棕櫚油中脂肪酸組成的氣相色譜—質(zhì)譜分析*

劉東風(fēng)

（福建省糧油科學(xué)技術(shù)研究所, 福建 福州 350002）

引言

棕櫚油是熱帶木本植物油的一種，是目前世界上生產(chǎn)量最大的植物油品種之一，與大豆油、菜籽油并稱為“世界三大植物油”[1]。棕櫚油由油棕樹上的棕櫚果壓榨而成，果肉和果仁分別產(chǎn)出棕櫚油和棕櫚仁油。棕櫚油經(jīng)過精煉分提，可以得到不同熔點(diǎn)的棕櫚油油脂產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于油脂化工業(yè)、食品工業(yè)、餐飲業(yè)。目前，中國棕櫚油消費(fèi)量每年約為600萬噸，已經(jīng)成為全球第一大棕櫚油進(jìn)口國，占市場總消費(fèi)量的20%[2]。棕櫚油經(jīng)甲酯化，運(yùn)用GCMS分析其中的脂肪酸組成，為全面了解棕櫚油中脂肪酸組分，對(duì)棕櫚油的進(jìn)一步研究及開發(fā)利用提供科學(xué)的依據(jù)。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器

島津GCMS-QP2010 Plus儀、移液器

1.2 試劑

異辛烷[(CH3)2CHCH2C(CH3)3]、氫氧化鉀(KOH)、甲醇(CH3OH)、硫酸氫鈉(NaHSO4)均為色譜純。

1.3 試劑配制

氫氧化鉀甲醇溶液（2mol/L）：將13.1g氫氧化鉀溶于100mL無水甲醇中，可輕微加熱，加入無水硫酸鈉干燥，過濾，即得澄清溶液。

1.4 樣品的甲酯化

圖1 棕櫚油脂肪酸甲酯GC-MS分析總離子流

取一定量的棕櫚油，加入4mL異辛烷溶解試樣，必要時(shí)可以微熱使試樣溶解后加入1mL氫氧化鉀甲醇溶液，蓋上玻璃塞猛烈振搖30s后靜置至澄清。加入約1g硫酸氫鈉，猛烈振搖，中和氫氧化鉀。待鹽沉淀后，將上層溶液移至上機(jī)瓶中，待測(cè)。

1.5 分析條件

色譜條件：DB-5MS毛細(xì)管色譜柱30m×0.25mm×0.25μm；載氣為高純氦氣（純度99.999%）；程序升溫初溫100℃，保持2min，以5℃/min升至180℃，保持10min，再以20℃/min升溫至250℃，保持4min；分流比100:1，柱流量1.47mL/min，流量控制方式：線速度；進(jìn)樣口溫250℃。

質(zhì)譜條件：接口溫度250℃，EI電離源，電子能量70eV，離子源溫度200℃，質(zhì)量掃描范圍30-500u，scan全掃描方式，溶劑延遲時(shí)間10min。

1.6 定性和定量分析

首先以EI為電離源，進(jìn)行色譜—質(zhì)譜聯(lián)用分析，采集所得到的質(zhì)譜圖利用NIST檢索，同時(shí)根據(jù)參考文獻(xiàn)進(jìn)行定性。定量分析結(jié)果是依據(jù)總離子流色譜峰的峰面積歸一化法來計(jì)算各組分的相對(duì)含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 棕櫚油的脂肪酸組成

按上述實(shí)驗(yàn)條件對(duì)棕櫚油甲酯化樣品進(jìn)行測(cè)定，其中EI模式下的總離子色譜圖如圖1所示。

圖2 棕櫚油中肉豆蔻酸甲酯質(zhì)譜圖

圖3 棕櫚油中棕櫚酸甲酯質(zhì)譜圖

圖4 棕櫚油中亞油酸甲酯質(zhì)譜圖

圖5 棕櫚油中油酸甲酯質(zhì)譜圖

圖6 棕櫚油中硬脂酸甲酯質(zhì)譜圖

采用NIST數(shù)據(jù)庫檢索，將棕櫚油脂肪酸各個(gè)峰相應(yīng)的質(zhì)譜圖（圖2～圖6）與其進(jìn)行比對(duì)，共鑒定出5種化合物，分別是肉豆蔻酸、棕櫚酸、亞油酸、油酸和硬脂酸，結(jié)果見表1。

表1 棕櫚油脂肪酸的組成

2.2 不同批次棕櫚油脂肪酸相似性

取5個(gè)批次棕櫚油樣品，按“1.4項(xiàng)”的制備方法分別制備，在“1.5項(xiàng)”同一色譜條件下，逐個(gè)進(jìn)樣，經(jīng)過GC-MS分別對(duì)5批次棕櫚油脂肪酸進(jìn)行分析，從不同批次棕櫚油各脂肪酸的保留時(shí)間和相對(duì)含量（表2和表3）可知，不同批次棕櫚油各脂肪酸GC-MS保留時(shí)間RSD值均小于1%，相似度極高，而不同批次棕櫚油各脂肪酸用峰面積歸一法得出各組分的相對(duì)含量存在一定的差異（RSD在6%-37%之間）。結(jié)果證明，不同批次的棕櫚油脂肪酸成分穩(wěn)定，同時(shí)不同批次棕櫚油各脂肪酸含量之間的雖存在一定差異性，但較為穩(wěn)定。

2.3 棕櫚油的總飽和脂肪酸

表3中棕櫚油的總飽和脂肪酸（肉豆蔻酸、棕櫚酸和硬脂酸）含量比相關(guān)文獻(xiàn)[3]中的其他植物油明顯偏高，這說明棕櫚油的穩(wěn)定性較好，有利于長期儲(chǔ)存，在煎炸，烹飪等食品加工方面具有一定的優(yōu)勢(shì)[4]。

2.4 棕櫚油的總不飽和脂肪酸

早在上世紀(jì)初，人們就認(rèn)識(shí)到不飽和脂肪酸對(duì)人和動(dòng)物的生長和營養(yǎng)的重要性。研究中發(fā)現(xiàn)棕櫚油中含量最高是油酸，它除了供給人體所需的大量熱能外，還能調(diào)整人體血漿中高、低密度脂蛋白膽固醇的濃度比例。本研究中，棕櫚油中的油酸（C18:1）和亞油酸（C18:2）總和占總脂肪酸的50%以上，顯示了棕櫚油具有一定的營養(yǎng)和醫(yī)療價(jià)值[5]。

2.5 前處理溶解劑的選擇

本試驗(yàn)比較了異辛烷和苯—石油醚（1+1）兩種常用的脂肪酸溶解劑提取效果，發(fā)現(xiàn)兩者的脂肪酸溶解效果相當(dāng)，但用苯－石油醚（1+1）作為脂肪酸的溶解劑對(duì)實(shí)驗(yàn)者本身具有嚴(yán)重的毒害作用，且需要前期配置增加了試驗(yàn)的操作步驟，因此本試驗(yàn)選擇異辛烷作為脂肪酸溶解劑，可快速、安全地溶解油脂中的脂肪酸。

表2 不同批次棕櫚油脂肪酸的保留時(shí)間

表3 不同批次棕櫚油脂肪酸的相對(duì)含量

2.6 升溫程序的選擇

本試驗(yàn)根據(jù)選擇的DB-5MS非極性柱條件要求，將起始溫度設(shè)定為100℃，觀察圖譜前方，發(fā)現(xiàn)只存在溶劑峰；同時(shí)以5℃/min升至180℃，保持10min，再以20℃/min升溫至250℃，保持4min，將出峰溫度控制在170～250℃之間，可以很好的將硬脂酸與油酸的峰分離，且分析時(shí)間短，所以選擇該升溫程序作為本試驗(yàn)棕櫚油脂肪酸的GC的條件。

3 小結(jié)

通過對(duì)棕櫚油中脂肪酸組成的氣相色譜—質(zhì)譜分析，可看出：（1）不同批次的棕櫚油其脂肪酸變化不大，脂肪酸組成穩(wěn)定；（2）棕櫚油中的飽和脂肪酸以十六碳的棕櫚酸為主，棕櫚酸較十八碳的硬脂酸易于消化分解。（3）油酸、亞油酸含量超過50%以上，接近橄欖油、油茶籽油，顯示其有較大的食用和保健價(jià)值。也可以利用棕櫚油脂肪組成的顯著特征，為鑒別油脂摻假摻偽進(jìn)一步研究提供依據(jù)。

[1]左青.棕櫚油的現(xiàn)狀及展望[J].中國油脂,2009,34(6):11-15.

[2]李瑞,夏秋瑜,趙松林,等.棕櫚油的功能性質(zhì)及應(yīng)用[J].中國熱帶農(nóng)業(yè),2009(2):31-34.

[3]程光榮,曹淑蘭,張剛,等.棕櫚油中脂肪酸的GC/MS定性分析[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào),1991(2):43-45.

[4]金青哲,黃詩洪,周勝利.棕櫚油在我國煎炸食品中應(yīng)用[J].糧食與油脂,2007(3):15-16.

[5]張洪濤,單雷,畢玉平.n-6和n-3多不飽和脂肪酸在人和動(dòng)物體內(nèi)的功能關(guān)系[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2006(2):115-120.