油脂提取及脂肪酸分析方法評(píng)述

霍彥龍，胡金山，李紅霞

(河北聯(lián)合大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，河北唐山063009)

食品中的脂肪酸分為必需脂肪酸和非必需脂肪酸。不同的脂肪酸對(duì)人體的健康的作用不同，例如多不飽和脂肪酸及必需脂肪酸在防治心腦血管疾病等方面具有重要的功能［1］，而反式脂肪酸則會(huì)引起一些病癥，因此，脂肪酸的種類和含量是評(píng)價(jià)油脂質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。為了對(duì)食品中的油脂進(jìn)行更好的研究，需要有合適的從食品中快速提取無損純凈油脂的方法，而傳統(tǒng)的油脂提取方法存在溶劑殘留，耗時(shí)費(fèi)力等缺點(diǎn)。準(zhǔn)確分析脂肪酸的種類及含量的方法是評(píng)價(jià)油脂的關(guān)鍵所在。因此，脂肪的提取新方法的研究及其脂肪酸定量和定性方法的研究，及其進(jìn)一步的完善優(yōu)化，成為了研究的焦點(diǎn)。

1 油脂的提取方法

傳統(tǒng)的油脂提取方法存在殘油率高、原料浪費(fèi)嚴(yán)重、動(dòng)力消耗大、溶劑選擇性差、溶劑消耗量大、部分溶劑具有污染性等缺點(diǎn)。近年來提出一些新方法，主要有離子液體法、超臨界流體法、超聲波法、微波輔助提取技術(shù)等。這些新技術(shù)具有提取率高、溶劑消耗少、提起時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)。

1.1 離子液體提取法(ILE)

Young等［2］提出了一種由親水離子液體和極性共價(jià)分子組成的混合溶劑提取脂肪酸的方法。離子液體具有表面張力高、溶解度相對(duì)較大、易于與其他物質(zhì)分離的特點(diǎn)，這都有效提高了脂肪由細(xì)胞內(nèi)到外的傳質(zhì)作用，取得了較好的提取效果。離子液體作為一種新型的高效溶劑，在分離和純化技術(shù)領(lǐng)域(包括脂肪提取方面)具有很好的潛在應(yīng)用價(jià)值。

1.2 超臨界流體提取法(SFE)

Pradhan等［3］研究了超臨界CO2萃取亞麻油，在壓力為30～50 MPa和溫度40～80℃時(shí)，總產(chǎn)率可達(dá)96.8%，比索氏提取效率提高了4.6%，多不飽和脂肪酸含量也有所增加。Long-HuWang等［4］采用了SFE和液-液萃取聯(lián)用技術(shù)，既提高了溶劑的選擇性又提高了分離效率和產(chǎn)率。SFE具有提取效率高，操作溫度低，且有較寬的壓力和溫度調(diào)控范圍，產(chǎn)品無溶劑殘留和環(huán)境污染，應(yīng)用在食品領(lǐng)域和化學(xué)油脂工業(yè)方面有明顯優(yōu)勢(shì)。

1.3 超聲波輔助提取法(UAE)

Lou［5］研究了強(qiáng)力超聲和一般溶劑萃取的脂肪提取方法，結(jié)果表明在強(qiáng)力超聲250 w和50℃下，輔助提取20 min，脂肪產(chǎn)率達(dá)到80.66%，比傳統(tǒng)溶劑提取產(chǎn)量提高10.45%，時(shí)間是比索氏提取的1/12，溶劑是比索氏提取用量的1/3。同時(shí)SAE能提高維生素E和類胡蘿卜素總含量，可大大改善油脂的營養(yǎng)價(jià)值。UAE能避免高溫高壓對(duì)有效成分的破壞，具有快速、簡(jiǎn)便、價(jià)廉、高效等優(yōu)點(diǎn)，適合天然活性成分的提取。

1.4 微波輔助提取法(MAE)

Capote等［6］采用MAE索氏提取放法從面包中提取脂肪，與Folch方法相較，MAE的時(shí)間縮短3倍，溶劑用量是后者的75%～85%，成本較低，不用考慮壓力和穩(wěn)定度，而且不飽和脂肪酸含量有所提高，重現(xiàn)性也較好。真空微波提取技術(shù)兼?zhèn)淞宋⒉訜峥?，均勻及真空條件下低溫提取的優(yōu)點(diǎn)，可避免高溫對(duì)熱敏物質(zhì)的損壞。

2 脂肪酸定性定量分析方法

脂肪酸的類別、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、含量等直接造成脂肪的營養(yǎng)及其性能的差異，同時(shí)也影響著人類的健康。脂肪酸定性和定量方法有色譜，紅外光譜，核磁共振和電泳分析方法等。

2.1 薄層色譜法(TLC)

孟祥河等［7］采用薄層色譜法中性脂質(zhì)進(jìn)行分離，可實(shí)現(xiàn)甘油三酯(TG)、甘油二酯(DG)、甘油一酯(MG)、游離脂肪酸(FFA)的分離。TLC可和FID或氣相色譜聯(lián)合應(yīng)用具有較好的效果。TLC設(shè)備要求簡(jiǎn)單，成本低，操作方便，操作時(shí)間短，方法重現(xiàn)性好，并可做到定性和定量研究。

2.2 氣相色譜法(GC)

Couallier等［8］建立了氣相色譜法同時(shí)測(cè)定釀酒廢水中8種脂肪酸和營養(yǎng)成分的分析方法。GC最大的特點(diǎn)是靈敏度高，分離效率高，選擇性高，分析迅速，應(yīng)用范圍廣。Li等［9］采用氣相色譜-質(zhì)譜法，定性、定量分析了斑馬魚蛋中長鏈脂肪酸制備的脂肪酸甲酯的分布及含量。該方法在脂肪酸研究領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛。它發(fā)揮GC了快速分離及MS能進(jìn)行化合物結(jié)構(gòu)測(cè)定的綜合優(yōu)勢(shì)，可以較好地對(duì)各種樣品中的脂肪酸成分進(jìn)行定性定量分析。

2.3 高效液相色譜法(HPLC)

趙玉生等［10］采用HPLC法對(duì)油脂中的脂肪酸進(jìn)行了測(cè)定，經(jīng)優(yōu)化確定以(甲醇-乙腈)(90∶10)-水為流動(dòng)相梯度洗脫，在檢測(cè)波長246 nm、柱溫35℃和流速0.35 mL/min的色譜條件下，18 min內(nèi)能完成對(duì)13種脂肪酸衍生物的分離檢測(cè)。HPLC法具有操作簡(jiǎn)單，分析檢測(cè)時(shí)間短，溶劑消耗少，分離度好的優(yōu)點(diǎn)。

Dai［11］等通過NMR與LC-MS對(duì)天然產(chǎn)物進(jìn)行了平行分析，再通過對(duì)單一成分的保留時(shí)間、核質(zhì)比和化學(xué)位移做綜合分析，得到了其大量定性和定量信息。LC-NMR和LC-NMR-MS是最新發(fā)展的在線分析復(fù)雜混合物的聯(lián)用技術(shù)，能夠確定未知成分的結(jié)構(gòu)組成。聯(lián)用技術(shù)具有較好的發(fā)展前景，但存在NMR檢測(cè)靈敏度低、費(fèi)用高和溶劑選擇范圍小的缺點(diǎn)。

2.4 紅外光譜法(IR)

孔翠萍等［12］對(duì)采用近紅外光譜法快速測(cè)定了脂肪酸甲酯、單甘酯、二甘酯、三甘酯和甘油進(jìn)行了研究，只需1～2 min，具有較高的檢測(cè)效率和檢測(cè)精度。楊小紅等［13］采用傅里葉近紅外漫反射光譜技術(shù)，結(jié)合偏最小二乘法，以294份樣品建立了玉米籽粒四種主要脂肪酸含量和含油量的近紅外光譜(NIRS)校正模型，使其應(yīng)用價(jià)值倍增。IR具有快速、不破壞樣品、多組分同步測(cè)定、成本低等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景廣泛。

2.5 毛細(xì)管電泳法(CE)

經(jīng)毛細(xì)管區(qū)帶電泳(CZE)或膠束電動(dòng)力學(xué)毛細(xì)管色譜(MEKC)模式分離后，采用間接紫外法檢測(cè)食品中的游離脂肪酸(FFA)含量，CZE方法只能分析C1～C7的FFA，而MEKC可分離C8～C20的脂肪酸［14］。Marcone［15］等人采用毛細(xì)管區(qū)帶電泳(CZE)模式，間接紫外法分析皂化油脂脂肪酸的組成，不到10 min就可檢出9種C10～C20脂肪酸，有效縮短檢測(cè)時(shí)間。文獻(xiàn)［16］采用CZE分析了椰子油中的不飽和脂肪酸組成。在電解緩沖液中加入3-甲基-β-環(huán)糊精及60%的甲醇，可檢出16種C12-C18線性不飽和脂肪酸。

3 展望

脂肪酸來源多種多樣，傳統(tǒng)方法已無法滿足科研的需求，合理優(yōu)化組合分離和分析方法成為研究脂肪酸的有效途徑之一。因此，聯(lián)用技術(shù)是當(dāng)前研究的焦點(diǎn)，使得油脂中的脂肪酸研究更加深入和更廣泛。

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