不同溶剂提取牦牛乳硬质干酪脂肪酸的GC-MS分析

赵春燕，梁琪，张炎，宋雪梅，杨敏

(甘肃农业大学食品科学与工程学院，甘肃省功能乳品工程实验室，甘肃 兰州 730070)



不同溶剂提取牦牛乳硬质干酪脂肪酸的GC-MS分析

赵春燕，梁琪，张炎，宋雪梅，杨敏

(甘肃农业大学食品科学与工程学院，甘肃省功能乳品工程实验室，甘肃 兰州 730070)

【目的】 合理评价牦牛乳硬质干酪的品质及营养价值.【方法】 以甘肃天祝牧区新鲜牦牛乳制作的硬质干酪为原料，分别用石油醚和氯仿作为溶剂提取脂肪酸，通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对脂肪酸的组成及含量进行测定和分析.【结果】 石油醚溶剂提取物中共检出46种脂肪酸成分，氯仿溶剂提取物中共检出36种；在两种溶剂提取物中，均以棕榈酸、(E)-9-十八烯酸、硬脂酸、肉豆蔻酸和11-十八烯酸5种脂肪酸的含量较高.【结论】 石油醚作为溶剂提取的脂肪酸种类多，含量高，提取效果更好，是研究与分析牦牛乳硬质干酪脂肪酸成分与其含量较理想的提取溶剂.

牦牛乳；硬质干酪；脂肪酸；气相色谱-质谱联用仪

干酪是备受西方国家消费者青睐的发酵乳产品，因其富含多种营养成分又容易消化吸收，被营养学家誉为“奶黄金”[1].牦牛乳干酪中含有优质的脂肪酸资源，研究干酪中的脂肪酸组成对干酪品质的影响，并对其营养价值进行评价具有非常重要的意义.目前有关脂肪提取的研究报道很多，木沙·热娜古丽等[2]以氯仿-甲醇作为萃取剂，通过GC方法分析了新疆牧区传统干酪的脂肪酸成分；Chavarri等[3]用GC法分析比较了2种溶剂提取羊乳干酪中的脂肪酸组成.但不同样品脂肪的提取效果因不同提取溶剂存在差异，其中乳制品脂肪提取方法中单相提取溶剂主要是石油醚和氯仿，但这2种溶剂对乳制品脂肪酸的提取效果有哪些差异尚未明确，特别是对牦牛乳硬质干酪的研究还未见报道.基于此，本试验以牦牛乳硬质干酪为原料，采用石油醚和氯仿2种不同溶剂对其脂肪酸进行提取，并利用气相色谱-质谱(GC-MS)联用仪对脂肪酸提取物进行检测，比较分析牦牛乳硬质干酪脂肪酸组成，以及不同溶剂对脂肪酸提取效果的差异，以期为合理分析牦牛乳硬质干酪的品质及营养价值提供科学依据.

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 试验材料 新鲜牦牛乳，采自天祝藏族自治县抓喜秀龙乡.小牛刍胃酶，活力为10万单位/g，兰州百灵生物技术有限公司.发酵剂，CHOOZIT型(保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌)，丹尼斯克公司.

1.1.2 仪器设备 6890N-5973N气相色谱-质谱联用仪，美国安捷伦科技公司生产；101-2E电热鼓风电热恒温干燥箱，上海仪器仪表(集团)有限公司生产；HWS26型电热恒温水浴锅，上海一恒科技有限公司生产；RE52-98旋转蒸发仪，上海亚荣生化仪器厂生产.

1.1.3 主要试剂 石油醚(沸程30～60 ℃)、氯仿、氨水(25%)、乙醇(≥95 %)、氢氧化钠-甲醇溶液(0.5 mol/L)、三氟化硼、无水乙醚，以上各试剂均为分析纯.

1.2 试验方法

1.2.1 干酪的加工 原料乳→检验→巴氏杀菌→冷却→添加发酵剂→添加CaCl2→添加凝乳酶→凝乳→切割、排乳清→二次加热→排乳清→搅拌、加盐→堆酿→压榨成型→真空包装

1.2.2 干酪脂肪酸提取 样品制备：准确称取成熟2个月的干酪2.0 g(精确到0.1)至三角瓶中，加入(65±1)℃的水20 mL使样品完全溶解分散，再加入2 mL氨水于(65±1)℃水浴锅中放置20 min，取出轻摇，冷至室温后加入20 mL乙醇，混匀，再置于干燥的圆底烧瓶中，加入10 mL石油醚，室温下浸泡1 h，于60 ℃水浴中回流提取1 h，重复提取3次，合并提取液，用旋转蒸发仪浓缩至干，称质量.最后在上述样品中加入20 mL氢氧化钠-甲醇溶液置于(80±1)℃水浴上回流15～20 min.同样，将石油醚换成氯仿按上述步骤制备提取液[4].

1.2.3 干酪脂肪酸的甲酯化处理 取5 mg上述皂化得到的固体于烧杯中，加入少量二氯甲烷溶液使其溶解，再加入5 mL三氟化硼甲醇溶液，置于60 ℃水浴24 h.萃取脂肪酸甲酯化合物，进样前加入2～3滴二氯化碳溶液将其溶解，取1 μL样液进入GC-MS分析[5].

1.2.4 色谱条件 色谱柱：气相色谱6890N，弹性石英毛细管柱为SE54,30 m×0.25 mm×0.25 μm；气化室温度：250 ℃；程序升温：80～290 ℃(4 ℃/min),恒温30 min；载气：He；载气流量：1.2 mL/min；进样量：1 μL；质谱为5973N四极杆质谱仪[5].

2 结果与分析

2.1 牦牛乳硬质干酪脂肪酸GC-MS总离子流图

由图1-2可看出，两种溶剂提取脂肪酸的总离子流图的走势大体相似，说明牦牛乳硬质干酪脂肪酸在这2种溶剂提取物中没有显著差异.但是石油醚溶剂提取物中共检测出46种脂肪酸，碳链从C8到C26，除了C9∶0、C25∶0脂肪酸未被检测出，其他碳链脂肪酸均连续检出；氯仿溶剂提取物中共检测出36种脂肪酸，碳链从C10到C24，除了C11∶0脂肪酸未被检测出，其他碳链脂肪酸均连续检出.在2种溶剂提取物中，均以棕榈酸、(E)-9-十八烯酸、硬脂酸、肉豆蔻酸和11-十八烯酸5种脂肪酸的含量较高.

图1 石油醚提取的硬质干酪中脂肪酸GC-MS总离子流图Fig.1 TIC chromatogram of fatty acids extracted from hard cheese with petroleum ether

2.2 牦牛乳硬质干酪脂肪酸成分GC-MS分析

各组分经过GC/MS分析，将各峰对应的质谱图与美国标准谱库NIST02L对照检索，确定出化合物类型，用相对峰面积法确定各脂肪酸成分的含量.

由表1可知石油醚与氯仿溶剂提取物中检出的相同脂肪酸有27种，其检出量各不相同.在饱和脂肪酸方面，石油醚提取出的比氯仿多4种，其检出量在两种溶剂提取物中相差不大，分别占到总脂肪酸样品经过甲酯化处理，GC-MS检测出均以脂肪酸甲酯的形式出现.

图2 氯仿提取的硬质干酪中脂肪酸GC-MS总离子流图Fig.2 TIC chromatogram of fatty acids extracted from hard cheese with chloroform

表1 两种不同溶剂提取的脂肪酸成分比较Tab.1 Comparison of fatty acid composition extracted by two different solvents

续表1

含量的62.979%和62.262%，其中石油醚提取物中的棕榈酸含量比氯仿提取出的低5.407%，而石油醚提取物中的硬脂酸含量比氯仿提取出的高2.673%.

在单不饱和脂肪酸方面，石油醚提取出的比氯仿多3种，其检出量在两种溶剂系统中分别占到总脂肪酸的34.030%和35.094%.其中(E)-9-十八烯酸，(Z)-9-十八烯酸，11-十八烯酸这3种油酸在2种溶剂提取物中含量较大，三者的总比例在石油醚提取物和氯仿提取物中分别占30.398%和32.110%.由此看出，单不饱和脂肪酸主要以油酸为主，而油酸在氯仿溶剂中提取效果更好.

在多不饱和脂肪酸方面，石油醚提取出的比氯仿多3种，其检出量在2种溶剂系统中分别占到总脂肪酸的2.988%和2.474%.其中(E,E)-9,12-十八碳二烯酸和5,8,11,14,17-二十二碳五烯酸在氯仿提取物中含量更高，而石油醚提取出的多不饱和脂肪(Z)-9,12-十八碳二烯酸，5,8,11,14-二十碳四烯酸(花生四烯酸)，9,12,15-十八碳三烯酸(α-亚麻酸)在氯仿提取物中未检测出，并且石油醚提取物中共轭亚油酸的含量也高于氯仿提取物中的.

3 讨论

国外对干酪脂肪降解的研究较多，其中气相色谱技术(GC)被认为在测定干酪成熟过程中脂肪降解为游离脂肪酸最通用的方法，也是量化游离脂肪酸(FFA)最主要的方法，在任何定量测定FFA的方法中，提取分离FFA都是很关键的一步[6].

本试验石油醚与氯仿溶剂提取物中均以饱和脂肪酸为主，并且饱和脂肪酸中的十六碳脂肪酸含量最高，不饱和脂肪酸中以油酸含量最高，这与周海珍等[7]、热娜古丽·木沙等[5]的研究结果一致.本试验中石油醚与氯仿都是有效的脂肪提取溶剂，然而不管是从脂肪酸总含量上还是种类上石油醚都更占优势.这是因为脂类溶于脂肪溶剂中，根据相似相溶原理，氯仿溶剂极性较大，不能更好的从混合相中提取出游离脂肪酸，并且还可能使定量的标准品融入氯仿溶剂中，不能将样品脂肪酸完全萃取出来[8].

然而，不同来源的食品所含的脂肪在结构上有许多差异，所以没有一种通用的提取溶剂，并且不同溶剂对同种脂肪酸的提取效果也存在差异，因此，对于其他溶剂对牦牛乳硬质干酪脂肪酸的提取效果有待进一步研究.

4 结论

1) 石油醚溶剂提取物中共检出46种脂肪酸成分，氯仿溶剂提取物中共检出36种.

2) 在两种溶剂提取物中，均以棕榈酸、(E)-9-十八烯酸、硬脂酸、肉豆蔻酸和11-十八烯酸5种脂肪酸的含量较高.

3) 石油醚提取出的饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸的种类与含量比氯仿提取的多，而单不饱和脂肪酸在氯仿中更占优势.

4) 石油醚是提取牦牛乳硬质干酪脂肪酸比较理想的溶剂.

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(责任编辑 胡文忠)

GC-MS analysis of fatty acids from yak milk hard cheese by different solvents

ZHAO Chun-yan,LIANG Qi,ZHANG Yan,SONG Xue-mei,YANG Min

(College of Food Science and Engineering,Gansu Agricultural University,Gansu Province Functional Dairy Engineering Laboratory,Lanzhou 730070,China)

【Objective】 The test aimed at providing scientific basis for evaluating the quality and nutritional value of yak milk-hard cheese.【Method】 Taking hard cheese from yak milk in grazing pastures of Tianzhu county,Gansu province as raw material,the fatty acids from hard cheese was extracted by petroleum ether and chloroform,respectively and the fatty composition was detected by GC-MS.【Result】 The result showed that the fatty acids extracted from hard cheese contained 46 fatty acid components by petroleum ether and 36 by chloroform.Under the two solvent extraction conditions,the content of Palmitic acid,(E) -9-octadecenoic acid,stearic acid,myristic acid and 11-octadecenoic acid was higher.【Conclusion】 The petroleum ether extracted more kinds and higher content of fatty acids,it was the ideal extraction solvent to analyze fatty acid composition and content of yak milk hard cheese.

yak milk；hard cheese；fatty acids；GC-MS

赵春燕(1990-)，女，硕士研究生，研究方向为乳制品加工.E-mail：zhaochunyan90@163.com

梁琪，女，教授，硕导，研究方向为食品品质及乳品科学.E-mail：liangqi@gsau.edu.cn

国家自然科学基金项目(31260383).

2015-11-20；

2016-11-25

TS 252

A

1003-4315(2016)06-0110-05