檢測(cè)食品中脂肪酸組成方法的研究進(jìn)展

孫艷賓

（山東藥品食品職業(yè)學(xué)院 藥品技術(shù)研發(fā)中心，山東威海264210）

檢測(cè)食品中脂肪酸組成方法的研究進(jìn)展

孫艷賓

（山東藥品食品職業(yè)學(xué)院 藥品技術(shù)研發(fā)中心，山東威海264210）

脂肪酸是食品的重要組成成分，研究生物樣本中的脂肪酸種類及含量變化可以為某些重要疾病提供參考。國(guó)家針對(duì)食品（植物油、動(dòng)物油、乳粉）及生物樣品的脂肪酸都有不同的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)；近年來(lái)色譜法技術(shù)的發(fā)展及其優(yōu)越的分離效果、分離速度、使氣相色譜法在檢測(cè)脂肪酸方面得到廣泛應(yīng)用，對(duì)目前國(guó)內(nèi)外檢測(cè)脂肪酸的方法進(jìn)行了詳細(xì)闡述，對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)作出展望。

食品；生物樣本；脂肪酸；氣相色譜法

Abstract：Fatty acids are the important components of food.The research of the kinds and change of content of fatty acids can provide reference for some important disease.The different standards were used in plant oil，animal oil，milk powder and biological samples.In recent years ，chromatography has be widely used based on its fast development and excellent separation separation efficiency.This paper reviews the analytical methods for determining fatty acids in home and abroad.Finally，the future trends of detection methods for fatty acids in food were also prospected.

Key words：food；biologic sample；fatty acids；gas chromatography

脂肪酸是一類含有長(zhǎng)鏈烴的脂肪族羧酸化合物，通常以酯的形式存在于中性脂肪、磷脂和糖脂等各種脂質(zhì)組分中[1]。脂肪酸按照碳鏈的長(zhǎng)度，可分為短鏈脂肪酸（C碳原子數(shù)為4-6），中鏈脂肪酸（碳原子數(shù)為8-12）和長(zhǎng)鏈脂肪酸（碳原子數(shù)大于12個(gè)）。按照雙鍵數(shù)量，又可分為飽和脂肪酸（碳?xì)滏溕蠜](méi)有不飽和鍵）、單不飽和脂肪酸（碳?xì)滏溕嫌?個(gè)不飽和鍵）和多不飽和脂肪酸（碳?xì)滏溕嫌?個(gè)以上不飽和鍵）[2]。不飽和脂肪酸根據(jù)雙鍵兩側(cè)基團(tuán)的不同，可分為順式脂肪酸和反式脂肪酸。順式脂肪酸是指2個(gè)氫原子在雙鍵一側(cè)的脂肪酸，而2個(gè)氫原子各自在雙鍵相反兩側(cè)不同位置是反式脂肪酸[3]。

脂肪酸是食品的重要組成成分，其中的不飽和脂肪酸一般被認(rèn)為具有降低壞膽固醇、預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化的作用[4]，尤其是十碳五烯酸（Eicosapentaenoic Acid，EPA）和二十二碳六烯酸（docosahexaenoicacid，DHA）[5]，但其中的反式脂肪酸攝入過(guò)多會(huì)導(dǎo)致心血管疾病、影響嬰幼兒生長(zhǎng)發(fā)育、誘發(fā)婦女患Ⅱ型糖尿病、致癌性等[6]。研究生物樣本中的脂肪酸種類及含量變化可以為某些重要疾病提供參考[7]。國(guó)家針對(duì)植物油、動(dòng)物油、乳粉及生物樣品的脂肪酸都有不同的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，表1中詳細(xì)列出了食品中現(xiàn)行有效的標(biāo)準(zhǔn)方法。本研究將目前國(guó)內(nèi)外脂肪酸的檢測(cè)方法，主要是針對(duì)食品（植物油脂、動(dòng)物油脂、乳粉類）和生物樣本，進(jìn)行全面詳盡的綜述。

表1 食品中脂肪酸檢測(cè)方法的標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The standards of detection methods for fatty acids in foods

1 滴定法

使用最廣的國(guó)標(biāo)采用傳統(tǒng)的滴定法。該法簡(jiǎn)單易行，不需要特殊儀器和試劑。但終點(diǎn)突變可能不明顯，色素進(jìn)入會(huì)混淆終點(diǎn)判斷，自動(dòng)化操作困難，不適用于大批樣品測(cè)定[8]。史亞軍等[9]采用滴定法測(cè)定黃芩提取物亞微乳中游離脂肪酸含量，選尼羅蘭指示劑，靈敏、準(zhǔn)確、可靠。

2 比色法

2.1 生成反膠團(tuán)

該法將有機(jī)溶劑、表面活性劑和少量水以一定比例混合形成光學(xué)透明的穩(wěn)定反膠團(tuán)體系。Lam等[10]用該法快速測(cè)定大米表面游離脂肪酸含量，測(cè)定精密度高于滴定法，靈敏度高，測(cè)定速度快，適合測(cè)定脂肪酸含量低的試樣及需要快速測(cè)定大批樣品的場(chǎng)合。

2.2 銅皂比色法

2003年Goffman等[11]使用銅皂比色法測(cè)定米糠游離脂肪酸含量，該法經(jīng)過(guò)多次改良，主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、快速。

3 氣相色譜法（gas chromatography，GC）

GC分析是將復(fù)雜的混合物進(jìn)行分離的有效工具，色譜分析速度快，分離效能較其他分析儀器較高，選擇性較好，分析對(duì)象為可揮發(fā)性、熱穩(wěn)定性樣品，其他樣品經(jīng)衍生化后極性降低、揮發(fā)性和熱穩(wěn)定性增加，也可進(jìn)行GC分析。游離脂肪酸測(cè)定時(shí)常用的衍生化方法是甲酯化。

在植物油脂中，張紅梅等[12]采用GC對(duì)琉璃苣籽油進(jìn)行了脂肪酸的含量分析，表明琉璃苣種子油中富含多種不飽和脂肪酸，具有多種保健營(yíng)養(yǎng)功能。張紅等[13]采用GC對(duì)巧克力樣品中的反式脂肪酸含量進(jìn)行測(cè)定分析，表明巧克力樣品中脂肪的含量同反式脂肪酸的含量之間并沒(méi)有必然的聯(lián)系。

在動(dòng)物油脂中，彭全材等[14]采用GC分析，內(nèi)標(biāo)法定量測(cè)定扇貝中脂肪酸的含量，建立扇貝中30種脂肪酸（包括飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸）的同時(shí)測(cè)定分析方法，操作簡(jiǎn)單、迅速、靈敏，準(zhǔn)確度高，可滿足扇貝及類似性質(zhì)的生物體脂肪酸的檢測(cè)需要。

在生物樣本血漿中，梁天等[15]采用GC法，檢測(cè)大學(xué)生血漿多不飽和脂肪酸含量，檢測(cè)指標(biāo)有亞油酸、花生四烯酸、α-亞麻酸、EPA和DHA。采用酸催化法（H2SO4/甲醇）對(duì)多不飽和脂肪酸進(jìn)行甲酯化，內(nèi)標(biāo)法（正十七酸）定量測(cè)定。

曹新界等[16]采用GC法對(duì)一株細(xì)腳擬青霉菌株發(fā)酵液凍干粉中脂肪酸成分進(jìn)行分析測(cè)定，其中不飽和脂肪酸是優(yōu)勢(shì)脂肪酸，為其進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供依據(jù)。

4 高效液相色譜法（High performance liquid chromatography，HPLC）

HPLC對(duì)高沸點(diǎn)、大分子、強(qiáng)極性、熱穩(wěn)定性差的化合物分離效果好，可彌補(bǔ)GC在這一系列化合物測(cè)定時(shí)的局限性。

在植物油脂中，李宏等[17]用HPLC測(cè)定鴉膽子油乳注射液中脂肪酸的含量，用ω-溴代苯乙酮為衍生化試劑，三乙醇胺為催化劑對(duì)脂肪酸進(jìn)行酯化使其產(chǎn)生紫外吸收，以十七烷酸為內(nèi)標(biāo)，各脂肪酸衍生物均達(dá)到基線分離。

在生物樣本中，Puttmann等[18]建立了一種快速HPLC測(cè)定人體血漿中的游離脂肪酸的方法。其采用改良后的DOLE提取法，以對(duì)-溴苯?；遄鳛檠苌噭?，12種脂肪酸分離良好，并通過(guò)考察內(nèi)標(biāo)十七烷酸的回收率，論證了改良后的DOLE法更有利于游離脂肪酸的提取。

5 氣質(zhì)聯(lián)用（gas chromatography mass spectrometry，GC-MS）

傳統(tǒng)的GC法用于多種組分組成的混合物分離檢測(cè)，不能對(duì)未知物進(jìn)行鑒定，幾種不同物質(zhì)在同一根色譜柱具有相同保留時(shí)間的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，例如亞油酸和油酸碳原子數(shù)一樣，保留時(shí)間很接近，容易混淆。質(zhì)譜可以對(duì)未知物進(jìn)行鑒定，可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)檢索對(duì)未知色譜峰進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定，給出可能的結(jié)構(gòu)式。GCMS可以有效免除分析過(guò)程中冷卻等繁瑣的步驟，這樣不僅可以降低分析時(shí)間，同樣可以減少物品的消耗。

在植物油脂中，高銘鍰等[19]采用GC-MS法確定甜瓜籽中脂肪酸的組成，首次建立了甜瓜籽中4種主要脂肪酸（棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸）的含量測(cè)定方法，可為甜瓜籽的質(zhì)量控制提供依據(jù)。

在動(dòng)物油脂中，李冰等[20]采用GC-MS法比較分析了7個(gè)蠶品種蠶蛹油組分的組成和含量，在蠶蛹油脂肪酸的主要成分中α-亞麻酸和油酸的相對(duì)含量較高。

在乳制品中，王曙陽(yáng)等[21]采用GC-MS測(cè)定了駱駝奶、牛奶、羊奶、人奶中的脂肪酸組成及含量，在駱駝奶中共檢測(cè)出11種脂肪酸，其中不飽和脂肪酸在總脂肪酸的比例極顯著高于其他3種奶，尤其是駱駝奶中的亞麻酸含量極顯著高于其他3種，作為治療糖尿病的駱駝奶與其他動(dòng)物奶相比，具有最好的輔助治療糖尿病和緩解糖尿病引起并發(fā)癥的效果。

在生物樣本中，Quehenberger等[22]采用GC-MS法對(duì)不同生物樣本中的脂肪酸進(jìn)行定性、定量分析。考察了大鼠血漿及人血漿中脂肪酸的提取方法，以五氟苯甲基溴為衍生化試劑，建立了細(xì)胞、組織和血漿樣品脂肪酸檢測(cè)的方法。

6 高效液相色譜-蒸發(fā)光散射檢測(cè)（High performance liquid chromatography-evaporative lightscattering detector，HPLC-ELSD）

HPLC配合檢測(cè)器可直接檢測(cè)脂肪酸及其衍生物，可以避免GC或GC-MS方法衍生過(guò)程中的存在的副反應(yīng)和反應(yīng)不完全的問(wèn)題。同時(shí)可采用梯度洗脫，蒸發(fā)光檢測(cè)物質(zhì)時(shí)基線能夠保持平穩(wěn)且靈敏度高，分析時(shí)間短[23]。

鄭超群等[24]采用HPLC-MS法檢測(cè)猴頭菌中棕櫚油酸、異油酸、軟脂酸含量測(cè)定，結(jié)果準(zhǔn)確、重現(xiàn)性好、操作簡(jiǎn)便、快速，為食用菌脂肪酸的研究提供一定的參考和借鑒。

7 其他脂肪酸含量的測(cè)定方法

不同樣本中脂肪酸的含量測(cè)定方法多種多樣，還有很多測(cè)定方法，尤其是食品中反式脂肪酸的含量測(cè)定，還有以下這些方法，但是很多方法都有局限性，并未在其他脂肪酸的測(cè)定中見(jiàn)到應(yīng)用。

Ruiz-Jimmenez等[25]利用傅里葉變換中紅外光譜法檢測(cè)不同面包中包括反式脂肪酸在內(nèi)的脂肪酸組成，較精確的得到脂肪酸的含量。

Oliverira等[26]采用帶紫外間接檢測(cè)器的毛細(xì)管電泳，通過(guò)檢測(cè)器得到按時(shí)間分布的電泳圖譜，10 min內(nèi)分離出10種脂肪酸。高效、快速、樣品用量少、環(huán)境污染小。

BuchgraberM等[27]采用銀離子薄層色譜和銀離子液相色譜對(duì)部分氫化植物油中反式脂肪酸的測(cè)定已取得較好效果，銀離子易氧化，且不易被均勻吸附，對(duì)操作技術(shù)要求較高。

Knothe等[28]建立了核磁共振氫譜檢測(cè)不飽和脂肪酸的方法，利用亞麻酸的末端甲基基團(tuán)較其他脂肪酸向低場(chǎng)位移動(dòng)的特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行單獨(dú)積分并定量。

8 結(jié)論與討論

比色法已經(jīng)成為脂肪酸檢測(cè)的主要方法，其靈敏度高，應(yīng)用范圍廣及操作簡(jiǎn)單、操作技術(shù)易大面積推廣應(yīng)用都遠(yuǎn)超傳統(tǒng)的滴定法。在比色法的發(fā)展歷史中，隨著新設(shè)備和技術(shù)的引入，例如高效液相、氣相、質(zhì)譜檢測(cè)器本身的發(fā)展，整個(gè)比色法也隨著越來(lái)越準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單、易操作。在比色法中，每種方法又有著不同的專一性和適用范圍，在樣品的適用范圍、檢測(cè)脂肪酸的種類、各種脂肪酸分離效果、分離時(shí)間等方面都有差異性，其中GC-MS是食品中脂肪酸含量的主要檢測(cè)手段，應(yīng)用范圍最廣，借助質(zhì)譜檢測(cè)的高靈敏度，有很大發(fā)展空間。但是成本較高，涉及復(fù)雜衍生化處理，比較耗時(shí)耗力，在脂肪提取、甲酯化處理、色譜條件等方面還需要改進(jìn)和優(yōu)化。研究各類食品中脂肪酸，可以幫助人們合理規(guī)劃飲食結(jié)構(gòu)，以達(dá)到健康的膳食平衡。通過(guò)生物樣品中脂肪酸的測(cè)定，對(duì)疾病的診斷和治療有一定的輔助作用，也為脂肪酸代謝相關(guān)的疾病監(jiān)測(cè)提供有價(jià)值的參考。

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Research Progress on Detection of Fatty Acids Component of Food

SUN Yan-bin
（Drug Research and Development Center，Shandong Drug and Food Vocational College，Weihai 264210，Shandong，China）

2017-03-31

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.20.039

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（31101876）；山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（ZR2010DQ012）

孫艷賓（1990—），女（漢），助教，碩士，研究方向：生物化學(xué)與海洋生物活性物質(zhì)。