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第十六章 油脂和脂肪酸的分析

第十六章 油脂和脂肪酸的分析. Yangchg@njau.edu.cn. 油脂. 游离态 ( 油或脂 )——. 溶于有机溶剂。常用乙醚、氯仿、苯、四氯化碳、二硫化碳等浸提。. 结合态 ——. 不能被有机溶剂（如乙醚）完全浸提，可被盐酸水解为脂肪酸和碱。用氯仿 - 甲醇浸提。. 第一节 油脂的测定. 油脂 —— 高级脂肪酸与甘油所形成的脂类化合物。 粗脂肪 —— 用有机溶剂浸提的油脂因含有磷脂、 色素、蜡以及脂肪酸等物质，故而称之。. 油脂含量的测定方法. 测定游离脂肪. 抽提 ( 索氏油重 / 残渣 ) 法； 相对密度法 —— 折光法；

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第十六章 油脂和脂肪酸的分析

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  1. 第十六章 油脂和脂肪酸的分析 Yangchg@njau.edu.cn

  2. 油脂 游离态(油或脂)—— 溶于有机溶剂。常用乙醚、氯仿、苯、四氯化碳、二硫化碳等浸提。 结合态—— 不能被有机溶剂（如乙醚）完全浸提，可被盐酸水解为脂肪酸和碱。用氯仿-甲醇浸提。 第一节 油脂的测定 油脂——高级脂肪酸与甘油所形成的脂类化合物。 粗脂肪——用有机溶剂浸提的油脂因含有磷脂、 色素、蜡以及脂肪酸等物质，故而称之。

  3. 油脂含量的测定方法 测定游离脂肪 • 抽提(索氏油重/残渣)法； • 相对密度法——折光法； • 酸碱水解法；（测定结合态脂肪） • 仪器分析法。

  4. 索氏油重法 • 方法原理 用有机溶剂如乙醚将油脂浸提出来，加热除去有机溶剂后，即可称量出油脂的含量。 索氏残渣法 方法原理 样品用有机溶剂如乙醚将油脂浸提出来后，余下残渣加热除去有机溶剂后称重，样品前后重量之差即为油重。 • 要点：乙醚的沸点与人体温接近，注意防爆和中毒。

  5. 索氏提取器(Soxhlet) 索氏提取器为一回馏装置（图）,由浸提管，小烧瓶及冷凝管联接而成，浸提管两侧分别有虹吸管及通气管。利用溶剂回流及虹吸原理，使固体物质连续不断地被纯溶剂萃取,富集在烧瓶中。 本法提取的物质，除中性脂肪外，还会有游离脂肪酸、蜡、磷脂、固醇及色素等脂溶性物质，固提出的物质只能称粗脂肪。

  6. 折光法 折光计法是粮食部门油料收购时常用的方法。 其原理是脂肪溶于有机溶剂的特性，选择某种比脂肪有较高折光指数的有机溶剂(α-溴代萘,＝１.65605)通过研磨将样品中的脂肪溶解出来，过滤后，用阿贝折光计测定混合液的折光指数。由于有机溶剂和试样都是定量的，因而混合液的折光指数将随试样中脂肪含量的增加而减小，并且这种变化在一定范围内成线性关系，因而可根据混合液的相对密度求得脂肪含量，也可查对“混合液折光指数与脂肪含量对照表”求脂肪含量。

  7. 含油量计算式的推导含油量计算式的推导 设油质量为mx(g)；样品质量为ms(g)；油比重为d0；nA为溶剂的折光率；n0为油的折光率；nc油与溶剂混合物的折光率；VA为溶剂的体积(mL)；V0为油的体积(mL)。 mx=V0·d0 V0=?

  8. nc=nA·VA/（VA+V0）+ n0·V0 /（VA+V0） nc=（nAVA+n0V0）/（VA+V0）； nc (VA+V0) = nA·VA+n0V0 ncVA+ ncV0= nAVA+ n0V0 V0 (nc-n0)= VA (nA-nc) V0=VA(nA-nc)/（nc-n0） 含油量，%=V0d0/ms×100 =VAd0 / ms（nA-nc）/（nc-n0）×100

  9. 折光法测油脂含量的影响因素 • 研磨细度； • 研磨时间； • 研磨温度。 • 研磨时间过长、温度过高,会引起α-溴代萘的蒸发损失,使测定结果产生正误差。研磨细度更直接地影响着样品中脂肪的溶出速度和溶出率,然而仪器自动研磨,常常使粘附在研钵边缘的试样难以研透,从而造成误差。

  10. 酸/碱水解法——巴布科克法(AOAC法989.04和989.10)酸/碱水解法——巴布科克法(AOAC法989.04和989.10) • 硫酸加入装有已知量的牛奶的巴布科克瓶中消化脂肪膜，释放脂肪，离心，加热水使脂肪分离至巴布科克瓶的刻度部分，以容量法测定但结果用重量法来表示。巴布科克法是乳制品中脂肪测定的最普通的方法，时间约为45min，平行实验误差在0.1%之内。 • 巴布科克法无法测定乳制品中的磷脂，不适合于测定包括巧克力、含糖食品和含糖乳制品等，因为硫酸使巧克力中的糖发生炭化。

  11. 酸/碱水解法——盖勃法 • 盖勃法的原理与巴布科克法相似，但该方法用硫酸和异戊醇、硫酸消化酪蛋白钙盐、碳水化合物，释放脂肪通过加热保持液态脂肪。 • 盖勃法较巴布科克法简单快速，广泛应用于不同的日用品中，使用异戊醇阻止了糖的炭化，该法在欧洲比美国使用更为广泛。

  12. 酸/碱水解法——洗涤剂法 • 洗涤剂法的原理是洗涤剂与蛋白质反应形成复杂的酪蛋白盐一洗涤剂，而打破了乳化液，释放脂肪。 • 该方法被首先用来测定牛奶中的脂肪。牛奶装入巴布科克瓶中，加入阴离子洗涤剂一二苯基磷酸钠，溶解稳定脂肪的酪蛋白钙盐，释放脂肪;使用亲水性聚氧乙烯洗涤剂，使脂肪和其它化合物分离，通过容量法测定脂肪含量，以%计。

  13. 仪器分析法——低分辨串的NMR法NMR法 • 二种NMR法： • 低分辨率的NMR又称脉冲NMR • 高频率的NMR又称NMR光谱。 • NMR法的最大优势是不破坏样品和不要求样品是透明的。高频率NMR是一种新的应用方法，在该方法中，食品组分通过化学位移(共振频率)在NMR光谱上的峰被分开，油脂的共振频率图反映不饱和度和其他化学成份，这对化学分析有用，因为其强度与量成正比，液体甘油脂可用该法在奶酪、水果、肉、油籽和其它食品原料中测得。

  14. 仪器分析法——x射线吸收法 • 由于肉的x射线吸收比脂肪高，就被用来快速测定肉及肉产品中脂肪，通过使用x射线吸收脂肪的标准曲线，用标准溶剂萃取法测定脂肪含量。如:AnlyRay脂肪分析仪(BW1 Rartridge Pak，davenport，LA)。 • x射线吸收法常用来测定瘦肥比或肉制品中的脂肪含量(通常是新鲜牛排或猪肉)。

  15. 仪器分析法——介电常数测定法 • 食品中介电常数随油脂含量的变化而变化，例如:瘦肉的电流比肥肉大20倍，用标准溶剂萃取法测得的油脂含量与电流减少量的回归曲线的校正系数是0 .098。 仪器分析法——介电常数测定法 红外光谱测定法红外光谱法基于脂肪在特定波长的红外吸收量，吸收值越大，样品中脂肪含量越高。中红外光谱在牛奶分析中用来测定牛奶的含量(AOAO法972.16)，近红外光谱在实验室中用来测定如肉，谷类，油籽中的含量。

  16. 仪器分析法——超声法 • 脂肪的声学性质与非脂肪固体不同，牛奶中的音速随着其脂肪含量的增加、减少而增加、减少。在高于或低于某一评判温度，通过测定声速可以测定牛奶中的脂肪含景韶声姑相能沏}宁动物的脂肪含量。 仪器分析法——比色法 通过测定经牛奶脂肪与异轻肪酸反应而产生的色度可对牛奶中的脂肪进行定量。根据所测得的色度，在色度一脂肪含量的标准曲线上确定其相应的脂肪含量。(标准曲线上的脂肪含量由比色法测定)。

  17. 仪器分析法——密度测定法 • 油籽中的油含量与其密度的相关系数R=-0 . 96。 • 此法选用α-溴代萘作为溶剂。定量(100mL)加入到有定量试样(10ｇ)的研钵中,研磨成糊状,然后压滤糊状物得到脂肪与α-溴代萘的混合液。混合液装于相对密度瓶内,在经恒温(40±0.05℃)处理后,按相对密度测定方法测定混合液的相对密度。通过查对预先制好的“混合液相对密度与脂肪含量对照表”或通过计算求脂肪含量。 仪器分析法——FOSS-LET法 已知重量的样品在振动反应室中用全氯乙烯萃取1 .5-2分钟。过滤，经带记数器的恒温仪，读出其比重。该读数通过转换图可转换为油或脂肪的百分比。

  18. 仪器分析法——MILKO-TESTER法 • 牛奶的脂肪量可由MILKO一TESTER法测得，该方法基于测定由于奶中的脂肪球引起光散射而形成的浊度。四级均质器光度仪减小脂肪球大小。 • 加热样品，用碱性EDTA稀释以分散酪蛋白分子，减小由蛋白质产生的浊度。

  19. 油酸：十八（碳）烯-9-酸； • 亚油酸：十八（碳）二烯-9，12-酸； • 桐油酸：十八（碳）三烯-9，11，13-酸； • 亚麻油酸：十八（碳）三烯-9，12，15-酸； • 芥酸：二十二（碳）烯-13-酸； • 篦麻油酸：12-羟基-十八（碳）二烯-9-酸； • 花生油酸：二十（碳）四烯-5，8，11，14-酸； 第二节 脂肪酸的测定 饱和脂肪酸—— 分子式： [CnH2n+1COOH]或CnH2n+1COOH。如软脂酸（十六烷酸）；硬脂酸（十八烷酸。 脂肪酸 不饱和脂肪酸—

  20. 脂肪酸的测定 • 挥发性脂肪酸可直接用气谱法测定。 • 不挥发脂肪酸要先酯化后，再用气谱法测定。 • 为什么一般不用液谱法测定脂肪酸？

  21. 脂肪酸的酯化——甲脂化法 • ：取适量样品（油菜籽20~30粒），放入玻璃研钵中，研磨，加入l:1的苯与石油醚1-2 ml，再加入30滴0.4mol/L KOH-甲醇溶液，研磨半分钟，将内容物倒入5 ml容量瓶中，静止10~15分钟后，加蒸馏水至瓶颈部，如瓶上部溶液混浊，可加两滴无水乙醇，1min后即可上机进行仪器测定。

  22. 脂肪酸的酯化——乙酯化法 • 取适量样品，放入玻璃研钵中，研碎种子，加入2ml石油醚，0.02mol/L NaOH-乙醇溶液3ml，再研磨半分钟，倒入10ml的容量瓶中，静置过夜或振荡半小时，加入5 ml盐水溶液，待溶液澄清后，即可上机测定。

  23. 脂肪酸的酯化——BF3催化酯化法 • 取适量样品至烧瓶中，然后加入NaOH甲醇溶液3 ～5mL和数粒沸石，接上冷凝管进行加热回流至脂肪球消失为止(一般需5-10min)。 • 经冷凝管加入BF3溶液5mL到酯化瓶，继续沸腾2min，再加庚烷2-5ml，再煮1min，冷却。 • 加饱和盐水溶液至酯化瓶，使脂肪酸甲酯庚烷溶液上升至瓶颈口，吸出1mL此庚烷提取液至气相色谱样品小瓶中，并加入稍许无水硫酸钠以除去少量的水分。 • 上机测定。

  24. 色谱条件(AOAC-IUPAC法) • 色谱柱：长1.5m×3mm(内径）玻璃柱。 • 担体：Chromosorb W,80~100目。 • 固定液：15%丁二酸二乙二醇聚酯（DEGS）。 • 柱温：195℃； • 检测室温度与气化室温度：250℃； • 载气：氮气，60mL/min； • 燃气：氢气，50mL/min； • 空气：500mL/min。

  25. 种子中主要不饱和脂肪酸的半定性定量测定——薄层色谱法种子中主要不饱和脂肪酸的半定性定量测定——薄层色谱法 • 脂肪酸的气相色谱法或者薄层扫描仪配合法测定，由于仪器昂贵，难以推广。 • 采用硅藻土G薄层板，选择合适的展开剂、显色剂及层析条件，可将种子中亚麻酸、亚油酸、油酸、花生烯酸、芥酸等五种不饱和脂肪酸的甲酯很好地分离开。此法简易、快速、斑点清晰，不用紫外检测仪，在室内光线下，凭肉眼就可以检测色斑，并可初步进行定量。

  26. 薄层色谱法原理 • 根据不饱和脂肪酸碳原子数不同，极性不同，双键数目不同极性也不相同及反相色谱原理，在适宜的薄层上和展开剂中将主要的几种不饱和脂肪酸分离开。 • 薄层板上喷荧光素溶液后与溴作用转变成不显荧光的曙红。 • 若薄层上的斑点中有含乙烯基的化合物时，则溴与它作用，而不与荧光素作用，在长波长下显示荧光。 • 不饱和脂肪酸是含乙烯基的化合物，所以当薄层上的斑点中有不饱和脂肪酸时可在粉红色背景上出现黄绿色荧光斑点，而饱和脂肪酸没有相当于乙烯基的双键，就没有这种反应。

  27. 薄层色谱法操作步骤 • 硅藻土G薄层板制备： • 取硅藻土G加适量水搅匀，再均匀涂在10cm×20cm的玻璃板上(厚0.2mm左右)，风干二天，经10%液体石腊-石油醚溶液中浸渍，再风干。 • 点样、层析、显色： • 取甲酯化的样品液5-20μL在玻璃薄板上点样，放在液体石蜡饱和的乙腈溶剂中上行法展开10cm后(一般为16-22min)，取出并将薄层板放在通风橱中约4min即可将溶液挥发掉。 • 用荧光素乙醇溶液喷雾，在溴蒸气上熏片刻，斑点清晰可见，放置10min左右就可以达到最大的显色强度。 • 与标准的不饱和脂肪酸相比，可确定出亚麻酸、亚油酸、花生烯酸(花生油酸)、芥酸的位置和大致含量。

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