基于酯交换法的植物油中脂肪酸的测定

◎ 王冉冉，肖 潇，王庆国，王 猛，何川川，张 俊，李 菁

（新疆维吾尔自治区疾病预防控制中心卫生监测检验中心，新疆 乌鲁木齐 830002）

植物油是从植物的果实、种子或胚芽中提取得到的一种可食用油脂。植物油是人类食品中重要的组成部分，在增加食物的色、香、味方面起着重要的作用，同时含有人体所需的多种重要营养成分，是人体能量的主要来源。食用油的化学性质和功能主要由其所含的脂肪酸及其在甘油三酯分子中的位置决定。甘油三酯在加热、酸、碱或脂酶作用下可发生水解反应，最终将得到甘油和各种类型的脂肪酸[1-2]。脂肪酸是油脂的最基本组成部分，天然油脂中已鉴定的脂肪酸有500 多种[3]，脂肪酸的组成及配比在很大程度上决定了植物油的营养价值，同时也是评定植物油品质的重要指标之一[4-7]。

为了更全面地了解新疆维吾尔族自治区不同地区各种类植物油中脂肪酸的分布情况，本实验拟采用酯交换法进行前处理，采用气相色谱仪对采自全自治区的12 大类30 份植物油中的脂肪酸组成和含量进行分析测定，为科学评价食用油的品质以及营养价值，指导人们合理安排膳食提供依据，同时为植物油中脂肪酸的相关研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 样品

样本为采自新疆本地的30种植物油（其中菜籽油4种、红花籽油5种、葵花籽油4种、玉米胚芽油4种、亚麻籽油1种、胡麻油1种、南瓜籽油1种、桃仁油1种、巴旦木油1种、杏仁油1种、葡萄籽油1种、恰玛古籽油2种、核桃油2种、苏籽油1种以及斯亚丹油1种）。

1.2 试剂与仪器

甲醇，色谱纯（Sigma-aldrich）；异辛烷，色谱纯（Dikma-Technologies）；硫酸氢钠，分析纯（上海山浦化工）；氢氧化钾，分析纯（天津市登科化学试剂-分析纯）；37种脂肪酸甲酯混标；37种单个脂肪酸甲酯标准品；十一碳酸甘油三酯内标。

HHS 型恒温水浴（上海博讯实业有限公司）；氮吹仪（Organomation OA-HEATTM）；纯水仪（Millipore Integral 5）；离心机（Thermo D-37520 Osterode）；电子天平（赛多利斯科学仪器有限公司）；岛津气相色谱仪(2010Plus，具有FID 检测器)。

1.3 植物油酯交换甲酯化

称取试样约60.0 mg 至15 mL 离心管中，精确至 0.1 mg，准确加入一定体积的内标溶液。在试样中加入4 mL异辛烷或正庚烷溶解样品，需要时可稍微加热，使试样溶解后加入200 μL 氢氧化钾/甲醇溶液，盖上盖子猛烈振摇30 s 后静置至澄清。加入约1 g 硫酸氢钠或碳酸氢钠，猛烈振摇或涡旋中和氢氧化钾。待盐沉淀后，5 000 r·min-1离心5 min，将上清溶液转移至进样小瓶中，气相待测。

1.4 色谱条件

HP-88 毛细管色谱柱（100 m× 0.25 mm，0.2 μm）；进样口温度：260 ℃；检测器温度：280 ℃；程序升温：初始温度130 ℃，持续1 min；130 ～170 ℃，升温速率6.5 ℃·min-1，保持0 min；170 ～215 ℃，升温速率2.8 ℃·min-1，保持12 min；215 ～240 ℃，升温速率2.0℃·min-1，保持12 min；载气：氮气；分流比50 ∶1；进样体积：0.5 μL；柱流量：0.65 mL·min-1。

1.5 脂肪酸的鉴定和定量分析

将脂肪酸甲酯标准测定溶液及试样测定溶液分别注入气相色谱仪，对标准溶液和食用油样品的脂肪酸甲酯进行气相色谱分析后，将得到色谱图，以色谱峰峰面积定量。试样中脂肪酸甲酯含量按式（1）计算：

式中：Xi为试样中脂肪酸甲酯i的含量，g/100 g；Fi为脂肪酸甲酯i的响应因子；Ai为试样中脂肪酸甲酯i的峰面积；AC11为试样中加入的内标物十一碳酸甲酯峰面积；ρC11为十一碳酸甘油三酯浓度，mg·mL-1；VC11为试样中加入十一碳酸甘油三酯的体积，mL；1.006 7 为十一碳酸甘油三酯转化成十一碳酸甲酯的转换系数；m为试样的质量，mg；100 为将含量转换为每100 g 试样中含量的系数。

2 结果与分析

2.1 实验预处理方法的选择

国标与文献中常见的脂肪酸测定的前处理方法[8-10]为水解法、乙酰氯法、酯交换法，其中水解法与乙酰氯法实验过程较为复杂，实验周期较长，并且由于所使用试剂的毒性（三氟化硼/甲醇、甲苯），长期使用会对实验人员健康造成危害。而采用酯交换法既简化了实验过程，节省了实验时间，同时降低了检测成本，减少了试剂危害。

2.2 精密度实验结果

按本次实验确定的预处理方法进行重复性与中间精密度实验，见表1。由表1 可知，本方法有很好的重复性和中间精密度，实验结果满足实验对测定结果稳定性和可靠性的要求。

表1 精密度测试结果表

2.3 主要植物油中脂肪酸甲酯色谱图

南瓜籽油为所测30种植物油中饱和脂肪酸含量最高的植物油；桃仁油为所测30种植物油中单不饱和脂肪酸含量最高的植物油；红花籽油5 为所测30种植物油中多不饱和脂肪酸含量最高的植物油；恰玛古籽油2 为所测30种植物油中花生四烯酸含量最高的植物油，见表2。4种植物油的色谱图如图1 ～4 所示。

图1 南瓜籽油色谱图

图3 红花籽油5 色谱图

图4 恰玛古籽油2 色谱图

2.4 30种植物油主要脂肪酸分析结果

由表2 可知，本实验样品的主要脂肪酸组成为不饱和脂肪酸，其中油酸以及作为人体必需脂肪酸的亚油酸和α-亚麻酸的含量较高。有研究表明亚油酸和α-亚麻酸可以改善心脑血管疾病，同时有降血压、降血脂，预防动脉粥样硬化等优点，对人体健康十分有益[11-14]。本次实验所测定的37种脂肪酸，其中包括17种饱和脂肪酸，8种单不饱和脂肪酸，12种多不饱和脂肪酸。不同植物油中主要脂肪酸的种类大致相同，但各脂肪酸组分的含量分布特点不同。

表2 30种植物油主要脂肪酸组成结果表

2.5 单不饱和脂肪酸与多不饱和脂肪酸的含量分布

如图5 所示，当样品中单不饱和脂肪酸含量较低时，多不饱和脂肪酸的含量就较高；当样品中单不饱和脂肪酸含量较高时，多不饱和脂肪酸的含量就较低；或是试样中单不饱和脂肪酸与多不饱和脂肪酸含量相当。此次实验样品中不饱和脂肪酸的含量为（76.645 ～89.828）g/100 g，其均值为 83.611 g/100 g。

图5 样品中的单不饱和脂肪酸与多不饱和脂肪酸分布图

3 结论

（1）本文采用酯交换法既简化了实验过程，节省了实验时间，同时降低了检测成本，减少了试剂危害。同时实验结果表明酯交换法是一种准确、高效、且稳定性较好的检测方法。

（2）采用酯交换法、气相色谱仪测定了新疆地区主要的各个种类植物油中的脂肪酸种类以及含量分布数据，在所测的植物油样品中，不饱和脂肪酸含量最高的为恰玛古籽油2，含量为89.828 g/100 g，不饱和脂肪酸含量最低的为南瓜籽油，含量为76.645 g/100 g，其不饱和脂肪酸含量约为饱和脂肪酸含量的5 倍。不同种类的植物油有不同的特点，并具有不同的营养价值，不同人群可根据自身的需要选择合适的植物油种类。