反式脂肪酸(TFAs)属于含有反式非共轭双键的不饱和脂肪酸。在食品中可将TFAs分为工业TFAs与天然TFAs,属于含油脂和油脂食物内常见成分,其对于人体健康具有负面影响,食用过多将会引起糖尿病、心血管疾病等。各国对于食品中含有TFAs的量进行限定,且对其深入研究后发现,可采取气相色谱法进行TFAs的含量检测,其灵敏度高、检测限低,满足食品检测需求。
1 材料与方法
1.1 仪器与材料
实验仪器:气相色谱仪、配备QLB型纯净空气泵、CP-Sil88毛细管色谱柱(济南赛畅科学仪器有限公司)、TGL-20M台式高速冷冻离心机、氢火焰离子化检测器(深圳市华谊环保科技有限公司)、氢气发生器(析达科技有限公司)。
氢氧化钠、正己烷、三氟化硼、甲醇、氯化钠、无水乙醚、无水乙醇、氢氧化钾、硫酸、盐酸和无水硫酸钠(分析纯,南京化学试剂股份有限公司);焦性没食子酸、三氟化硼-乙醚(分析纯,上海皓鸿生物医药科技有限公司)。
试验样品选取氢化油脂加工食品,检测其中反式脂肪酸含量。
1.2 检验方法
1.2.1 色谱检测条件
以高纯氮气为载气,流速0.5 m L·min-1,进样口温度为250℃,分流比10∶1,进样量为1.0µL,程序升温控制柱温,氢气流量为40 m L·min-1,FID检测器温度为260℃,尾吹流量为30 m L·min-1,空气流量为400 m L·min-1。。
1.2.2 提取油脂
称取样品100m L放置在具塞比色管(200 m L)内,添加焦性没食子酸100 mg、95%乙醇2 m L均匀混合,添加10 m L 10 mol·L-1的盐酸均匀混合,将比色管放置在水浴(70℃)中水解40 min,隔10 min振荡1次,使得附着于比色管壁的颗粒能够溶于溶液。完成水解后静置冷却,添加95%乙醇10 m L,水解液向分液漏斗转移,使用乙醚50 m L冲洗比色管,且冲洗液倒入分液漏斗内,振荡摇晃5 min,静置分层,收集醚层,反复2次后,提取挥发液近干,即可甲酯化。
1.2.3 油脂甲酯化
在平底烧瓶中放置脂肪提取物,添加4 m L氢氧化钾-甲醇溶液,水浴(70℃)回流5 min进行一定时间的振摇反应。当完成反应后水浴冷却,添加4 m L三氟化硼-乙醚溶液47%,重复在水浴(70℃)中回流5 min,冷却后添加正己烷10 m L振荡2 min,添加饱和食盐水10 m L进行淋洗,静置分层,将上层有机相收集起来,后添加适当无水硫酸钠,振荡离心取上清液1 m L,使用气相色谱仪分析,在-20℃温度下检测处理液。
2 结果与分析
2.1 确定气相色谱条件
反式脂肪酸和顺式脂肪酸为异构体,应用色谱柱为弱极性则无法分开两者,CP-Sil88毛细管色谱柱作为常用气相色谱法进行反式脂肪酸检分析的色谱柱(见图1)。通过对比单一标品与混合标品色谱峰保留时间后,按照碳数递增规律明确出峰顺序,碳数相同的不饱和脂肪酸甲酯,包含C18:1n6t(反-6-十八碳一烯酸甲酯)、C18:1n9t(反-9-十八碳一烯酸甲酯)、C18:2n9t(反油酸甲酯)、C18:1n11t(反-11-十八碳一烯酸甲酯),先出峰烯键少,即C18:1n6t(反-6-十八碳一烯酸甲酯)、C18:1n9t(反-9-十八碳一烯酸甲酯)、C18:1n11t(反-11-十八碳一烯酸甲酯)在C18:2n9t(反油酸甲酯)、12t(反式亚油酸甲酯)前;而同一异构体不饱和脂肪酸,则烯键碳数大先出峰,C18:1n9t(反-9-十八碳一烯酸甲酯)处于C18:1n6t前,通过CP-Sil88毛细管色谱柱可很好地将其分开,可测定样品内反式脂肪酸。
图1 食用油反式脂肪酸甲酯检测谱图
2.2 色谱分析检出限测定
选用脂肪酸C18:0甲酯与脂肪酸C16:0甲酯标准品,配制其浓度为0.05 mg·m L-1、0.2 mg·m L-1、0.5 mg·m L-1、1.0 mg·m L-1和1.5 mg·m L-1标准混合溶液,在确定气相色谱条件下检测。
横坐标为标准溶液浓度,纵坐标为相应峰面积进行标准曲线线性回归绘制,且结合S/N=3明确检出限,所得线性回归方程及检出限见表1,可见明确气相色谱分析条件后,该方法拥有较低检出限与良好线性关系。
表1 检出限与线性回归方程表 下载原表
2.3 回收率与精密度
称取氢化油脂加工食品样品,添加反式肉豆蔻酸甲酯标准为对照品,每次重复检测3次,选取平均值,经过6组测定后计算对照品回收率和精密度。表2结果表明气相色谱分析法回收率为84.1%~92.3%,与实际食品测试要求相符,表明该方法准确性与稳定性较高。
表2 色谱分析测反式脂肪酸含量回收率表 下载原表
2.4 反式脂肪酸含量
本文采取氢化油脂加工食品共7种,应用气相色谱法对TFA组成及含量进行测定,结果见表3。
表3 氢化油脂加工食品反式脂肪酸含量表(单位:g/100 g可食部食物) 下载原表
注:ND为未检出。
通过气相色谱法检测食品中存在的反式脂肪酸含量,可知该类食物中TFA异构体以t-C18:1、t-C16:1为主,氢化油脂加工食品中含TFA含量较高,消费者需要加以注意。并且,以实验结果而言,氢化油脂加工食品中普遍存在反式脂肪酸,整体含量与国家要求的2.0%以内相符,市场诸多食用油与该标准相符,为合格产品。
3 结论与讨论
在食用反式脂肪酸后,其将会威胁人体健康,滋生健康隐患,易造成记忆力衰退。通过研究可知,青少年如若过量食用含有反式脂肪酸食品,则其老年阶段将增加了老年痴呆的风险[1]。反式脂肪酸影响人体记忆力,主要是由于其可抑制提升人体记忆的醇类,且还会增加人们发胖率。人体不易吸收反式脂肪酸,会逐渐积累在腹部位置,进而使人们不断肥胖。同时,反式脂肪酸食用过多,还易引发心脑血管疾病,其可与人体中多种醇类物质反应,导致人体缺乏足够的醇类,患有醇类缺乏症[2]。孕妇如若过多食用反式脂肪酸食物,则会使其进入至胎儿体内,导致胎儿患上疾病。可见,为保证人体健康,则应当加强管控食品中含有反式脂肪酸量。
本次研究中,主要利用气相色谱法检测氢化加工食品内反式脂肪酸情况。通过实验结果可以下结论。
(1)实验研究中严格根据国标方法测定反式脂肪酸,该方法具有效率高、时间短、操作便捷的特点,结合S/N=3明确检出限,拥有较低检出限与良好线性关系(R≥0.999 0),回收率84.1%~92.3%,满足检测要求,与氢化油脂加工食品中测定反式脂肪酸相适应。
(2)在实验研究中,以氢化油脂加工食品为研究对象,对其脂肪酸含量及分布进行分析。通过结果可知,在该类食品中普遍有反式脂肪酸,TFA异构体以t-C18:1、t-C16:1为主,且TFA含量较高,消费者需要加以注意。在食品中配料含有人造奶油、部分氢化植物油、起酥油及氢化植物油原料,则含有反式脂肪酸量更多,有可能超过标准界限,在检测中应对此投入更多关注。