磁力搅拌离心提取食品中脂肪方法改进

2021-07-17 12:23粟小斌汪义勇
质量安全与检验检测 2021年2期
关键词:索氏有机溶剂坩埚

粟小斌 汪义勇

(常德市产商品质量监督检验所 湖南常德 415000)

1 前言

食品中的脂肪含量常常受到消费者的重点关注,作为一种常见检测项目,其在GB5009系列成分检测中排在第4位。食品中脂肪的测定方法众多:国标方法有索氏抽提法(以下简称索法)、酸碱水解法、盖勃法[1];其它方法如三氯甲烷冷浸法;新开发或在研究的,如超声提取快速测定法、近红外光谱快速无损检测法、高效液相色谱、气相色谱法、干燥减量法[3]等。其中对游离脂肪的检测,业界最推崇的是索法。

索法的优势是使用少量溶剂,提取难溶物质,但这也说明索法提取脂肪时,也提取了难溶于溶剂的非脂类物质。索法采取严密包裹的试样,使有机溶剂很难与试样充分混合与分离,进而延长了抽提时间。为解决此问题,本文延用有机溶剂提取原理,采用磁力搅拌离心提取法,提高混合与分离效率。经过初步研究,结果令人满意。磁力搅拌离心提取法,即将砂芯坩埚压入离心管中,使用新制的提取器方便在离心管中进行磁力搅拌,并使用砂芯坩埚离心提取。

2 材料与方法

2.1 试验材料与药品

开心果(客户来样);石油醚(沸程为30~60℃,分析纯);乙醚(分析纯);小麦粉(质控样品,中国检验检疫科学研究评价中心)。

2.2 试验仪器

自制提取器(塑料离心管,G4砂芯坩埚);电子分析天平(FA2004N上海精密);电热鼓风干燥箱(GZX-9146,上海博讯);粗脂肪测定仪(SZF-06A,上海华睿);低速离心机(LP4-3G,北京医用);磁力搅拌器(PHS-3G,上海仪电);旋涡混合器(WH-90A上海振荣)。

2.3 试验方法

称取约2 g粉碾碎并混匀于开心果样品中,将20 ml石油醚、乙醚(1+1)和磁石置于离心坩埚提取器中。将提取器放于磁力搅拌器上进行2 h抽提。抽提后,进行离心分离,离心速度为3 200 r/min,时间为5 min。将离心后的提取液移入干燥恒重的抽脂瓶中。然后置于提取器中,加入15 ml石油醚和乙醚(1+1),于涡混器中混匀。重复提取分离过程,分3次收入抽脂瓶中。余下过程与索氏抽提相同。

3 结果与分析

3.1 测定脂肪含量的方法对比

分别采用搅拌离心提取法和索法检测食品中脂肪含量,结果见表1。由表1可以看出,2种检测方法的2组数据F5(95%)=1.15<5.05(表),说明2种方法无显著差异。

表1 索氏抽提与离心分离比较

3.2 质控样比较

为进一步验证应用磁力搅拌和离心分离测定脂肪含量数据的可靠性,对比质控样,结果如表2显示Z值为1.00,满意。质控样为小麦粉,粗脂肪特性值0.93 g/100 g,能力评定标准差0.12 g/100 g。试验称量约8 g小麦粉,余同开心果。

表2 小麦粉质控样粗脂肪检测

4 磁力搅拌离心抽提法的特点

(1)检验结果准确可靠。与索法原理大致相同,都是利用有机溶剂抽提,理论上可行。分别通过与国标方法对比和质控样评测,可以确认新方法是可靠的。

(2)节省时间。与索法相比,新方法通过磁力搅拌改善了传质效果,离心分离提升了抽取效率。整个抽提过程约需3 h。可以通过增加抽提次数进一步减少时间。

(3)节省溶剂,减少环境污染。磁力搅拌离心分离法采用全密封提取,减少了抽提期间损耗。索法有机溶剂用量大,非密封,抽提损耗大。

(4)不改变有机溶剂温度,节约用水。抽提工艺未采用索氏用水提供蒸发冷凝有机溶剂的方法,不受自来水水压和温度影响,不用过多关注提取期间的自来水条件变化,比较省心。

(5)避免试样混入脂肪。试验全程离心过滤,避开了在索氏抽提过程中滤纸包裹不严、试样混入脂肪瓶的可能性。新方法采用G4玻璃沙芯坩埚过滤,抽提后的脂肪没有可见异物。

(6)提取溶剂方便切换,抽提方式方便切换,抽提效率方便跟踪。根据试样脂肪含量特点,选择合适有机溶剂。抽提方式除了磁力搅拌外,还包括涡振,超声等,根据不同试样,选用优势的抽提方式。且多次提取的脂肪可以分装不同的脂肪瓶,可以很容易跟踪到不同抽提阶段的抽提效率。

5 不足之处及改进方法

新方法因是间歇抽提,增加了离心操作程序,增加了一定的损耗风险,须在进行初次抽提时,防范漏液。抽提后期可以将石油醚将前期遗漏的脂肪进行处理并收入脂肪瓶。受磁力搅拌条件限制,1个磁力搅拌器只能制1个样,同时制多个样的搅拌效果欠佳,可以同时将多个抽提器放入振荡器中振荡。新方法的对比只采用了脂肪含量高的开心果和脂肪含量低的质控样,理论上与索氏抽提试样适用性相同,还需更多类型试样进行验证。

6 结论与展望

本文通过方法对比,确认质控样,采用磁力搅拌离心分离法测定食品中脂肪含量,可以作为粗脂肪含量的检测方法。

如今自动化检测已成为趋势,新方法还可以进一步改进,为自动化抽提器的开发提供参考[4]。磁力搅拌可以替换成其它方法,主要目标是使有机溶剂与试样高效混合。如高频振动,抽提器自主旋转混合。离心分离也可以替换成其它方法,主要目标是使有机溶剂多次与试样高效分离。可以通过增减压等方式,向利于自动化的方向改进。

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