特殊医学用途配方食品豆基中脂肪酸含量的分析

鞠 香，田其燕，李 洁，陈克云，王艳丽，申中兰，刘艳明，祝建华

（山东省食品药品检验研究院，山东 济南 250101）

特殊医学用途配方食品是指针对某些进食受限、代谢紊乱、消化吸收障碍或特定疾病患者对营养素或膳食的特殊需求而专门配制加工而成的配方食品[1]。豆基配方食品是以大豆分离蛋白为基质，根据婴幼儿生长发育的营养需求添加所需的维生素和矿物质等而制成的一种配方食品，可替代母乳或断奶食品。

大豆分离蛋白含大量对人体健康有益的必需脂肪酸，脂肪酸主要分为饱和脂肪酸（saturated fatty acid，SFA）、单不饱和脂肪酸（monounsaurated fatty acid，MUFA）和多不饱和脂肪酸（polyunsaurated fatty acid，PUFA）。营养学和生物临床医学研究认为，脂肪酸在维持人体健康方面起着重要作用，饮食中长链脂肪酸的组成及含量与多种疾病（如肿瘤、冠心病、心脑血管和老年痴呆症等）的发病率呈正相关[2-4]。因此，脂肪酸组成及含量也成为衡量样品营养价值的重要指标。

脂肪酸组成及含量通常采用气相色谱仪结合使用光火焰离子化检测器[5-6]或质谱检测器[7-8]进行测定。特殊医学用途配方食品在我国处于起步阶段，目前对于特殊医学配方食品豆基中脂肪酸含量的测定报道较少。本文对特殊医学用途配方食品豆基中的脂肪酸甲酯化效率进行研究，采用气相色谱法（GC）测定豆基中脂肪酸的组成及含量，为测定特殊医学用途配方食品豆基中的脂肪酸含量提供了准确可靠的方法。

1 仪器与试药

1.1 仪器

Agilent 7890B气相色谱仪，配备氢火焰离子化检测器（FID）（安捷伦）；3-18K冷冻离心机（德国SIGMA）；水浴锅（上海森信）；SECURA2102-1分析天平（赛多利斯）；SP-2560毛细管柱（100 m×0.25 mm，0.20 μm，上海安谱）。

1.2 试药

盐酸（质量分数36 %～38 %），三氟化硼甲醇溶液（质量分数15 %），氢氧化钠，无水硫酸钠（使用前于650 ℃灼烧4 h），乙醚，石油醚（沸程为30～60 ℃）均为分析纯（国药集团）；甲醇，正己烷均为色谱纯（赛默飞世尔）；37种脂肪酸甲酯混合标准品（上海安谱）；特殊医学配方食品豆基从大型商场购买。

2 方法与结果

2.1 色谱分离条件

色谱柱：SP-2560（100 m×0.25 mm，0.20 μm）；载气：氮气，流速：30 ml/min；分流比为50:1；进样口温度：240 ℃；检测器：250 ℃，氢气流速：30 ml/min，空气流速：300 ml/min，尾吹气流速：40 ml/min；进样体积为1.0 μl，柱温：程序升温：初始温度70 ℃，保持2 min，2 ℃/min升温至220 ℃，保持10 min， 15 ℃/min升至240 ℃，保持10 min。

2.2 油脂的提取

称取5.0 g豆基样品于150 ml锥形瓶中，加入8 ml水充分混合，加入10 ml盐酸，混匀，将锥形瓶置于70～80 ℃水浴，每隔5～10 min振摇一次，约40～50 min至试样完全水解。取出锥形瓶，加入95 %乙醇10 ml充分混合，冷却至室温。将溶液转移至分液漏斗，加入25 ml乙醚，涡旋3 min，再加入25 ml石油醚，涡旋3 min，静置分层，将有机层提取液收集至250 ml旋蒸瓶中，以上步骤重复2次。挥发溶剂，残留物为脂肪提取物。

2.3 脂肪的皂化和脂肪酸的甲酯化

在脂肪提取物中加入焦性没食子酸1 mg，2 %氢氧化钠甲醇溶液8 ml，连接回流冷凝器，80±1 ℃水浴上回流，直至油滴消失。从回流冷凝器上端加入15 %三氟化硼甲醇溶液7 ml，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，取下旋蒸瓶，迅速冷却至室温。

将旋蒸瓶中的液体移入50 ml离心管中，分别用3 ml饱和氯化钠溶液清洗旋蒸瓶3次，合并饱和氯化钠溶液于50 ml离心管中。准确加入正己烷10 ml，涡旋2 min。吸取上层正己烷提取溶液大约5 ml，置 15 ml试管中，加入无水硫酸钠约1～2 g，振摇1 min，静置5 min，吸取上层溶液置进样瓶中待测定。

2.4 脂肪酸甲酯混合标准品的色谱分离

按2.1项色谱条件，对37种脂肪酸甲酯混合标准品进行了有效分离，色谱图见图1，色谱系统评价见表1。由图1和表1可见，37种混合脂肪酸在78 min内得到完全分离，各组分理论塔板数均大于40 000，分离度均大于1.5，完全可满足豆基样品中脂肪酸的检测要求。

图1 37种脂肪酸甲酯混合标准品色谱图

表1 37种脂肪酸甲酯色谱分离保留时间、理论板数与分离度

2.5 脂肪酸组成及含量的分析

脂肪酸含量测定的定量方法有面积归一化法、外标法和内标法。面积归一化法简便，对于同系物含量测定具有较高的准确性，因此本文采用面积归一化法定量。

豆基中的油脂甲酯化后，脂肪酸甲酯的分离情况和脂肪酸组成分别见图2、表2。由表2可见，油脂中的脂肪酸组成以16碳和18碳脂肪酸为主，其余脂肪酸含量较小，16碳脂肪酸主要为棕榈酸和棕榈油酸，18碳脂肪酸主要为硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸；从饱和度来看，油脂中饱和脂肪酸含量约8.5 %，以棕榈酸和硬脂酸为主；不饱和脂肪酸含量约86 %，其中18碳不饱和脂肪酸含量较高。

表2 6种豆基油脂中的脂肪酸组成

图2 豆基中的油脂经甲酯化后的色谱图

饱和脂肪酸主要是C4:0、C8:0、C10:0、C11:0、C12:0、C13:0、C14:0、C16:0、C18:0、C20:0、C21:0、C22:0、C23:0和C24:0脂肪酸含量之和，本实验中6种豆基油脂中饱和脂肪酸含量约10 %；单不饱和脂肪酸（MUFA）是C16:1、C17:1、C18:1、C20:1、C22:1和C24:1脂肪酸含量之和，6种豆基油脂中单不饱和脂肪酸含量以油酸含量最高，约75 %；多不饱和脂肪酸（PUFA）主要为C18:2和C18:3，C18:2的含量约12 %，C18:32的含量约0.15 %。

3 讨论

3.1 甲酯化反应是将甘油三酯通过皂化/酯化或直接酯交换方式转化为可供GC分析的脂肪酸甲酯，本文按2.3项方法进行甲酯化反应，油脂在碱性条件下皂化和甲酯化，生成脂肪酸甲酯。甲酯化反应的转化效率对测定结果的准确性有重要影响。本文考察了豆基中21种脂肪酸的甲酯化效率，将实验测得的脂肪酸质量与脂肪酸质量的理论值进行比较，得到豆基中21种脂肪酸的甲酯化效率均大于97 %，可认为此反应的甲酯化完全。

3.2 本文采用氢氧化钾-甲醇甲酯化方式，用GCFID，采用面积归一化法，对豆基油脂中的脂肪酸组成及含量进行了测定和分析。本方法简单快速，可准确定性定量特殊医学用途配方食品豆基中的数十种脂肪酸。由分析可见，豆基油脂中的脂肪酸由饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸组成，且多为16碳和18碳的长链脂肪酸。6种豆基油脂中，饱和脂肪酸主要是棕榈酸和硬脂酸，各约占5.3 %～5.6 %和2.7 %～2.9 %，不饱和脂肪酸主要是油酸、亚油酸和亚麻酸，其中油酸含量最高，占总脂肪酸的72 %～74 %，其次为亚油酸，占总脂肪酸的11.5 %～11.8 %，亚麻酸含量在2.8 %～3.2 %范围内。