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快速测试植物油类产品中脂肪酸的方法(ASAP-MS)

嘉峪检测网        2024-01-04 16:55

背景
 
随着人们生活水平的日益提高,食用高不饱和脂肪酸的植物油逐渐被重视。
 
不饱和脂肪酸在抗心血管病、促进生长发育、抗炎、抗癌等方面发挥着重要作用。市场上比较热门的诸如橄榄油、火麻油、蓖麻子油、茶叶籽油等,因具有药食同源的特性,逐渐受到人们的重视。调和油是以常见植物油作为基油,加入一种或多种单品种食用油调配而成的,从营养角度来看,它具有不同的脂肪酸含量,能够平衡植物油的脂肪酸,具有均衡人体营养的作用。
 
在调和油配方中,葵花籽油、菜籽油、大豆油和橄榄油是主要油种,30%~40%的调和油中都添加了这 4 种油脂。由于不同植物油的价格差异较大,企业调配的随意性很大,受利益驱使部分商家向其中添加成本较低的普通植物油以牟取暴利, 严重侵害了消费者的利益。
 
甘油三酯
 
植物油中主要成分是甘油三酯,食用油脂中不饱和脂肪酸组成与饱和脂肪酸组成的比例,是影响与人类营养相关的胆固醇和肥胖的主要因素;且脂肪酸的位置分布对甘油三酯的吸收代谢情况有重要影响,其决定油脂的应用价值。植物油中的脂肪酸,包括饱和脂肪酸( SFA)、单不饱和脂肪酸( MUFA)及多不饱和脂肪酸( PUFA)。
 
例:饱和和脂肪酸( SFA)
 
 
例:不饱和和脂肪酸( SFA)
国家市场监管总局和国家标准化管理委员会发布的 GB/T 40851-2021《食用调和油》国家标准解决了一直困扰调和油检测的难题,即调配比例一致性检测的问题。利用色谱技术,分析原料和调和油的脂肪酸组成。这种方法的测试过程包括用酸先将油脂样品水解,接着用氢氧化钠甲醇溶液皂化,再用三氟化硼甲醇溶液甲酯化,再用正庚烷萃取上层有机相溶液,最后进行GCMS或GC-FID等测试并处理数据。整个测试过程前处理复杂,耗时较长且定量重复性存在一定的缺陷。
 
案例1:市售的花生油
 
测试方法1:ASAP-MS
 
选用市售的花生油为测试对象,用ASAP-MS测试其脂肪酸组成。
 
预处理:取100mg均匀样品,用色谱级甲醇稀释成200mg/L的浓度,加入0.5mL甲酸稀溶液并混合均匀。
 
 
花生油的质谱图(负离子模式)
 
 
花生油脂肪酸组成
 
测试方法2:GCMS衍生化法
 
选用市售的花生油为测试对象,采用GCMS测试其中脂肪酸的组成。
 
前处理:取10.0g花生油,加入2 mL 95%乙醇、4 mL水、 8.3 mol·L-1 盐酸溶液 10mL,混合均匀。于70~80 ℃水浴中水解40min。水解后的试样,加10mL 95%乙醇,混合均匀后,用乙醚石油醚混合液(体积比1 :1)萃取 3 次, 每次萃取液用量 50 mL。合并萃取液,旋转蒸发去除溶剂,得到脂肪提取物。
 
在脂肪提取物中加入2%氢氧化钠甲醇溶液8mL,于80℃水浴回流至油滴消失。加入7 mL15% 三氟化硼甲醇溶液,继续回流2min,冷却至室温。加入 30 mL正庚烷,摇晃均匀,再加入饱和氯化钠水溶液,静置分层。分离出上层正庚烷溶液,用无水硫酸钠干燥,待测。
 
对比例1的GCMS测试的TIC图
 
 
花生油GCMS测试的结果统计
 
测试方法3:酸处理HPLC测试法
 
对比方法2,液相色谱测试前处理:同GCMS的前处理,先要用酸将植物油酸化成脂肪酸,再提纯后用HPLC测试,需要特殊的色谱柱以及检测器,测试多种脂肪酸需要多种标准品
通过ASAP-MS法以及衍生化GCMS法的结果可以看出:选用相同的花生油,用本发明专利提供的ASAP-MS方法与传统的衍生化处理GCMS法,分别测试脂肪酸组成,定性结果一致,固体质谱法相对比GCMS法的定量偏差在±3.0%以内;
 
案例2:自配脂肪酸三甘油酯的混合物(模拟植物油)
 
测试方法1:ASAP-MS
 
选用纯品的肉豆蔻酸甘油三酯、棕榈酸甘油三酯、油酸甘油三酯、亚油酸甘油三酯,按照质量比为20%:40%22%:18%进行混合,用ASAP-MS测试其脂肪酸组成。经理论计算,此配样中肉豆蔻酸的占19.687%,棕榈酸占40.072%,油酸占22.14%,亚油酸占18.11%。
自配脂肪酸三甘油酯的质谱图(负离子模式)
 
自配三甘油酯脂肪酸组成
 
测试方法2:GCMS衍生化法
 
选用纯品的肉豆蔻酸甘油三酯、棕榈酸甘油三酯、油酸甘油三酯、亚油酸甘油三酯,按照质量比为20%:40%22%:18%进行混合,并将此混合物作为待测样,选用气相色谱质谱联用法测试其脂肪酸组成。经理论计算,此配样中肉豆蔻酸的占19.687%,棕榈酸占40.072%,油酸占22.14%,亚油酸占18.11%。
 
对比例2的GCMS测试的TIC图
 
对比例2(自配油脂)GCMS测试的结果统计
 
通过ASAP-MS法以及衍生化GCMS法的结果可以看出:采用标准品自配的脂肪酸三甘油酯混合物,ASAP-MS法测试结果与理论值相近,少量的月桂酸可能是肉豆蔻酸碳链裂解的产物,少量的硬脂酸可能是棕榈酸三甘油酯中的携带物;GCMS法的测试结果同样与理论值接近,也检测到了少量的硬脂酸,来源与固体质谱法的解释相同。
 
对比后可知,ASAP-MS法与GCMS法的定性准确性均可以满足检测,定量偏差在±2.0%以内,GCMS法的定量精度比质谱法略高。

 
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来源:禾川化学官微