油脂中脂肪酸分析前处理酯交换法的研究

◎王云超，董 华，高 健，闫军剑，周万祥

（中粮东海粮油工业（张家港）有限公司，江苏 张家港 215634）

国家标准《食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定》（GB 5009.168—2016）规定的3 种前处理方法为水解-提取法、酯交换法、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过程比较繁琐，耗时较长，不利于车间生产服务，三氟化硼甲醇试剂有毒，长期使用会对检测人员造成潜在危害。而酯交换法方便快捷、节省试剂、降低检测成本、减少试剂危害，适用于游离脂肪酸含量不大于2%的油脂样品[2]。但国标酯交换法在实际操作中月桂酸、豆蔻酸及反式脂肪酸含量太小，不易出峰，必须采取手动积分出峰，容易造成误差。因此，通过大量实验对酯交换法加以优化，经试验表明，该法误差小、具有可行性、精确性。

1 材料与方法

1.1 原料与试剂

福临门大豆油、异辛烷（色谱纯）、硫酸氢钠（分析纯）、氢氧化钾（优级纯）和甲醇（色谱纯）。

1.2 检测设备

电子分析天平（梅特勒·托利多 PL3002 型）；气相色谱仪：Agilent7890A 具有氢火焰离子检测器（FID）；旋转蒸发仪。

1.3 实验方法

1.3.1 水解提取法

称取均匀试样0.1～10 g（精确至0.1 mg）移入到250 mL 平底烧瓶中，加入2%氢氧化钠甲醇溶液8 mL，连接回流冷凝器，（80±1）℃水浴回流，直至油滴消失。从回流冷凝器上端加入7 mL 15%三氟化硼甲醇溶液，在（80±1）℃水浴中继续回流2 min。用少量水冲洗回流冷凝器。停止加热，从水浴上取下烧瓶，迅速冷却至室温。准确加入10～30 mL 正庚烷，振摇2 min，再加入饱和氯化钠水溶液，静置分层。吸取上层正庚烷提取溶液约5 mL，至25 mL 试管中，加入3～5 g 无水硫酸钠，振摇1 min，静置5 min，吸取上层溶液到进样瓶中待测定。

1.3.2 国标酯交换法

称取试样60.0 mg 至具塞试管中，精确至0.1 mg，加入4 mL 异辛烷溶解试样，必要时可以微热，使试样溶解后加入200 μL 氢氧化钾甲醇溶液，盖上玻璃塞猛烈振摇30 s 后静置至澄清。加入约1 g 硫酸氢钠，猛烈振摇，中和氢氧化钾。待盐沉淀后，将上层溶液移至上机瓶中，待测[3]。

1.3.3 改进酯交换法

按照国标酯交换法，试样改为0.24 g，氢氧化钾甲醇溶液改为0.8 mL，硫酸氢钠改为2 g。

1.4 脂肪酸计算公式

试样中某个脂肪酸占总脂肪酸的百分比Yi按式（1）计算，通过测定相应峰面积对所有成分峰面积总和的百分数来计算给定组分i的含。

式（1）中，Yi-试样中某个脂肪酸占总脂肪酸的百分比，%；ASi-试样测定液中各脂肪酸甲酯的峰面积；FFAMEi-FAi-脂肪酸甲酯i转化成脂肪酸的系数；∑ASi-试样测定液中各脂肪酸甲酯的峰面积之和。结果保留3 位有效数字。

1.5 色谱条件

参考《食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定》（GB 5009.168—2016）。色谱柱：HP-88 柱（100 m×0.25 mm×0.2 μm）；进样器温度：270 ℃；检测器温度：280 ℃；程序升温：初始温度100 ℃，持续13 min，升温速率10 ℃·min-1到180 ℃，保持6 min，继续升温速率1 ℃·min-1到200 ℃，保持20 min，升温速率4 ℃·min-1到230 ℃，保持10.5 min；载气为高纯氮气（≥99.999%）；分流比：100∶1；进样体积：1.0 μL。以各出峰面积值，以归一化法计算各脂肪酸含量。

2 结果与讨论

国标水解提取法、酯交换法和改进酯交换法大豆油脂肪酸色谱图如图1～3所示，按照国标法酯交换前处理大豆油样品测定，图谱峰高较低，响应值较低，没有足够量的脂肪酸链参与反应，脂肪酸含量与其他两种方法结果略微不同。而改进法酯交换前处理大豆油样品测定的脂肪酸图谱和水解-提取法的出峰时间、反式脂肪酸含量、误差范围和相对偏差都很小，表明改进法精密度良好[4]，见表1。

图1 国标水解提取法大豆油脂肪酸色谱图

图2 国标酯交换法大豆油脂肪酸色谱图

图3 改进酯交换法大豆油色谱图

表1 豆油脂肪酸精密度测定结果表

3 结论

研究表明，通过本研究对前处理水解提取法、酯交换法、改进酯交换法进行了汇总分析，通过酯交换前处理方法优化，检测的脂肪酸数据与水解-提取法的结果对比，两者相对偏差较低，精密度良好。另外，水解提取法所用试剂14%-三氟化硼甲醇溶液有毒性，长期接触对检测人员健康产生一定的影响[5]。因此，优化前处理酯交换法替代水解提取法，提升检测效率，缩短检测周期，降低检测成本。