基于酯交換法的植物油中脂肪酸的測定

◎ 王冉冉，肖 瀟，王慶國，王 猛，何川川，張 俊，李 菁

（新疆維吾爾自治區疾病預防控制中心衛生監測檢驗中心，新疆 烏魯木齊 830002）

植物油是從植物的果實、種子或胚芽中提取得到的一種可食用油脂。植物油是人類食品中重要的組成部分，在增加食物的色、香、味方面起著重要的作用，同時含有人體所需的多種重要營養成分，是人體能量的主要來源。食用油的化學性質和功能主要由其所含的脂肪酸及其在甘油三酯分子中的位置決定。甘油三酯在加熱、酸、堿或脂酶作用下可發生水解反應，最終將得到甘油和各種類型的脂肪酸[1-2]。脂肪酸是油脂的最基本組成部分，天然油脂中已鑒定的脂肪酸有500 多種[3]，脂肪酸的組成及配比在很大程度上決定了植物油的營養價值，同時也是評定植物油品質的重要指標之一[4-7]。

為了更全面地了解新疆維吾爾族自治區不同地區各種類植物油中脂肪酸的分布情況，本實驗擬采用酯交換法進行前處理，采用氣相色譜儀對采自全自治區的12 大類30 份植物油中的脂肪酸組成和含量進行分析測定，為科學評價食用油的品質以及營養價值，指導人們合理安排膳食提供依據，同時為植物油中脂肪酸的相關研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 樣品

樣本為采自新疆本地的30種植物油（其中菜籽油4種、紅花籽油5種、葵花籽油4種、玉米胚芽油4種、亞麻籽油1種、胡麻油1種、南瓜籽油1種、桃仁油1種、巴旦木油1種、杏仁油1種、葡萄籽油1種、恰瑪古籽油2種、核桃油2種、蘇籽油1種以及斯亞丹油1種）。

1.2 試劑與儀器

甲醇，色譜純（Sigma-aldrich）；異辛烷，色譜純（Dikma-Technologies）；硫酸氫鈉，分析純（上海山浦化工）；氫氧化鉀，分析純（天津市登科化學試劑-分析純）；37種脂肪酸甲酯混標；37種單個脂肪酸甲酯標準品；十一碳酸甘油三酯內標。

HHS 型恒溫水?。ㄉ虾２┯崒崢I有限公司）；氮吹儀（Organomation OA-HEATTM）；純水儀（Millipore Integral 5）；離心機（Thermo D-37520 Osterode）；電子天平（賽多利斯科學儀器有限公司）；島津氣相色譜儀(2010Plus，具有FID 檢測器)。

1.3 植物油酯交換甲酯化

稱取試樣約60.0 mg 至15 mL 離心管中，精確至 0.1 mg，準確加入一定體積的內標溶液。在試樣中加入4 mL異辛烷或正庚烷溶解樣品，需要時可稍微加熱，使試樣溶解后加入200 μL 氫氧化鉀/甲醇溶液，蓋上蓋子猛烈振搖30 s 后靜置至澄清。加入約1 g 硫酸氫鈉或碳酸氫鈉，猛烈振搖或渦旋中和氫氧化鉀。待鹽沉淀后，5 000 r·min-1離心5 min，將上清溶液轉移至進樣小瓶中，氣相待測。

1.4 色譜條件

HP-88 毛細管色譜柱（100 m× 0.25 mm，0.2 μm）；進樣口溫度：260 ℃；檢測器溫度：280 ℃；程序升溫：初始溫度130 ℃，持續1 min；130 ～170 ℃，升溫速率6.5 ℃·min-1，保持0 min；170 ～215 ℃，升溫速率2.8 ℃·min-1，保持12 min；215 ～240 ℃，升溫速率2.0℃·min-1，保持12 min；載氣：氮氣；分流比50 ∶1；進樣體積：0.5 μL；柱流量：0.65 mL·min-1。

1.5 脂肪酸的鑒定和定量分析

將脂肪酸甲酯標準測定溶液及試樣測定溶液分別注入氣相色譜儀，對標準溶液和食用油樣品的脂肪酸甲酯進行氣相色譜分析后，將得到色譜圖，以色譜峰峰面積定量。試樣中脂肪酸甲酯含量按式（1）計算：

式中：Xi為試樣中脂肪酸甲酯i的含量，g/100 g；Fi為脂肪酸甲酯i的響應因子；Ai為試樣中脂肪酸甲酯i的峰面積；AC11為試樣中加入的內標物十一碳酸甲酯峰面積；ρC11為十一碳酸甘油三酯濃度，mg·mL-1；VC11為試樣中加入十一碳酸甘油三酯的體積，mL；1.006 7 為十一碳酸甘油三酯轉化成十一碳酸甲酯的轉換系數；m為試樣的質量，mg；100 為將含量轉換為每100 g 試樣中含量的系數。

2 結果與分析

2.1 實驗預處理方法的選擇

國標與文獻中常見的脂肪酸測定的前處理方法[8-10]為水解法、乙酰氯法、酯交換法，其中水解法與乙酰氯法實驗過程較為復雜，實驗周期較長，并且由于所使用試劑的毒性（三氟化硼/甲醇、甲苯），長期使用會對實驗人員健康造成危害。而采用酯交換法既簡化了實驗過程，節省了實驗時間，同時降低了檢測成本，減少了試劑危害。

2.2 精密度實驗結果

按本次實驗確定的預處理方法進行重復性與中間精密度實驗，見表1。由表1 可知，本方法有很好的重復性和中間精密度，實驗結果滿足實驗對測定結果穩定性和可靠性的要求。

表1 精密度測試結果表

2.3 主要植物油中脂肪酸甲酯色譜圖

南瓜籽油為所測30種植物油中飽和脂肪酸含量最高的植物油；桃仁油為所測30種植物油中單不飽和脂肪酸含量最高的植物油；紅花籽油5 為所測30種植物油中多不飽和脂肪酸含量最高的植物油；恰瑪古籽油2 為所測30種植物油中花生四烯酸含量最高的植物油，見表2。4種植物油的色譜圖如圖1 ～4 所示。

圖1 南瓜籽油色譜圖

圖3 紅花籽油5 色譜圖

圖4 恰瑪古籽油2 色譜圖

2.4 30種植物油主要脂肪酸分析結果

由表2 可知，本實驗樣品的主要脂肪酸組成為不飽和脂肪酸，其中油酸以及作為人體必需脂肪酸的亞油酸和α-亞麻酸的含量較高。有研究表明亞油酸和α-亞麻酸可以改善心腦血管疾病，同時有降血壓、降血脂，預防動脈粥樣硬化等優點，對人體健康十分有益[11-14]。本次實驗所測定的37種脂肪酸，其中包括17種飽和脂肪酸，8種單不飽和脂肪酸，12種多不飽和脂肪酸。不同植物油中主要脂肪酸的種類大致相同，但各脂肪酸組分的含量分布特點不同。

表2 30種植物油主要脂肪酸組成結果表

2.5 單不飽和脂肪酸與多不飽和脂肪酸的含量分布

如圖5 所示，當樣品中單不飽和脂肪酸含量較低時，多不飽和脂肪酸的含量就較高；當樣品中單不飽和脂肪酸含量較高時，多不飽和脂肪酸的含量就較低；或是試樣中單不飽和脂肪酸與多不飽和脂肪酸含量相當。此次實驗樣品中不飽和脂肪酸的含量為（76.645 ～89.828）g/100 g，其均值為 83.611 g/100 g。

圖5 樣品中的單不飽和脂肪酸與多不飽和脂肪酸分布圖

3 結論

（1）本文采用酯交換法既簡化了實驗過程，節省了實驗時間，同時降低了檢測成本，減少了試劑危害。同時實驗結果表明酯交換法是一種準確、高效、且穩定性較好的檢測方法。

（2）采用酯交換法、氣相色譜儀測定了新疆地區主要的各個種類植物油中的脂肪酸種類以及含量分布數據，在所測的植物油樣品中，不飽和脂肪酸含量最高的為恰瑪古籽油2，含量為89.828 g/100 g，不飽和脂肪酸含量最低的為南瓜籽油，含量為76.645 g/100 g，其不飽和脂肪酸含量約為飽和脂肪酸含量的5 倍。不同種類的植物油有不同的特點，并具有不同的營養價值，不同人群可根據自身的需要選擇合適的植物油種類。