盐酸水解系统-索氏提取仪测定食品中总脂肪的研究

2022-05-28 07:09叶文芳王晓畅陈榕德
食品安全导刊·中旬刊 2022年4期
关键词:食品

叶文芳 王晓畅 陈榕德

摘 要:目的:采用酸水解系统-索氏提取仪(仪器法)测定食品中的总脂肪含量,并与国家标准方法对比。方法:样品包裹在滤袋中,并置于酸水解系統,加入盐酸按照程序设定进行酸水解,烘干后进行索氏提取,干燥称重获得结果。结果:经优化实验条件后,仪器法测定食品总脂肪的重复性相对标准偏差(n=6)为0.57%~3.86%,经配对样本t检验,仪器法与国家标准方法测定结果无显著性差异t=1.221,P=0.253

(P>0.05),测定结果基本一致。结论:应用酸水解系统-索氏提取仪检测食品中总脂肪的自动化程度高,操作简便,工作效率高,方法的准确度和精确度高,安全性高,值得推广应用。

关键词:食品;总脂肪;酸水解系统-索氏提取仪;仪器法;国家标准方法

Research of Total Fat in Food by Hydrochloric Acid Hydrolysis System-soxhlet Extractor

YE Wenfang, WANG Xiaochang, CHEN Rongde

(Huizhou Institute for Food and Drug Control, Huizhou 516000, China)

Abstract: Objective: To determine total fat content in food by hydrochloric acid hydrolysis system-soxhlet extractor(Instrumental method), and compare with national standard method. Method: The sample eas wrapped in the filter bag and placed in the hydrochloric acid hydrolysis system. Hydrochloric acid was added and started to acid hydrolysis according to the program. After drying, soxhlet extraction was carried out, dried and weighed to obtain the results. Result: The relative standard deviation of repeatability were 0.57%~3.86% (n=6) when  determining total fat in food by instrumental method. By paired sample t-test, there was no significant difference between instrument method and national standard method t=1.221, P=0.253 (P>0.05), the determination resultswere basically consistent. Conclusion: The application of hydrochloric acid hydrolysis system-soxhlet extractor to detect total fat in food has the advantages of high automation, simple operation, high efficiency, high accuracy and accuracy and high safety, which was worthy promoting and applying.

Keywords: food; total fat; acid hydrolysis system-soxhlet extractor; instrumental method; national standard method

脂肪既是人体组织的重要构成部分,又是提供热量的主要物质,是食品营养标签的四大核心营养素之一,成为食品标准中常见的检验项目[1]。食品中的脂肪主要以游离态和结合态的形式存在,不同食品的检测方法不同[2]。目前,食品中脂肪的测定根据《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》(GB 5009.6—2016)

中的规定进行检测,使用酸水解法测定食品中游离态脂肪及结合态脂肪的总量[3]。针对不同类别的食品中脂肪的测定,很多研究引进了仪器化的检测,提高了工作效率及精准度。例如,应用红外光谱仪测定乳粉的脂肪含量[4],采用全自动快速萃取技术测定婴幼儿奶粉中的粗脂肪[5],基于双波长紫外吸收快速测定乳脂肪[6],使用乳脂肪分析仪测定乳脂肪[7],采用折光法快速脂肪测定仪测定油料及饼粕脂肪含量[8],这些研究都推进了脂肪检测的仪器化。滤袋法是一种简易高效的检测方法,以滤袋包裹样品进行样品的前处理,通过减重法测得样品中脂肪含

量[9-10]。本文通过研究应用酸水解系统-索氏提取仪,结合滤袋法提取,计算得到总脂肪含量;并用该仪器法与国家标准方法检测不同类别食品,验证方法的准确度和精密度。在批量检测食品中的总脂肪时,该法拟提高检测效率,减少检验员的人工操作,实现食品总脂肪的自动化

测定。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

盐酸(HCl)、乙醇(C2H5OH)、无水乙醚(C4H10O)和石油醚(CnH2n+2,沸程为30~60 ℃),均为分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司;酸洗硅藻土,美国ANKOM公司;实验用水为超纯水;分析样品均为本实验室日常抽检的样品。

1.2 仪器与设备

XS205DU分析天平(瑞士梅特勒托利多公司);BGZ-140电热干燥箱(上海博迅医疗生物仪器股份有限公司);E-816脂肪提取仪(瑞士步琦(BUCHI)有限公司);ANKOM HCl Si自动盐酸水解系统(美国ANKOM公司)。

1.3 实验方法

1.3.1 试样酸水解

称取0.5~1.0 g(待测试样脂肪含量超过20%)或1.0~2.0 g(待测试样脂肪含量在20%以内)试样置于滤袋中(内含硅藻土),记录试样质量(m1);密封好滤袋后放入水解舱体中(每批可以放进15个试样,本实验只放进10个),加入500 mL 3 mol/L的盐酸溶液,根据盐酸水解系统的程序,设置水解的时间90 min,温度90 ℃,淋洗时间60 min,开始水解。同批次做硅藻土空白样。

1.3.2 试样干燥称重

水解结束后,取出滤袋,用吸水纸和压板均匀挤压出水,将滤袋先放入简易烘箱中(105±2)℃下干燥2 h以挥干盐酸,再将滤袋转移到电热干燥箱中(105±2)℃继续干燥2 h,取出置于干燥器中,冷却至室温,称量质量,记录滤袋质量(m2)。

1.3.3 索氏提取

将干燥后的滤袋置于索氏提取仪样品腔中,加入无水乙醚作提取劑100 mL,设定仪器程序,抽提时间120 min,抽提25~30次,淋洗30 min,挥干石油醚15 min;开始抽提。

1.3.4 干燥称量

抽提结束后取出滤袋,放入电热干燥箱中干燥

1 h,取出放置于干燥器中冷却至室温,称量至恒重(直至两次称量的差不超过2 mg),记录质量(m3)。

1.3.5 计算

试样中的总脂肪含量计算公式如下:

(1)

式中:m1为试样质量,g;m2为水解后试样+滤袋+硅藻土烘干后质量,g;c1为水解后空白袋干燥后质量,g;c2为脂肪提取后空白袋烘干后质量,g;

m3为浸提后样品+滤袋烘干后质量,g。

2 结果与分析

2.1 称样量的选择

选取脂肪含量不同的4种食品(范围分别为0~20%、20%~40%、大于40%),分别称取

(0.750 0±0.000 2)g、(1.500 0±0.000 2)g、

(3.500 0±0.000 2)g进行实验,结果见图1。

脂肪含量在20%以内的样品称取1~2 g为佳,称样量若太小,误差大,导致结果偏低;脂肪含量大于20%的样品称取0.5~1.0 g适宜,称样量太大水解不完全,导致结果偏低。

2.2 酸水解系统条件的优化

2.2.1 盐酸浓度及添加量的优化

根据盐酸水解系统的操作说明,建议使用3 mol/L

的盐酸500 mL。为满足多批次试样能够同时实现完全水解,滤袋应完全浸泡在盐酸溶液中,故盐酸溶液的添加量为仪器设定的500 mL。而国家标准方法中分别使用了2 mol/L、3 mol/L及6 mol/L[固体试样10+8(V/V),液体试样10+10(V/V),为方便实验,统一为10+10(V/V)]3种不同浓度的盐酸,故选取这3种浓度分别进行优化对比实验,结果见

图2。

随着盐酸溶液浓度升高,脂肪含量有微小幅度的提升,盐酸浓度增加可以促进试样水解,但浓度过高,盐酸使用量高,水解后滤袋中盐酸不易被洗脱,造成对仪器的酸化腐蚀,且酸液残留不易烘干,索氏提取不完全,造成脂肪含量结果误差偏大。故酸水解系统盐酸溶液选取为3 mol/L。

2.2.2 酸水解时间的优化

由于试样类别不一致,水解时间有差别,设置酸水解时间为60 min、90 min、120 min,进行优化对比实验,结果见图3。酸水解时间为60 min时,脂肪含量偏低,水解不完全,水解时间为90 min时,脂肪含量达到稳定值,增加到120 min,脂肪含量变化不大。考虑工作效率,选择水解时间为

90 min。

2.3 精密度实验

分别选择3种类别的5份试样按照优化后的实验条件进行酸水解-索氏提取,平行测定6次,结果见表1。使用酸水解系统-索氏提取仪测定不同类别试样中脂肪含量,相对标准偏差为0.57%~3.86%,方法重复性良好。

2.4 仪器法与标准法比较

采用仪器法与国标法测定不同类别10批次食品的总脂肪,仪器法与国家标准方法实验数据采用EXCEL、SPSS软件进行统计与计算,采用t检验,得到t=1.221,P=0.253>0.05,表明两种方法无显著性差异,两者均值相对误差值均小于10%,符合国家标准要求,见表2。

3 结论

本研究在结合滤袋法的基础上,使用酸水解系统-索氏提取仪检测食品中的总脂肪,整个检测过程样品无需转移,误差减少,自动化程度高,操作更为简便,可以同时检测15批次样品,工作效率高,方法的准确度和精确度高,且由于水解及提取过程都在密闭系统中进行,避免了化学试剂对操作人员身体的伤害,也减少了环境污染,提高了实验的安全性,值得推广应用。

参考文献

[1]中华人民共和国卫生部.食品安全国家标准 预包装食品营养标签通则:GB 28050—2011[S].北京:中国标准出版社,2011.

[2]张晓婷,潘建君,王知,等.食品中脂肪测定国家标准的分析与探讨[J].食品工业科技,2018,39(20):348-351.

[3]国家卫生和计划生育委员会,国家食品药品监督管理总局,国家卫生和计划生育委员会.食品安全国家标准 食品中脂肪的测定:GB 5009.6—2016[S].北京:中国标准出版社,2016.

[4]何佳艳,李亭,郭长凯,等.近红外光谱法快速无损测定奶粉的脂肪含量[J].食品与发酵工业,2017,43(10):228-233.

[5]马丽芳,胡美华,周龙华.全自动快速萃取技术测定婴幼儿奶粉中的粗脂肪[J].中国乳品工业,2015,43(6):58-59.

[6]孙婷婷,刘晔,任占冬,等.基于双波长紫外吸收的乳脂肪快速测定[J].食品科学,2015,36(10):100-104.

[7]陈建勇,姜秀敏,黄丽俊,等.乳脂肪分析仪检测乳及乳制品中脂肪含量[J].食品安全质量检测学报,2019,10(3):

665-669.

[8]张小勇,任春明,陈予君,等.折光法快速脂肪测定仪测定油料及饼粕脂肪含量的研究[J].粮食与食品工业,2021,28(3):60-63.

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[10]张丽英,随连敏,杨文军.滤袋法快速测定饲料中粗脂肪和总脂肪[J].饲料工业,2010,31(5):35-36.

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