動植物油脂中反式脂肪酸測定方法的建立

1、動植物油脂中反式脂肪酸測定方法的建立韓軍花,洪水宏之1,楊月欣,王 猛2,馬騰蛟3,中里真人1(中國疾病預(yù)防控制中心營養(yǎng)與食品安全所,北京100050;1日清奧利友(中國投資有限公司 上海200020;2北京市營養(yǎng)源研究所,北京100069;3北京市疾病預(yù)防控制中心,北京 100013【摘 要】目的 建立適合國內(nèi)條件的動植物油脂中反式脂肪酸測定方法,為國標方法提供依據(jù)。方法 選擇普通植物油、動物油和氫化植物油三個大類共9種動植物油脂樣品,參照國際標準經(jīng)部分修改,建立了適合國內(nèi)條件的反式脂肪酸氣相色譜分析及用面積歸一法定量的測定方法,并進行了重復(fù)性測定和實驗室間的驗證。結(jié)果 在實驗條件下,油脂中

2、脂肪酸可以得到很好的分離;除個別含量極低的脂肪酸外,各脂肪酸組分10次分析結(jié)果的相對標準偏差均小于10%,其中反式脂肪酸總和的RSD 值在豆油和氫化豆油中分別是2.0%和0.3%;實驗室間驗證結(jié)果也表明,該方法在不同實驗室間的結(jié)果有很好的一致性,豆油、氫化豆油、豬油三種樣品的反式脂肪酸總和的RSD值分別是5.0%、1.1%和4.6%,均遠小于10%。結(jié)論 該檢測方法實驗室內(nèi)和實驗室間的精密度均較高,且所需儀器比較普及,操作步驟簡單易行,分析時間短,適合國內(nèi)開展,可作為我國動植物油脂反式脂肪酸的測定方法之一。營養(yǎng)學報,2008,30(3:303-306 關(guān)鍵詞:動植物油脂; 反式脂肪酸; 測定方

3、法中圖分類號: R155.5 文獻標識碼:A 文章編號:0512-7955(200803-0303-04ESTABLISHMENT OF THE METHOD FOR TRANS FATTY ACIDS DETERMINATION INANIMAL AND VEGETABLE FATS AND OILSHAN Jun-hua, KOZUI Hiroyuki1, YANG Yue-xin, W ANG Meng2, MA Teng-jiao3 , MAKOTO Nakasato1 (Institute of Nutrition and Food Safety, Chinese Centre fo

4、r Disease Control and Prevention, Beijing 100050, 1Nisshin Oillio (China Investment Co.,Ltd, Shanghai 200020; 2Beijing Institute of Nutritional Resources, Beijing 100069,3Beijing Center for Disease Control and Prevention, Beijing 100013,China【Abstract】Objective To establish the gas chromatography (G

5、C method for determining trans fatty acids in animal and vegetable fats and oils, and to provide basis for national standard. Method Nine different fats and oils including vegetable oils, hydrogenated vegetable oils and animal fats were chosen as samples. The analysing conditions were optimized with

6、 reference to international standards, and the repeatability of the method in and between laboratories were proceeded too. Results Different fatty acids could be separated successfully under this analysing condition. The RSD of total trans fatty acids in inner laboratory was 2.0% in soybean oil and

7、0.3% in hydrogenated soybean oil and the RSD of total trans fatty acids between laboratory was 5.0%、1.1%和4.6% for soybean oil, hydrogenated soybean oil and lard respectively. Conclusion The precision of this method is high in and between laboratories, and the method is easy, so it can be used to ana

8、lyse the trans fatty acids contents in animal and vegetable fats and oils. ACTA NUTRIMENTA SINICA, 2008, 30(3:303-306Key words: animal fats; vegetable oils; trans fatty acids反式脂肪酸(trans fatty acids,TFA是所有含反式非共軛雙鍵的不飽和脂肪酸的總稱,收稿日期2007-06-19因其與雙鍵相連的氫原子分布在碳鏈的兩側(cè)而得名,在氫化植物油中含量較高。近年來,大量研究證實了反式脂肪酸對健康的不良作用1,2,

9、因此國際組織和各國紛紛呼吁或出臺相應(yīng)政策,以減少居民膳食中反式脂肪酸的攝入量。本研究參照ISO和AOCS等國際標準方法3-5,建立了適合國內(nèi)條件TFA測定方法并經(jīng)過實驗室間的驗證,以期為TFA國標方法的確定提供依據(jù)。1 材 料 與 方 法1.1 標準與試劑順式及TFA甲酯的單標及混標分別購自Supelco、Fluka及Sigma公司。10%15%三氟化棚甲醇溶液購自Fluka公司,正庚烷(色譜純購自Sigma公司,無水乙醇、氫氧化鈉、氯化鈉、無水硫酸鈉等常用試劑購自汕頭西隴化工廠。1.2 儀器島津氣相色譜儀(帶氫火焰離子檢測器和全自動進樣器,萬分之一電子天平,六孔恒溫水浴鍋,HA-500A氫空

10、一體機等。1.3 樣品的選擇共選擇豆油、低芥酸菜籽油、玉米油、紅花油、牛油、豬油、氫化豆油、氫化棕櫚油、氫化軟棕櫚油9種,均保存于4冰箱待檢。1.4 實驗方法參照ISO 153043、AOCS Ce 1f-964和Ce 1h-055方法經(jīng)部分修改,操作步驟如下:取油脂樣品(2030mg放入50ml三角燒瓶中,加4ml 濃度2%氫氧化鈉-甲醇溶液及沸石,后將冷凝管固定于燒瓶上。在80水浴加熱皂化回流直至油滴消失(約10 min。用移液管從冷凝管頂部加5 7 ml 10%15%三氟化硼甲醇溶液于三角瓶中,繼續(xù)加熱2 min,從冷凝管頂部加35ml庚烷,繼續(xù)加熱1min后冷卻至室溫。加少量飽和氯化鈉

11、溶液并輕搖三角瓶數(shù)次,繼續(xù)加氯化鈉溶液至燒瓶頸部。吸取上層溶液過適量無水硫酸鈉去除溶液中痕量水后即可注入氣相色譜儀進行分析。1.5 儀器條件為有效分離順式C18:3和C20:0脂肪酸,選用BPX-70毛細管柱(70% cyanopropyl polysi- lphenylene-siloxane,柱內(nèi)徑0.25 mm,膜厚0.25 µm,柱長60m。進樣量1 µl,分流比100:1。1.6 結(jié)果及計算用GC Solution進行數(shù)據(jù)采集和分析,面積歸一法計算結(jié)果,并根據(jù)單標定性結(jié)果和本實驗中所使用的毛細柱等條件采用如下定義:將順式C18:0到順式C18:1之間的脂肪酸甲酯(

12、fatty acid methyl esters,FAME峰定義為反式C18:1;將順式C18:1到順式C18:2之間的FAME峰定義為反式C18:2;將順式C18:2到順式C18:3之間的FAME峰定義為反式C18:3;上述反式C18:1、C18:2、C18:3之和為TFA含量。2 結(jié) 果2.1 油脂中TFA測定方法的建立(圖1Fig. 1 Chromatogram of 37 fatty acid methyl estermixtures對測定條件(程序升溫條件、氣體流量、壓力等反復(fù)摸索,確定脂肪酸分離效果最佳的儀器條件為:進樣器溫度250,壓力206.8 kPa,總流量65.1 ml/m

13、in,柱流量:1.22 ml/min,線速度:26.9 cm/min,檢測器溫度:260。采用程序升溫:初始溫度150,以3 /min升至240。結(jié)果表明,油脂中的各種脂肪酸可以很好分離,且各實驗室間驗證結(jié)果接近。2.2 同一實驗室測定結(jié)果的重復(fù)性(表1,2豆油中TFA總量平均為1.34%,而氫化豆油TFA總量則高達45.31%,與文獻報道一致3,4。無論在TFA含量很低的豆油,還是含量非常高的氫化豆油,十次分析結(jié)果的重復(fù)性較好,除個別含量非常低的脂肪酸RSD大于10%外,其余各脂肪酸組分RSD均小于10%,TFA總和的RSD在豆油和氫化豆油中分別是2.0%和0.3%,說明測定方法有很好的重復(fù)

14、性。2.3 不同實驗室測定結(jié)果的驗證(表35四個實驗室分別對9種油脂樣品驗證其方法的可操作性和實驗室間的精密度,由于篇幅有限,以下僅列出豆油、氫化豆油、豬油的驗證結(jié)果。Table 1 Repeatability results of soybean oil sampleTable 2 Repeatability results of hydrogenated soybean oil sample FAME First Second Third Fourth Fifth Sixth Seventh Eighth Ninth Tenth Mean SD RSD(% C14:0 0.12 0.11

15、0.12 0.12 0.13 0.12 0.11 0.12 0.11 0.11 0.12 0.01 5.7 C16:0 11.16 11.18 11.21 11.08 11.15 11.10 11.18 11.30 11.13 11.17 11.17 0.06 0.5 C16:1 0.06 0.05 0.06 0.08 0.06 0.06 0.05 0.05 0.06 0.05 0.06 0.01 15.8 C18:0 14.51 14.47 14.57 14.45 14.47 14.44 14.54 14.53 14.46 14.44 14.49 0.05 0.3 t-C18:1 40.38

16、 40.58 40.66 40.41 40.72 40.51 40.80 40.88 40.54 40.66 40.61 0.16 0.4 C18:1 26.95 26.73 27.13 27.01 26.73 26.83 27.05 26.89 26.89 26.73 26.89 0.14 0.5 t-C18:2 4.75 4.78 4.42 4.84 4.74 4.87 4.42 4.41 4.83 4.82 4.69 0.19 4.1 C18:2 0.94 0.91 0.75 0.93 0.90 0.95 0.76 0.75 0.91 0.94 0.87 0.08 9.7 C20:0 0

17、.39 0.40 0.39 0.39 0.39 0.40 0.39 0.39 0.39 0.37 0.39 0.01 2.1 C20:1 0.10 0.05 0.08 0.05 0.08 0.08 0.06 0.06 0.08 0.07 0.07 0.02 22.5 C22:0 0.37 0.47 0.37 0.36 0.37 0.37 0.38 0.37 0.35 0.37 0.38 0.03 8.8 C24:0 0.16 0.14 0.13 0.12 0.12 0.13 0.13 0.13 0.12 0.13 0.13 0.01 9.1 TTFA(%45.14 45.36 45.08 45

18、.25 45.47 45.37 45.24 45.29 45.38 45.48 45.31 0.13 0.3Table 3 Results of soybean oil in four laboratories(% 1.29 1.15 1.20 1.25 1.22 0.06 5.0顯示該方法在不同實驗室有很好的一致性。豆油、氫化豆油、豬油的TFA總和(TTFA的RSD分別是5.0%、1.1%和4.6%,均遠小于10%。2.4 部分動植物油脂中TFA含量測定應(yīng)用上述方法分別測定玉米油、紅花油、菜籽油、氫化棕櫚油、氫化軟棕櫚油、牛油等樣品中TFA組成和含量,結(jié)果顯示玉米油、紅花油及菜籽油中TFA總

19、含量均低于3%,與文獻報道基本一致,而氫化植物油由于加氫作用,其TTFA的量隨加工條件、植物油種類不同而有較大差異。本實驗中氫化棕櫚油和氫化軟棕櫚油中TTFA分別達總脂肪的9.28%和16.59%。牛油屬于反芻動物油脂,反芻動物瘤胃可將部分順式脂肪酸轉(zhuǎn)化成反式6,是天然TFA重要來源。本實驗牛油的TFA 含量達到7.22%,高于植物油,也高于豬油(表6。Table 4 Results of hydrogenated soybean oil in fourlaboratories11.3011.8214.7615.2540.6126.3626.243 討 論TFA測定有氣相色譜法、氣-質(zhì)聯(lián)機和傅

20、立葉紅外法等。其中氣相色譜法因其儀器較易普及、分析方法相對簡單而易于推廣。各國都建立了適合本國條件的TFA 測定方法 7,8。Table 5 Results of lard in four laboratoriesFAME ZG BJ YY RQ Mean SDRSD(%Table 6 Fatty acids content in several oils and fatsFAME Corn oil Safflower oil Canola oil HP oil HP oleinBeeftallowC10:0 - - - - - - C12:0 - - - 0.17 0.15 0.07 C14

21、:0 - 0.07 - 1.03 0.93 3.02 t-C14:1 - - - - - 0.28 C14:1 - - - - - 0.85 C15:0 - - - - - 0.60 C15:1 - - - - - 0.26 C16:0 12.09 4.76 3.56 44.61 41.04 25.28 t-C16:1 - - - - - 0.25 C16:1 0.09 0.08 0.21 0.15 0.11 3.84 C17:0 - - 0.07 0.13 - 1.48 C17:1 - - 0.15 - - 0.88 C18:0 1.63 1.93 1.58 7.11 6.70 19.50

22、t-C18:1 - 0.08 0.19 7.29 13.28 4.03 C18:1 30.89 78.04 66.57 33.81 33.24 34.58 t-C18:2 2.11 0.07 0.35 1.99 3.31 2.61 C18:2 51.54 13.05 18.74 3.22 0.84 1.45 t-C18:3 0.28 0.04 0.78 - - 0.15 C18:3 0.39 0.39 2.12 - - 0.18 C20:0 0.42 0.42 0.54 0.37 0.40 0.55 C20:1 0.26 0.32 1.29 0.11 - 0.12 C20:2 - - 0.06

23、 - - - C22:0 0.12 0.31 0.31 - - - C22:1 - - 0.04 - - - C24:0 0.16 0.16 0.17 - - - C24:1 - 0.17 0.22 - - - TTFA(% 2.40 0.19 1.32 9.28 16.59 7.22 HP=Hydrogenated palm在脂肪酸計算方法方面,有面積歸一法、外標準法、內(nèi)標準法等,其中內(nèi)、外標準法都因標準品價格昂貴難以購買,而測定的脂肪酸有限,使應(yīng)用受到限制,且在氫化植物油中,各脂肪酸的峰不能完全分開,利用內(nèi)、外標準法定量時都會使實驗誤差加大,因此本實驗采用面積歸一法進行定量。結(jié)果表明,該方

24、法實驗室內(nèi)重復(fù)性好,不同實驗室間的結(jié)果也有很好的一致性(RSD 均遠小于10%。同時本實驗還對豆油的面積歸一法和內(nèi)標法結(jié)果進行了比較,證明兩者間一致性很好(表略。以上結(jié)果表明該方法可作為動植物油脂中TFA 的測定方法,為制定國標方法提供了依據(jù)。參 考 文 獻1 Hu FB, Stampfer MJ, Manson JE, et al . Dietaryfat intake and the risk of coronary heart di- sease in women J. N Engl J Med ,1997,337:1491 -1499.2 Oomen CM, Ocke MC, Fesk

25、ens EJ, et al . Associationbetween trans fatty acids intake and 10-year risk of coronary heart disease in the Zutphen Elderly Study: a prospective population-based study J. Lancet , 2001, 357:746-751.3 ISO 15304. Animal and vegetable fats and oils- determination of the content of trans fatty acid isomers of vegetable fats and oils-Gas chroma- tographic methodS. Switzerland, 20