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（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，不利于車間生產服務，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化，經試驗表明，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（優級純）和甲醇（色譜純）。

1.2 檢測設備

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）；旋轉蒸發儀。

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，通過測定相應峰面積對所有成分峰面積總和的百分數來計算給定組分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轉化成脂肪酸的系數；∑ASi-試樣測定液中各脂肪酸甲酯的峰面積之和。結果保留3 位有效數字。

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13 min，升溫速率10 ℃·min-1到180 ℃，保持6 min，繼續升溫速率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，響應值較低，沒有足夠量的脂肪酸鏈參與反應，脂肪酸含量與其他兩種方法結果略微不同。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果表

3 結論

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化，檢測的脂肪酸數據與水解-提取法的結果對比，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生一定的影響[5]。因此，優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。