1(11T)、C22:1(13T)、C18:1-12羥基-(9T)]：上海安譜科學儀器有限公司；

其他試劑按GB 5413.36—2010準備；

1.1.2 主要儀器設備

氣相色譜-質譜聯用儀：Agilent 7890A/5975C型，配FID檢測器、HP-88毛細管石英柱(100 m×0.25 mm×0.20 μm)，安捷倫科技有限公司；

電子天平：AL204型，梅特勒-托利多儀器有限公司；

超聲波清洗器：UP5200H型，南京全君達超聲電子設備有限公司；

旋轉蒸發儀：N-1001型，上海愛朗儀器有限公司；

氮吹儀：QSC-12T型，上海泉島公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品的制備 試樣的前處理、脂肪酸的提取、脂肪酸甲酯的制備按GB 5413.36—2010執行。

1.2.2 多組分TFAs同步測定方法的建立 采用氣相色譜-質譜聯用法。

(1) 氣相色譜條件優化：在GB 5413.36—2010方法基礎上，以8種α-亞麻酸同分異構體混標和13組分TFAs甲酯混標為分離對象，在探索被分離對象大致沸點(180～240 ℃)基礎上選擇較高柱溫的程序升溫且保持時間更長，使得多種反式脂肪酸及其同分異構體充分分離，建立同步測定多組分TFAs的方法，詳細參數設置見表1。其中色譜條件A為本研究優化的色譜條件，分離條件B為GB 5413.36—2010方法的色譜條件。

表1 色譜條件的優化Table 1 Optimization of chromatographic condition

(2) 質譜條件：接口溫度280 ℃；EI離子源；離子源溫度23 ℃；四級桿溫度150 ℃；電子能量70 eV；電子倍增電壓1 100 V；溶劑延時14 min；掃描范圍35～550 αμm。定量離子：飽和脂肪酸74；不飽和脂肪酸55。

1.2.3 嬰幼兒配方谷粉中TFAs的測定和組分鑒定 按照1.2.2建立的方法，以C13:0為內標(濃度5.70 mg/mL)，對16個不同生產廠家不同配方的共38批嬰幼兒配方谷粉樣品中TFAs進行組分鑒定和含量測定，并對其來源進行分析。

2 結果與討論

2.1 色譜分離結果

色譜條件A和B對13組分TFAs甲酯混標、α-亞麻酸8種同分異構體混標分離色譜圖見圖1、2。

ETCR組采用Chow雙切口法[15]，在豌豆骨近極邊緣近端0.5cm水平掌長肌腱尺側1cm處橫行切開長約3cm切口，切開皮膚及皮下組織，分離深筋膜暴露腕橫韌帶近端。保護好正中神經，用表面帶有凹槽的關節鏡套管縱行插入腕管并指向遠端出口。拇指充分外展后尺側緣的平行線與第3指蹼垂線形成直角，在直角平分線距交點遠端1cm即為出口。于該處縱行切開長約1cm 切口，將關節鏡套管于此出口處暴露出來。抽出套芯，將凹槽偏向尺側，用關節鏡觀察凹槽處暴露光滑呈白色的腕橫韌帶，同時用彎頭的射頻汽化刀頭由遠及近切斷腕橫韌帶。

圖1 色譜條件A和B對13組分TFAs甲酯標準品分離色譜圖Figure 1 Methyl standard substance chromatogram separation of 13 components of TFAs with chromatographic conditions A and B applied

圖2 色譜條件A和B對α-亞麻酸8種同分異構體分離色譜圖Figure 2 The separation chromatogram of 8 kinds of α linolenic acid isomers with chromatographic condi-tions A and B applied

由圖1可知，在色譜條件A下，13組分TFAs甲酯混標中除C18:1(6T)和C18:1(9T)組分未完全分離外，其余組分完全分離，基線和峰形較好，峰尖清晰可辨。而在色譜條件B下，C18:1(6T)與C18:1(9T)及C19:1(10T)與C19:1(7T)不能實現分離，形成拖尾峰。

由圖2可見，2種色譜條件都能將8種α-亞麻酸同分異構體分離，但采用色譜條件A分離的峰形和峰尖明顯優于色譜條件B，分離效果更好。因此，本研究優化的色譜條件A對脂肪酸混標及同分異構體混標的分離效果要明顯優于色譜條件B的。

色譜條件B測定TFAs總量僅包括C18:T和C18:T2種TFAs之和，用于TFAs甲酯分離程度及定性鑒定的脂肪酸甲酯混標僅包括C18:0、C18:1-T、C18:1-C、C18:2-T,T、C18:2-C,C5種。試驗結果表明，在色譜條件B下，多組分的TFAs不能很好地分離。故本研究對升溫程序進行了優化，選擇較高柱溫的程序升溫，且保持時間更長，使各組分在近似沸點附近進行活躍洗脫吸附，能將多組分的TFAs基本分離，達到預期分離效果。

色譜條件A下，以相鄰兩峰的保留時間之差與平均峰寬的比值計算分離度R，C14:1(9T)、C15:1(10T)、C16:1(9T)、C17:1(10T)、C18:1(6T)、C18:1(9T)、C18:1(11T)、C18:2(9T、12T)、C19:1(10T)、C19:1(7T)、C20:1(11T)、C22:1(13T)和C18:1-12羥基-(9T)之間分離度計算結果依次為33.73，32.66，38.53，33.97，0.50，2.31，20.53，10.46，1.59，33.34，60.56，121.00；C18:3-9T,12T,15T、C18:3-9C,12T,15T、C18:3-9T,12C,15T、C18:3-9T,12T,15C、C18:3-9C,12C,15T、C18:3-9C,12T,15C、C18:3-9T,12C,15C、C18:3-9C,12C,15C之間分離度計算結果依次為5.03，2.16，1.22，2.75，6.60，1.25，4.46。由結果可知，對于13組分的TFAs混標，C18:1-T與C18:1-T兩峰分離度為0.5<1.0，兩峰幾乎重疊，僅峰尖可辨；其他組分之間分離度均>1.5，能完全分離。對于α-亞麻酸8種同分異構體混標，C18:3-9T,12C,15T與C18:3-9T,12T,15C以及C18:3-9C,12T,15C與C18:3-9T,12C,15C分離度分別為1.22和1.25，均介于1.0與1.5之間，分離不完全，但兩峰峰尖可辨別，屬于基本分離，其余組分之間分離度較好，能完全分離。

2.2 質譜分析結果

根據質譜庫檢索，參照林麒等[17]研究結果，推測α-亞麻酸8種同分異構體甲酯的出峰順序見表2。故本研究建立的氣相色譜法可作為調查嬰幼兒配方谷粉中TFAs的方法。

2.3 嬰幼兒配方谷粉中TFAs的檢測結果

應用本研究建立的方法檢測來自16個生產廠家不同配方的共38批嬰幼兒配方谷粉，得出嬰幼兒配方谷粉中TFAs平均總含量為0.749 3 mg/g。由圖3可知，52.6%的嬰幼兒配方谷粉TFAs總含量為0.04～0.5 mg/g，76.3%的嬰幼兒配方谷粉TFAs總含量為0.04～1.0 mg/g，92.1%的嬰幼兒配方谷粉TFAs總含量為0.04～2.0 mg/g，僅有8%的嬰幼兒配方谷粉TFAs總含量≥2.0 mg/g，嬰幼兒配方谷粉中TFAs總體含量較低。

表2 α-亞麻酸8種同分異構體的出峰順序表Table 2 Peak appearance sequence of 8 kinds of α linolenic acid isomers

圖3 38批嬰幼兒配方谷粉TFAs含量分布Figure 3 Distribution of TFAs content in 38 batches of infant formula farina

不同配方嬰幼兒谷粉中TFAs含量分析結果見表3，由表3 可知，平均含量最高的組分依次為C18:1-11T、C19:1-7T、C18:3-9T,12T,15T、C18:1-9T和C18:2-9,12TT。C18:3-9T,12C,15T、C18:3-9T,12C,15C和C18:1-12羥基-9T3種TFAs在所測樣品中均未檢出，其他TFAs組分含量較低且差異不明顯。

從表3還可以看出，粗糧型的谷粉含有的TFAs組分種類單一且含量最低，主要組分為C19:1-7T。當配料中添加含有脂肪酸的配料時，TFAs的含量和組分均增加。當添加DHA、ARA配料時，TFAs主要組分為C18:1-9T、C19:1-10T和C19:1-7T；當添加奶粉、棕櫚酸酯、大豆蛋白、螺旋藻、混合蛋白等配料時，TFAs主要組分為C18:1-11T、C19:1-7T和C18:1-9T；配料中添加復合營養素的谷粉中TFAs主要組分為C18:2-9,12TT和C18:3-9T,12T,15T。所測的TFAs含量最高的3個谷粉樣品配方中分別添加了螺旋藻、全脂奶粉+大豆分離蛋白+乳清蛋白和復合營養素。螺旋藻型配方谷粉TFAs含量高可能是由于配料螺旋藻中含有大量不飽和脂肪酸[18]所致；奶粉型配方谷粉中TFAs組分測定結果與宋立華等[19]報道牛乳中的天然TFAs的組分也基本一致，因此推斷嬰幼兒配方谷粉的配料可能對最終產品中反式脂肪酸種類及含量存在影響。嬰幼兒配方谷粉中的配方配料對TFAs組分和含量的影響規律尚不清楚，有待進一步研究。

2.4 來源分析

由表3可知，配方配料的帶入是嬰幼兒配方谷粉中的TFAs來源之一。據文獻[20～21]報道嬰幼兒配方谷粉中的TFAs大部分是生產過程中高溫條件下脂肪酸分解和發生異構化反應產生的。

3 結論

本研究建立的氣相色譜-質譜聯用法可用于同步測定多組分TFAs，該方法對分析多組分TFAs及其同分異構體具有較好的分離效果。應用該方法測定38批市售嬰幼兒配方谷粉中的反式脂肪酸，測得平均含量為0.749 3 mg/g，總體含量較低，主要組分為C18:1-11T、C19:1-7T、C18:3-9T,12T,15T、C18:1-9T和C18:2-9,12TT。嬰幼兒配方谷粉中的TFAs與配方配料及生產加工工藝條件相關，故生產過程中應嚴格控制工藝條件，避免生產過程中不飽和脂肪酸轉化為TFAs。嬰幼兒配方谷粉中的配方配料對TFAs組分和含量的影響規律以及生產加工過程條件對TFAs組分和含量的影響有待進一步研究。

表3 不同配方嬰幼兒配方谷粉的TFAs含量?Table 3 TFAs content in different formulas of infant formula farina mg/g

? 除大米外，粗糧型指配料中添加了粗糧、維生素、礦物質；DHA型指配料中添加了DHA、ARA；奶粉型指配料中添加了乳粉；大豆蛋白型指配料中添加了大豆蛋白；棕櫚酸酯型指配料中添加了棕櫚酸酯；螺旋藻型指配料中添加了螺旋藻粉；混合蛋白型指配料中添加了全脂奶粉、大豆分離蛋白、乳清蛋白；復合營養素型指配料中添加了復合營養素包。

[1] Food and Drug Administration.Food Labeling: Trans fatty acids in nutrition labeling, nutrient content claims, and health claims[J].Federal Register, 2003, 63(133): 41 434-41 506.

[2] KAVANAGHA K, SAJADIANA S, JENKINS K A, et al.Neonatal and fetal exposure to trans-fatty acids retards early growth and adiposity while adversely affecting glucose in mice[J].Nutrition Research, 2010, 30: 418-426.

[3] CHAVARRO J E,MNGUEZ-ALARCN L, MENDIOLA J, et al.Trans Fatty Acid Intake is Inversely Related to Total Sperm Count in Young Heathy Men[J].Hum Reprod, 2014, 9(3): 429-440.

[4] COLLISON K S, MAKOUL N J, INGLIS A, et al.Dietary trans-fat combined with monosodium glutamate induces dyslipidmia and impairs spatial memory[J].Physilogy& Behavior, 2010, 99: 334-342.

[5] 中華人民共和國衛生部.GB 10765—2010 食品安全國家標準 嬰兒配方食品[S].北京: 中華人民共和國衛生部, 2010: 1.

[6] 中華人民共和國衛生部.GB 10767—2010 食品安全國家標準 較大嬰兒和幼兒配方食品[S].北京: 中華人民共和國衛生部, 2010: 1.

[7] 中華人民共和國衛生部.GB 10769—2010 食品安全國家標準 嬰幼兒谷類輔助食品[S].北京: 中華人民共和國衛生部, 2010: 1.

[8] RATOAYAKE W M N, PLOUFFE L J, PASQUIER E, et al.Temperature-sensitive resolution of cis-and trans-fatty acid isomers of partially hydrogenated vegetable oils on SP-2560 and CP-Sil 88 capillary columns[J].Journal of AOAC International, 2002, 85: 1 112-1 118.

[9] 婁峰閣, 陳曉婷, 陳哲, 等.齊齊哈爾市售乳制品中反式脂肪酸的測定[J].衛生研究, 2015, 44(5): 860-862.

[10] ADLOF R O, COPES L C, EMKEN E A.Analysis of monoenoic fatty acid distribution in Hydrogenated vegetable oils by silver-ion high performance liquid chromatography[J].J.Am.Oil Chem.Soc., 1995, 72(5): 571-574.

[11] 李蕊, 徐小民, 李亞利, 等.銀離子固相萃取-氣相色譜法檢測乳脂肪中的反式脂肪酸[J].色譜, 2010, 28(12): 1 168-1 172.

[12] RATNAYAKE W M.Overview of methods for the determin-ation of trans fatty acids by GC,Silver-ion TLC, silver-ion LC, and GC/MS[J].J AAC Int, 2004, 87: 523-529.

[13] 袁慧君, 傅紅, 鐃平凡, 等.反脂肪酸紅光譜和氣相色譜分析[J].糧食與油脂, 2007(2): 40-42.

[14] 張琳, 楊圣崠, 吳海成, 等.反式脂肪酸的危害及其檢測方法的研究現狀[J].安徽農業科學, 2012, 40(20): 10 612-10 614.

[15] 祝偉霞, 楊冀州, 王彩娟, 等.毛細管氣相色譜法測定食用油中15種反式脂肪酸的含量[J].理化檢驗: 化學分冊, 2015, 51(3): 375-380.

[16] OLIVERIRA M A, SOLIS V E, GIOLELLI L A, et al.Method development for the analysis of trans-fatty acids in hydrogenated oils by capillary electrophoresis[J].Electropho-resis, 2003, 24: 1 641-1 647.

[17] 林麒, 李國波, 葛品, 等.氣相色譜-質譜聯用法檢測母乳脂肪中反式脂肪酸[J].色譜, 2016, 34(5): 520-527.

[18] 鄭愛榕, 鄭雪紅, 李文權, 等.螺旋藻脂肪酸隨培養時間、溫度和營養鹽變化的研究[J].海洋學報, 2003, 25(2): 106-115.

[19] 宋立華, 李云飛, 湯楠.食品中反式脂肪酸的分析方法研究進展[J].上海交通大學學報: 農業科學版, 2007, 25(1): 81-84.

[20] 林旭彬.談一談“嬰幼兒谷類輔助食品”風險監測項目“反式脂肪酸/總脂肪酸比值”的參考值[J].科技視界, 2015(36): 326.

[21] 王邱.國內外對膳食反式脂肪酸的研究概況[J].食品研究與開發, 2017, 38(9): 217-221.