酸水解法与自动索氏抽提法测定人造奶油脂肪含量的差异研究和方法改进

张俊浩，冯会敏，温雅婷，杜高发

(广州质量监督检测研究院 国家加工食品质量监督检验中心(广州)，广州 511447)

检测分析

酸水解法与自动索氏抽提法测定人造奶油脂肪含量的差异研究和方法改进

张俊浩，冯会敏，温雅婷，杜高发

(广州质量监督检测研究院 国家加工食品质量监督检验中心(广州)，广州 511447)

采用酸水解法和自动索氏抽提法测定6种不同人造奶油试样的脂肪含量，并对自动索氏抽提法进行改进，对不同方法的结果差异进行分析和研究。结果表明：酸水解法的实验结果偏低；且酸水解法和自动索氏抽提法对人造奶油脂肪含量的测定存在显著差异，采用自动索氏抽提法更合适。同时，对自动索氏抽提法进行改进，实验结果准确度高，其标准差为0.12，均值标准误差为0.03，说明改进自动索氏抽提法重现性好；且改进法对实验具有显著的影响。采用改进自动索氏抽提法，抽提纸筒可循环使用12次，有效降低了实验成本。

人造奶油；酸水解法；自动索氏抽提法；改进；t检验

人造奶油是利用植物油和添加部分动物油、水、调味料等经调配加工而成的，具有可塑性的油脂制品，常被用于替代从牛奶等乳制品中取得的天然奶油，已广泛用于糕点、饼干类等食品的生产中[1-2]。同时，人造奶油也越来越广泛地用于乳制品的生产中，利用其独特的风味和口感，可生产口感更细腻、风味更香浓的调制乳制品。

人造奶油的脂肪是其赋予食品独特口感和风味的主要来源。准确测定人造奶油的脂肪含量，可以更好地对生产工艺进行监督，保证其加工生产产品的质量。常用的测定方法有索氏抽提法、酸水解法、巴布科克法、益勃氏法、罗斯哥特里法等[3]，最常用的测定方法为索氏抽提法[4-8]和酸水解法[9]。

索氏抽提法主要用于分离试样的游离脂肪，可准确检测试样中游离脂肪含量，但对其结合脂肪分离效果并不明显。酸水解法可将试样的结合脂肪水解，可准确检测试样的总脂肪(游离脂肪和结合脂肪)含量。人造奶油的脂肪都属于游离脂肪，利用索氏抽提法和酸水解法都适合。前期研究主要为两种方法测定肉制品或豆制品等脂肪含量的比较，但研究结论并不相同[10-11]。所以，不同食品试样采用的最合适的方法并不相同，对两种方法在油脂制品中脂肪测定的比较研究和针对性的方法改进也尚未涉及。本文立足于此，采用自动索氏抽提法和酸水解法分别测定人造奶油试样的脂肪含量，对实验数据的差异和两种方法的优缺点进行了比较分析，找出更合适的方法。同时，进行方法改进，设计出准确度更高、效率更高、成本更低的人造奶油脂肪含量的测定方法。

1 材料与方法

1.1 实验材料

实验选取6种总脂肪含量较高的，物理性质相似的食品工业用人造奶油，分别记作A、B、C、D、E和F。无水乙醇、乙醚、石油醚I、盐酸均为分析纯，广州化学试剂厂。

NEWCLASSIC MS分析天平(Mettler Toledo)，TW20恒温水浴箱(Julabo)，电热鼓风干燥箱(Binder)，SoxtecTM 2055全自动索氏抽提仪(Foss)。

1.2 实验方法

1.2.1 自动索氏抽提法

称取均匀试样2 g(精确至0.000 1 g)，装入抽提纸筒中，把抽提纸筒放入提取器内。提取器上端连接冷凝管，下端连接提取铝盒，最后向提取铝盒加入适量的石油醚。打开电源，开始加热升温，此时溶剂蒸气上升再经冷凝后，流入提取器内与试样充分混合，溶解试样中的脂肪。已溶解的脂肪和溶剂一起被抽提流入铝盒中。经过4 h左右连续萃取，试样中的脂肪随着溶剂已全部萃取到铝盒中。停止回流，回收多余溶剂(注意保持通风、防爆)，然后将挥干溶剂的铝盒放入干燥箱内，温度控制在100℃±5℃，烘干2 h，取出后放置在干燥器内冷却0.5 h后称重，重复以上操作至恒重。

1.2.2 酸水解法

称取均匀试样2 g(精确至0.000 1 g)，置于100 mL具塞量筒内，加8 mL蒸馏水，混匀后再加10 mL盐酸。将量筒放入70～80℃水浴中进行水解，每隔5～10 min用玻璃棒搅拌1次，至试样消化完全为止，约40～50 min。

脂肪提取：取出量筒，加入25 mL乙醚，混合，加塞振摇1 min，小心开塞，放出气体。之后向量筒加入10 mL无水乙醇，轻摇放气，振摇1 min后加25 mL 乙醚轻摇，小心开塞，放出气体。再加塞振摇量筒1 min，小心开塞，放出气体，再塞好，静置20 min 分层后，吸出上清液于已恒重的烧杯内，再加入10 mL乙醚于具塞量筒内振摇，静置后，仍将上层乙醚吸出，放入原烧杯内。将烧杯放置水浴上蒸干后再放置在干燥箱(100℃±5℃)中烘干2 h，取出后再在干燥器内冷却0.5 h后称重，重复以上操作至恒重。

1.2.3 改进自动索氏抽提法

据研究，加装恒温冷凝水系统，可提高索氏抽提法的准确度[12]；加入脱脂棉(抽提纸筒内)，可提高索氏抽提法的效率[13]。本研究在保证准确度和效率时，对自动索氏抽提法进行改进，降低实验的成本。

称取均匀试样2 g(精确至0.000 1 g)，用定性滤纸包裹后，再放进抽提纸筒中，其余步骤见1.2.1。实验操作完成后取出滤纸，试样的残留物大部分留在滤纸上，抽提纸筒仍保持干净，可进行循环利用。同时，用相同纸筒进行重复实验12～15次，直到抽提纸筒不能再进行实验为止。并记录试样脂肪含量的所有数据，供分析用。

1.2.4 脂肪含量的计算

根据GB 5009.6—2003《食品中脂肪的测定》，对实验结果进行计算。

2 结果与讨论

2.1 自动索氏抽提法与酸水解法测定人造奶油脂肪含量

实验分别采用自动索氏抽提法和酸水解法对6种不同的人造奶油进行脂肪含量的测定，结果如表1所示。

表1 索氏抽提法与酸水解法的测定结果

由表1可知，6种人造奶油试样的脂肪含量都在80%～90%区间内，自动索氏抽提法和酸水解法都测定出人造奶油C的脂肪含量最高，分别为88.87%和87.20%。但同时可以看出，酸水解法测定的6种人造奶油的脂肪含量都比自动索氏抽提法的要低。

2.2 两种测定方法的比较

对两种测定方法进行统计及误差分析，结果如表2所示。由表2可知，均值进一步显示了酸水解法测定出试样脂肪的含量偏低。而标准差显示出酸水解法比自动索氏抽提法的稍低，但并不明显。

表2 实验数据统计

再对两种测定方法配对，进行t检验统计分析，结果如表3、表4所示。

由表3可知，6组人造奶油脂肪含量相关系数为0.977，Sig.=0.001<0.05，两种测定方法对人造奶油的脂肪含量都是显著相关的。由表4可知，对两种测定方法配对后进行t检验，Sig.=0.005<0.05，进一步说明了两种测定方法对人造奶油脂肪含量的测定有显著差异，不能等同使用，酸水解法的测定结果偏低。

表3 测定方法的相关性

表4 测定方法的配对t检验

这一结果也体现在实际的检验任务中。采用酸水解法可以一次水解处理较多人造奶油试样，但测定试样的脂肪含量与真值或实验室对比的均值相比，往往偏低，并容易受到委托客户的投诉。采用索氏抽提法对试样脂肪含量的测定进行复查检验，检验结果比酸水解法的高，较酸水解法更接近真值。这是因为人造奶油的脂肪都为游离脂肪，且含量高，采用酸水解法前处理时，一部分脂肪的结构可能被破坏，难以被溶剂溶解，同时酸水解对脂肪的抽提是人工进行的，难以把已经抽提出的脂肪完全地分离，试样的脂肪含量越高，误差也越大，造成实验结果偏低。因此，对于只含有游离脂肪且其含量高的人造奶油，采用索氏抽提法测定其脂肪含量较为合适。

2.3 改进自动索氏抽提法分析

如前文所示，虽然自动索氏抽提法测定人造奶油脂肪含量准确性高、误差小，但实验过程所需的抽提纸筒作为消耗品，价格昂贵，原则上一个纸筒只能进行一个样品的一次抽提实验，大大增加了实验成本。为了在保证实验准确度的前提上，降低实验成本，对抽提纸筒循环利用的可行性和利用的次数进行了研究分析。

实验使用相同的抽提纸筒，对6种人造奶油的脂肪含量进行重复性测定，直到抽提纸筒由于各种原因(纸筒变形、缺失、出现异常结果等)不能进行实验。6种人造奶油分别进行13～15次重复性实验，实验结果如表5所示。

表5 改进自动索氏抽提法实验结果

由表5可知，人造奶油试样B和D共进行了15次实验，但试样D在第15次实验时结果出现异常；人造奶油试样C进行了14次实验，但第14次实验结果出现异常；人造奶油A、E、F共进行了13次实验，其中试样A在第13次实验时结果出现异常，试样F在第11次、第13次实验时结果出现异常。

由于人造奶油B的有效实验次数最多，最具有代表性，故实验取B组数据进行统计和误差分析。由表5可知，试样B的重复实验数据波动并不大，脂肪含量在85%～86%区间内。对B组实验的15次结果进行统计分析，结果如表6所示。由表6可知，实验的脂肪含量平均值为85.53%，接近改进前自动索氏抽提法的实验结果。实验的标准差为0.12，均值标准误差为0.03，进一步说明抽提纸筒重复使用的过程中测得的数据偏差小，重复性好。

表6 改进自动索氏抽提法B组数据统计

对B组实验数据再进行t检验，结果如表7所示。由表7可知，实验所测值95%置信区间在85.46%～85.60%。同时，Sig.=0.000<0.05，说明改进后自动索氏抽提法对测定人造奶油中脂肪含量有着显著性的影响。因此，可以认为，采用改进自动索氏抽提法对人造奶油脂肪含量的测定是合适的，且误差小，重现性好。

表7 改进自动索氏抽提法B组数据t检验结果

同时，实验表明，改进自动索氏抽提法中抽提纸筒也不可无限使用，大于12次可能会出现较大误差的异常结果，影响实验的准确性，所以抽提纸筒的循环使用次数不能大于12次。如果出现需要试样大于12次的极端情况，需要多做平行实验，并误差分析，以保证实验结果的准确性。

此外，在实验室检测中，人造奶油等油脂制品利用索氏抽提法所得到的脂肪要进一步处理分析，测定出其含有饱和脂肪酸和反式脂肪酸的含量。这两种脂肪酸含量是人造奶油等油脂制品的重要质量指标，直接影响着人类的健康和安全[14-15]。

3 结 论

食品中脂肪含量检测方法有多种，不同类别的食品应采用合适的方法进行检测。研究表明，酸水解法虽然适用于大多数食品脂肪含量的测定，但在实际分析测试中，采用此法检测人造奶油等油脂制品的脂肪含量往往较真值偏低。采用自动索氏抽提法可以有效准确地测定出人造奶油的脂肪含量。特别采用滤纸包裹试样，循环利用抽提纸筒的改进自动索氏抽提法，实验的标准差为0.12，均值标准误差为0.03，具有较好的准确度和重现性，符合实验室检测的要求。同时，抽提纸筒的使用次数可达到12次，有效地降低了实验成本。因此，自动索氏抽

提法是测定人造奶油脂肪含量的一种简单有效的方法，也为其后续项目的检验提供了基础。

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Comparison of determination of fat content in margarine by acid hydrolysis and automatic Soxhlet extraction and method improvement

ZHANG Junhao, FENG Huimin, WEN Yating, DU Gaofa

(National Centre for Quality Supervision and Testing of Processed Food (Guangzhou), Guangzhou Quality Supervision and Testing Institute, Guangzhou 511447, China)

Fat contents in six kinds of margarine were determined by acid hydrolysis and automatic Soxhlet extraction, and the automatic Soxhlet extraction was improved. The results of different methods were comparatively analyzed and researched. The results showed that the experimental result of acid hydrolysis was lower. There was a significant difference between acid hydrolysis and automatic Soxhlet extraction in the determination of fat content in margarine. So the automatic Soxhlet extraction was more appropriate. In the same time, the automatic Soxhlet extraction was improved, and the experimental result had high accuracy with the standard deviation 0.12 and the standard error of mean 0.03, showing that the reproducibility was good. The improvement method had a significant impact on the experiment. Moreover, the extraction paper tube could be recycled for twelve times, which reduced the cost of experiment by the improvement method.

margarine; acid hydrolysis; automatic Soxhlet extration; improvement;ttest

2016-09-12；

2017-01-22

张俊浩(1986)，男，工程师，硕士研究生，研究方向为食品及相关产品的质量安全检测技术 (E-mail)manqzhang@163.com。

杜高发，工程师(E-mail) kiraguigui@qq.com。

TS225.23;TS207

A

1003-7969(2017)05-0136-04