氣相色譜-質譜聯用法測定植物油中脂肪酸組成

鄧莉，何靜仁，何毅，舒靜

(武漢輕工大學 食品科學與工程學院，湖北省農產品加工與轉化重點實驗室，武漢 430023)

植物油是從植物的果實、胚芽和種子中提取得到的一種可食用油脂，是人們日常飲食的重要組成部分[1,2]。它的主要成分是高級脂肪酸和甘油化合而成的脂肪酸三甘油酯，其中脂肪酸按照不飽和程度可分為飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸。不飽和脂肪酸主要有油酸、亞油酸和亞麻酸等，飽和脂肪酸主要有硬脂酸和軟脂酸等[3-8]。大量研究表明[9-12]，脂肪酸作為植物油的主要成分，在很大程度上決定了植物油的營養價值。而脂肪酸的飽和度又和它的營養功能密切相關，它在維持人體健康方面起著十分重要的作用。隨著人們生活水平的提高，人們對食用油的營養價值和功能的要求越來越高，所以食用油中主要成分的檢測與分析也越來越受到人們的關注。

從天然油脂中鑒定出的脂肪酸種類就有500多種，人們也對食用植物油中的脂肪酸組成進行了深入的分析和研究，但是通過具體的實驗數據來確認常用食用油中脂肪酸組成、含量以及各類脂肪酸組成比值的研究則較為少見[13-20]。本實驗通過氣相色譜-質譜聯用法對植物油中脂肪酸組成進行分析和鑒定，再對實驗數據進行分析處理，不僅可以測定出各類脂肪酸的組成和含量，還可以更詳細地了解人們常用食用油中各脂肪酸的具體分布情況，從而幫助人們更加合理和健康地選擇植物食用油。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

花生油、菜籽油、大豆油、玉米油、調和油：市售；正己烷(色譜純)、甲醇(色譜純)、三氟化硼。

1.2 儀器與設備

7890A-5975C氣相色譜-質譜聯用儀 美國安捷倫科技公司；分析天平 梅特勒-托利多儀器有限公司；Gerstel前處理平臺 德國Gerstel公司；

1.3 方法

1.3.1 樣品甲酯化

取0.1 g油樣于甲酯化管中，加入2 mL 0.5 mol/L的NaOH-CH4O溶液，混勻，65 ℃水浴中反應30 min，加入2 mL FB3-CH4O，65 ℃水浴3 min，冷卻后加入2 mL正己烷，震蕩，靜置分層，取上層清液，備用。

1.3.2 氣相色譜-質譜條件

色譜條件：HP-FFAP石英毛細管色譜柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；載氣：高純氮(純度99.999%)，流速1.0 mL/min；分流比：20∶1；升溫程序，進樣口溫度250 ℃，以4 ℃保持2 min，以5 ℃/min升至100 ℃保持1 min，以3 ℃/min升至200 ℃保持5 min。

質譜條件：采用全掃描模式采集信號；電子能量70 eV；離子源溫度230 ℃；電離方式為電子轟擊(electron impact)EI；四極桿溫度150 ℃；質量掃描范圍50～450 u，溶劑延遲時間3.5 min。

定量方法：相對百分含量按峰面積歸一化法計算。

1.3.3 數據處理

根據儀器配置的工作站NIST 11標準譜庫檢索各組分的質譜數據，參考文獻資料及標準譜庫對結果進行核對和確認，從而對油中脂肪酸成分進行定性分析。

2 結果與分析

2.1 不同植物油中脂肪酸的組成及含量

將5種油樣甲酯化處理后經GC-MS分析檢測總離子流圖，見圖1～圖5。

圖1 花生油脂肪酸甲酯總離子流圖Fig.1 Total ion chromatogram (TIC) of esterified fatty acids in peanut oil

圖2 菜籽油脂肪酸甲酯總離子流圖Fig.2 Total ion chromatogram (TIC) of esterified fatty acids in rapeseed oil

圖3 葵花籽油脂肪酸甲酯總離子流圖 Fig.3 Total ion chromatogram (TIC) of esterified fatty acids in sunflower oil

圖4 玉米油脂肪酸甲酯總離子流圖Fig.4 Total ion chromatogram (TIC) of esterified fatty acids in corn oil

圖5 調和油脂肪酸甲酯總離子流圖Fig.5 Total ion chromatogram (TIC) of esterified fatty acids in blend oil

玉米油、花生油、調和油檢測出相對含量大于0.08%的脂肪酸11種，菜籽油檢測出相對含量大于1.23%的脂肪酸7種，葵花籽油檢測出相對含量大于0.26%的脂肪酸5種。

表1 不同油樣中脂肪酸的組成和相對含量Table 1 Composition and relative content of fatty acids in different oils %

注：“—”表示未檢測出。

由表1可知，不同植物油中主要脂肪酸的種類基本相同，但是各組分的相對含量有所差異。主要脂肪酸有油酸、亞油酸、棕櫚酸、硬脂酸，每種植物油中均含有這4種脂肪酸。

玉米油、花生油和調和油中均檢出11種脂肪酸，玉米油中含油酸31.15%、亞油酸51.29%、棕櫚酸11.4%、硬脂酸2.11%；花生油中含油酸39.08%、亞油酸33.56%、棕櫚酸12.71%、硬脂酸4.62%；調和油中含油酸36.11%、亞油酸40.16%、棕櫚酸10.63%、硬脂酸4.31%；菜籽油中檢出7種脂肪酸，主要含油酸56.97%、亞油酸28.20%、棕櫚酸3.88%、硬脂酸1.42%。

2.2 不同油樣中主要脂肪酸組成比較

表2 不同油樣中主要脂肪酸組成(相對百分含量)比較Table 2 Comparison of main fatty acids (relative percentage content) in different oil samples %

由表2可知，5種植物油中脂肪酸均以油酸和亞油酸為主，油酸和亞油酸含量最高的是葵花籽油，含量最低的是花生油，其中油酸相對含量最高的是菜籽油，亞油酸相對含量最高的是葵花籽油。

2.3 不同油樣中各類脂肪酸的組成比例

5種不同油樣中各類脂肪酸的組成比例見表3。

表3 不同油樣中各類脂肪酸的組成(相對百分含量)比例Table 3 Composition of various fatty acids (relative percentage content) in different oil samples %

續 表

注：SFA指飽和脂肪酸，MUFA指單不飽和脂肪酸，PUFA指多不飽和脂肪，UFA指不飽和脂肪酸；UFA=MUFA+PUFA。

由表3可知，5種植物油中不飽和脂肪酸含量均高于飽和脂肪酸含量，玉米油中不飽和脂肪酸含量是飽和脂肪酸含量的5.9倍，菜籽油是17.6倍，葵花籽油是11.7倍，花生油是3倍，調和油是5倍，其中菜籽油中不飽和脂肪酸相對含量最高。

3 結論

采用氣相色譜-質譜聯用技術對食用油中脂肪酸組成進行分析和鑒定，共鑒定出11種脂肪酸，主要有油酸、亞油酸、棕櫚酸、硬脂酸。

植物油中脂肪酸均以油酸和亞油酸為主，含量均達70%以上。油酸相對含量最高的是菜籽油，亞油酸相對含量最高的是葵花籽油。

常見植物油中不飽和脂肪酸含量均高于飽和脂肪酸含量，菜籽油中不飽和脂肪酸相對含量最高。