章萍萍,趙培城
(浙江工業(yè)大學(xué)生物與環(huán)境工程學(xué)院,浙江杭州310014)
純牛奶中18碳TFA及9C,11 T-CLA含量的測定研究
章萍萍,趙培城
(浙江工業(yè)大學(xué)生物與環(huán)境工程學(xué)院,浙江杭州310014)
為了精確測量出純牛奶中18碳TFA及9c,11t-CLA的含量,本實驗通過毛細(xì)管氣相色譜法,并采用內(nèi)標(biāo)法,對純牛奶進(jìn)行了檢測,結(jié)果顯示,純牛奶中18碳脂肪酸的質(zhì)量百分比約為35.43%,18碳TFA的質(zhì)量百分比約為2.27%,而其中C18∶1-11t的質(zhì)量百分比達(dá)到1.28%,占所有18碳TFA的一半以上,約為56.36%,同時,牛奶中C18∶2-9c,11t的質(zhì)量百分比只為0.11%,其含量遠(yuǎn)少于TFA。
純牛奶,18碳反式脂肪酸,9c,11t-共軛亞油酸,毛細(xì)管氣相色譜法,內(nèi)標(biāo)法
食品是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),隨著科技的進(jìn)步和人們健康意識的增強(qiáng),相比食品的色香味,人們更看重食品的營養(yǎng)價值和安全性。脂肪含有對人體生長、代謝有影響的脂肪酸,包括飽和脂肪酸(SFA)、順式脂肪酸(CFA)、反式脂肪酸(TFA)、共軛脂肪酸(CLA)等,這些脂肪酸具有廣泛的生理活性和生物學(xué)效應(yīng)。已有研究表明,TFA會增加患心血管病的危險性,影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育,特別是對嬰幼兒和兒童的危害更大,會增加孩子的學(xué)習(xí)障礙,抑制生長發(fā)育等[1]。而CLA具有提高機(jī)體免疫機(jī)能、防止動脈粥樣硬化、抗氧化等作用[2]。牛奶含有人體所需要的全部營養(yǎng)物質(zhì),是全營養(yǎng)食物,尤其是嬰幼兒和兒童最主要的食物來源之一,在三聚氰胺事件以后,人們對牛奶中各成分的含量更加關(guān)注,牛奶中脂肪酸的構(gòu)成及對其質(zhì)量的影響也逐漸引起人們的重視。本實驗用毛細(xì)管氣相色譜法精確測定了純牛奶中18碳TFA及9c,11t-CLA的含量,并進(jìn)一步評價了純牛奶的營養(yǎng)價值。
1.1 材料與儀器
純牛奶樣品 杭州新希望雙峰乳品,購于超市;C17∶0、C18∶1-11t、C18∶2-9t,12t、C18∶2-9c,12t、C18∶2-9t,12c、C18∶2-9c,12c、C18∶3-9t,12t,15t、C18∶3-9c,12c,15c脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品;C18∶3-9t,12t,15c、C18∶3-9t,12c,15t、C18∶3-9c,12t,15t脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品;C18∶3-9c,12c,15t、C18∶3-9c,12t,15c、C18∶3-9t,12c,15c脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品;C16∶0、C18∶0、C18∶1-9c、C18∶1-9t、C18∶1-11c、C18∶2-9c,11t、C20∶0脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)品;質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的三氟化硼甲醇溶液 分析純,Sigma公司;體積分?jǐn)?shù)為25%的氨水溶液、無水乙醇、乙醚、石油醚、氮氣、正已烷 均為分析純;2mol/L KOH-甲醇溶液取11.202g KOH,溶于約50mL無水甲醇中(溫和加熱,不得用明火加熱),冷卻至室溫,用甲醇定容至100mL,加入約5g無水硫酸鈉,充分?jǐn)嚢韬筮^濾,保留濾液。
ZFQ-85B型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海醫(yī)械專機(jī)廠;日本島津GC-2010型氣相色譜儀 配有氫火焰離子化檢測器,島津儀器有限公司;CP-Sil88型石英交聯(lián)毛細(xì)管柱 100m×0.25mm×0.20μm,南京伽諾儀器儀表有限公司。
式中:ms-加入樣品中的內(nèi)標(biāo)物質(zhì)(C17∶0)的質(zhì)量,單位為毫克(mg);As-加入樣品中的內(nèi)標(biāo)物質(zhì)(C17∶0)的包譜峰面積;Ai-成分i脂肪酸的色譜峰面積;m-稱取脂肪的質(zhì)量,單位為毫克(mg)。
1.2 實驗方法
1.2.1 脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品的制備 分別稱取一定量的C16∶0、C18∶0、C18∶1-9c、C18∶1-9t、C18∶1-11c、C18∶2-9c,11t、C20∶0脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)品于50mL圓底燒瓶中,加入10mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的三氟化硼甲醇溶液,回流1h后,從冷凝管頂部加入正已烷,混合后取下冷凝管,加入20mL飽和NaCl溶液,劇烈振搖,繼續(xù)加入飽和NaCl溶液至燒瓶頸部,靜置分層,取上清液,得脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品一[3]。
將C18∶1-11t、C18∶2-9t,12t、C18∶2-9c,12t、C18∶2-9t,12c、C18∶2-9c,12c、C18∶3-9t,12t,15t、C18∶3-9c,12c,15c、C18∶3-9t,12t,15c、C18∶3-9t,12c,15t、C18∶3-9c,12t,15t、C18∶3-9c,12c,15t、C18∶3-9c,12t,15c、C18∶3-9t,12c,15c脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品混合,用正已烷定容,得脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品二。
將C17∶0脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品用正已烷定容,得其濃度為9.29mg/mL。
將脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品一、脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品二、C17∶0脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品混合,即得脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品。
1.2.2 純牛奶中脂肪的提?。?]量取200mL純牛奶于1000mL燒杯中,加入100mL體積分?jǐn)?shù)為25%的氨水溶液,置于65℃水浴中加熱約50min,每隔5min用玻璃棒攪拌一次,取出后冷卻至室溫。加100mL無水乙醇,混勻。加入250mL乙醚,振搖1min,加入250mL石油醚,振搖1min。靜止分層,有機(jī)層轉(zhuǎn)入1000mL圓底燒瓶中。第二次提取加入的試劑為100mL乙醇、200mL乙醚、200mL石油醚,操作同前。第三次提取不加乙醇,只加150mL乙醚、150mL石油醚,如上操作。把提取的醚液合并,在40℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干,再用氮氣吹干,經(jīng)真空干燥至恒重,即得乳脂樣品,稱重,低溫保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.3 乳脂樣品的甲酯化[5]稱取一定量乳脂樣品,用正已烷配成濃度為1.004mg/mL的乳脂樣品溶液,取3mL該溶液,加入2mL 2mol/L KOH-甲醇溶液,振搖至溶液澄清,靜置分層,取1mL上清液,加入20μL 9.29mg/mL C17∶0脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品做內(nèi)標(biāo)物,用于氣相色譜分析;另取1mL上清液,直接用于氣相色譜分析,作為對照。
1.2.4 氣相色譜分析條件[5]色譜柱:CPTM-Sil 88 FAME毛細(xì)管石英柱(100m×0.25mm×0.25μm);柱溫:初始溫度60℃,保持5min,以5℃/min升溫至165℃,保持1min,再以2℃/min升溫至225℃,保持17min;檢測器:氫焰離子化檢測器(FID);檢測器溫度:250℃;進(jìn)樣口溫度:250℃;氫氣流速:30mL/min;空氣流速:400mL/min;進(jìn)樣方式:自動進(jìn)樣;載氣:氮氣,純度不低于99.99%;柱流量:1.22mL/min;不分流。
1.2.5 結(jié)果計算 某種脂肪酸占總脂肪的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(Xi)按下式計算:
2.1 峰的鑒定
圖1為脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品的氣相圖譜。由圖1可以看出,該氣相色譜分析方法能使不同結(jié)構(gòu)的脂肪酸甲酯得到很好的分離,同時可以得出,脂肪酸甲酯的保留時間與碳鏈長度、不飽和度及順反構(gòu)型等因素有關(guān)。隨著碳數(shù)的增加,脂肪酸甲酯的出峰時間推遲,但C20∶0的出峰時間在C18∶2與C18∶3之間;相同碳數(shù)的脂肪酸甲酯不飽和度越大,保留時間越長,即保留時間:C18∶0<C18∶1<C18∶2<C18∶3,但9c,11t-CLA的出峰時間在C18∶3-9c,12c,15c之后;相同碳數(shù)、相同不飽和度的脂肪酸甲酯,順式脂肪酸甲酯比反式脂肪酸甲酯的出峰時間晚,即保留時間:順式脂肪酸>反式脂肪酸;相同碳數(shù),相同構(gòu)型的脂肪酸甲酯的保留時間受雙鍵位置的影響,雙鍵離酯?;奈恢迷竭h(yuǎn),保留時間越長,即保留時間Δ9<Δ11<Δ12<Δ15。
圖1 脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品氣相圖譜
2.2 乳脂樣品中脂肪酸含量的分析
為了精確測定乳脂樣品中脂肪酸含量,本實驗采用內(nèi)標(biāo)法,且內(nèi)標(biāo)物采用乳脂樣品中含量較少的C17∶0。圖2為未加C17∶0內(nèi)標(biāo)物的乳脂樣品氣相圖譜,圖3為加C17∶0內(nèi)標(biāo)物的乳脂樣品氣相圖譜。
將圖2及圖3相比較可以看出,加內(nèi)標(biāo)物與未加內(nèi)標(biāo)物的乳脂樣品氣相圖譜的重合性非常好,同時,飽和脂肪酸、順式脂肪酸、反式脂肪酸及共軛脂肪酸能夠很好地分離,因此可通過記算C17∶0的峰面積來計算乳脂中不同脂肪酸的含量。
通過計算,可以得出,乳脂中18碳脂肪酸的質(zhì)量百分比約為35.43%,18碳反式脂肪酸的質(zhì)量百分比約為2.27%,而其中C18∶1-11t的質(zhì)量百分比達(dá)到1.28%,占所有18碳反式脂肪酸的一半以上,約為56.36%。同時,乳脂樣品中C18∶2-9c,11t的質(zhì)量百分比只為0.11%。
注:1:C16∶0;2:C17∶0;3:C18∶0;4:C18∶1-11t;5:C18∶1-9c;6:C18∶2-9c,12c;7:C18∶3-9c,12c,15c;8:C18∶2-9c,11t,圖3同。
圖3 乳脂樣品氣相圖譜(加C17∶0內(nèi)標(biāo)物)
目前國際對食品中反式脂肪酸含量的限量標(biāo)準(zhǔn)為少于2%,而通過本實驗的測定可知,純牛奶中僅18碳反式脂肪酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)就達(dá)到約2.27%,其含量還是偏高,共軛亞油酸由于其具有提高機(jī)體免疫機(jī)能、防止動脈粥樣硬化、抗氧化等作用,故在牛奶中應(yīng)提高CLA的含量,通過本實驗的檢測可知,牛奶中CLA的含量遠(yuǎn)少于TFA,因此對于牛奶中反式脂肪酸消解技術(shù)的研究迫在眉睫,而這其中尤其是對C18∶1-11t的消解。在反芻動物體內(nèi),C18∶1-11t可在肝臟和乳腺細(xì)胞中被 Δ9脫氫酶脫氫,生成9c,11t-CLA。Pollard等人[6]曾從大鼠的肝臟微粒體中分離得到Δ9脫氫酶,據(jù)此,可進(jìn)一步研究利用Δ9脫氫酶將C18∶1-11t轉(zhuǎn)化成9c,11t-CLA的體外實驗過程,從而達(dá)到既減少牛奶中TFA含量,又增加CLA含量的效果。
本實驗通過毛細(xì)管氣相色譜法,利用內(nèi)標(biāo)法,對純牛奶中18碳反式脂肪酸及9c,11t-CLA的含量進(jìn)行了檢測,結(jié)果得出,純牛奶中18碳脂肪酸的質(zhì)量百分比約為35.43%,18碳反式脂肪酸的質(zhì)量百分比約為2.27%,而其中C18∶1-11t的質(zhì)量百分比達(dá)到1.28%,占所有18碳反式脂肪酸的一半以上,約為56.36%,這離國際對食品中反式脂肪酸含量的限量標(biāo)準(zhǔn)2%還有一定差距。同時,牛奶中C18∶2-9c,11t的質(zhì)量百分比只為0.11%,其含量遠(yuǎn)少于TFA,因此可利用Δ9脫氫酶將C18∶1-11t轉(zhuǎn)化成9c,11t-CLA,從而達(dá)到既減少牛奶中TFA含量,又增加CLA含量的效果。
[1]賴曉英,武德銀,伍飏,等.反式脂肪酸的危害及其檢測方法[J].現(xiàn)代食品科技,2006,23(2):73-76.
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[3]GB/T 17376-2008/ISO 5509:2000.動植物油脂脂肪酸甲酯制備[S].
[4]吳廣臣.食品質(zhì)量檢驗[M].北京:中國計量出版社,2008:65-67.
[5]GB/T 22110—2008.食品中反式脂肪酸的測定氣相色譜法[S].
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Study on 18-carbon trans fatty acid and 9c,11t-conjugated linoleic acid contents in milk
ZHANG Ping-ping,ZHAO Pei-cheng
(College of Biological and Environmental Engineering,Zhejiang University of Technology,Hangzhou 310014,China)
ln order to determine the contents of 18-carbon TFA and 9c,11t-CLA in milk,internal standard method of capillary column-gas chromatography was used.According to the result,the mass percents of 18-carbon fatty acids,18-carbon TFA,C18∶1-11t in milk were about 35.43%,2.27%,1.28%,respectively.And more than half of 18-carbon TFA in milk was C18∶1-11t,about 56.36%.But the mass percent of C18∶2-9c,11t in milk was only about 0.11%,which was much less than the 18-carbon TFA contents of milk.
milk;18-carbon trans fatty acid;9c,11t-conjugated linoleic acid;capillary column-gas chromatography;internal standard
TS252.7
A
1002-0306(2010)12-0355-03
2010-01-19
章萍萍(1985-),女,在讀碩士,研究方向:食品生物技術(shù)。