人造奶油中反式脂肪酸含量分析
2018-05-15崔贺王湛柯润辉尹建军
崔贺,王湛,*,柯润辉,尹建军
(1.北京工业大学环境与能源工程学院,北京100124;2.中国食品发酵工业研究院,国家食品质量监督检验中心,北京100015)
近年来,随着国民生活品质的提高,中西方饮食文化的交融,烘焙、糖果、糕点等产业的飞速发展,消费者对奶油的需求量不断增加。而人造奶油因其良好的可塑性、打发性、熔化性以及爽口、甜而不腻且不易变质的特性,逐渐取代了最早使用的高热量、高胆固醇的天然奶油,成为烘焙、糖果、糕点等多项食品工业必须原料[1]。目前我国人造奶油市场增长速度较快,年增长率达到20%。
人造奶油是指以油脂和水、盐等经急冷、捏合加工而成的乳化状食品。而油脂在加工和使用过程中,部分顺式脂肪酸会转化成反式脂肪酸,从而使反式脂肪酸含量增加[2-3]。许多研究表明大量食用含反式脂肪酸的食物会对其身体健康产生一定的安全隐患。它不仅影响人体免疫系统,还会降低人体中高密度胆固醇的含量,使低密度胆固醇含量增加,从而导致心脑血管疾病、动脉阻塞硬化,以及糖尿病、乳腺癌和老年痴呆症[4-7],还可能影响儿童生长发育和神经系统健康[8-9]。
目前,关于反式脂肪酸危害性的研究、报道比较多[10-11],但是针对人造奶油中反式脂肪酸含量的测定的研究很少,并且一般侧重于检测方法的开发研究[12-13]。本试验在GB 5009.168-2016《食品安全国家标准食品中脂肪酸的测定》和GB 5009.257-2016《食品安全国家标准食品中反式脂肪酸的测定》标准基础上进行优化,采用酸碱混合水解,氢氧化钠-甲醇溶液甲酯化,正庚烷提取,气相色谱法,火焰离子化监测器(flame ionization detector,FID),测定[14-15]目前国内五家知名烘焙企业所使用的十余家国内外生产企业所生产的41种不同用途的人造奶油中反式脂肪酸的含量,并对数据进行分析,为相关法规政策提供数据依据。
1 材料与方法
1.1 研究对象
国内五家知名焙烤企业抽检的41种不同种类和用途的人造奶油产品。
1.2 仪器与设备
GC-2010气相色谱仪(配FID检测器):日本岛津仪器公司;HW.SY单孔电热恒温水浴锅:北京市长风仪器仪表有限公司;SE812型氮吹仪:上海安谱科学仪器有限公司。
1.3 材料与试剂
40种脂肪酸甲酯标准品:美国NU-CHEK公司;14%三氟化硼-甲醇溶液、十一碳酸甘油三酯及13种反式脂肪酸甲酯标准品:美国Sigma-Aldrich公司,以十一碳酸甘油三酯为内标,分别制成约2.5mg/mL的脂肪酸甲酯标准溶液和0.5mg/mL的反式脂肪酸甲酯标准溶液;其它试剂未作特殊说明均为分析纯。
1.4 方法
1.4.1 样品中脂肪的提取
称取均质样品 0.2g~0.4g(约含脂肪 100mg~200mg)于100mL比色管中,加入适量十一碳酸甘油三酯内标溶液和焦性没食子酸溶液,通过盐酸和氨水联合水解的方法进行样品中脂肪的提取。提取液经无水硫酸钠脱水后,60℃氮吹,挥干提取溶剂,残留物即为脂肪提取物。
1.4.2 脂肪酸甲酯的制备
参考文献方法GB 5009.168-2016《食品安全国家标准食品中脂肪酸的测定》,采用15%三氟化硼催化,氢氧化钠-甲醇法将提取的脂肪进行甲酯化处理。反应结束后采用正庚烷提取,饱和氯化钠水溶液使之分层,取上清液经无水硫酸钠脱水后用于气相色谱测定。
1.4.3 气相色谱条件
经对测定条件(色谱柱选择、程序升温条件、气体流量、压力等)反复摸索,确定采用色谱柱为CP-Si88毛细管柱(100m×0.25mm×0.2μm),最佳仪器条件:载气为高纯N2,柱流速0.65mL/min,尾吹气30mL/min,进样口温度260℃,检测器温260℃。柱箱程序升温:初始温度为100℃,保持12.0min,以8℃/min的速度升至180℃保持5.0min,再以1℃/min升至200℃保持20.0min,最后以5℃/min升至230℃保持16.0min;分流进样,分流比100∶1,进样量1μL。
1.4.4 样品测定
按照2.4.1和2.4.2对41种人造奶油进行脂肪提取和脂肪酸甲酯化,每种样品分别做平行样,按照1.4.3仪器测定条件进行测定,按保留时间及出峰顺序定性,内标法定量。
2 结果与讨论
2.1 脂肪酸和反式脂肪酸混标定性和定量分析
脂肪酸和反式脂肪酸混标定性和定量分析见图1、图 2。
由1和图2脂肪酸甲酯标准溶液色谱图可见,以十一碳酸甘油三酯(C11:0)为内标,除了脂肪酸甲酯C20:1 和 C18:3n9c12t15c、C18:3n9t12t15c 和 C18:3n9t12c15t以及 C18:3n9c12t15t和 C18:3n9c12c15t之间分离不理想之外,所有的饱和脂肪酸之间、饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸之间、不饱和脂肪酸中的顺式与反式之间都分离得很好,完全能够满足日常检测的要求。
图1 40种脂肪酸甲酯标准溶液气相色谱图Fig.1 40 fatty acidmethylester standard solution gas chrom atogram
图2 13种反式脂肪酸标准溶液气相色谱图Fig.2 Gaschromatogram of thestandard solution of 13 typesof trans fatty acids
2.2 反式脂肪酸测定结果及分析
2.2.1 41种样品测定结果分析
41种样品测定结果分析见表1、表2。
通过对焙烤企业所使用的不同种类的人造奶油中脂肪酸以及反式脂肪酸含量的测定发现:41种人造奶油的总脂肪酸含量范围比较广(见表1),50.833<总脂肪酸含量(g/100g)<98.326。不同用途的人造奶油中脂肪酸组成和含量有所差异,脂肪酸种类分布主要在辛酸(C8:0)至二十四烷酸(C24:0)之间,其中含量比较高的脂肪酸有月桂酸(C12:0)、棕榈酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)、油酸(cisC18:1n9c)、亚油酸(cisC18:2n6c)等。以A组7种人造奶油为例(见表2),53.548<总脂肪酸含量(g/100g)<98.001。A2是片状天奶油,总脂肪酸含量为53.548%,主要脂肪酸种类为月桂酸(3.562%)、棕榈酸(21.818%)、硬脂酸(2.822%)、油酸(16.331%)、亚油酸(5.419%)、其他脂肪酸(3.596%),A5为专用酥油,总脂肪酸98.001%,主要脂肪酸种类为月桂酸(2.798%)、棕榈酸(39.139%)、硬脂酸(9.943%)、油酸(31.919%)、亚油酸(9.015%),其他脂肪酸(5.187%)。
通过试验发现41种人造奶油均检出反式脂肪酸(注:按照《食品营养标签管理规范》规定“反式脂肪酸含量≤0.3g/100g食品时,可标示为“0”或声称“无”或“不含”反式脂肪酸”[16])。反式脂肪酸含量(占样品)(g/
100 g)见表 2,主要反式脂肪酸种类为:C18:1 6t、C18:1 9t、C18:1 11t和 C18:2 9c12t、C18:2 9t12c。含量范围为:0.271<反式脂肪酸量(占总脂肪酸)(g/100 g)<8.245。
表1 41种人造奶油中脂肪酸总量、反式脂肪酸含量Table1 The totalam ountof fatty acidsand trans fatty acids in 41 kindsofm argarine
表2 41种人造奶油中反式脂肪酸种类及含量Table2 The typesand contentsof trans fatty acidsin 41 kindsofmargarine g/100 g
续表2 41种人造奶油中反式脂肪酸种类及含量Continue table2 The typesand contentsof trans fatty acidsin 41 kindsofmargarine g/100 g
41中人造奶油中反式脂肪酸含量(占总脂肪酸)(g/10 0g)<1.000的共有35种,占 85.4%;,3.000<反式脂肪酸量(占总脂肪酸)(g/100 g)的有2种,占4.9%。反式脂肪酸含量0.271%的人造奶油为面包专用油(E1),主要反式脂肪酸种类为 C18:1 9t(0.024%)、C18:1 11t(0.052%)、C18:2 9c12t(0.106%)、C18:2 9t12c(0.089%),而另外3种面包专用油(人造奶油)反式脂肪酸含量分别为(A6)0.779%、(B9)0.824%,(D6)0.816%,;反式脂肪酸含量5.434%的人造奶油为黄油(B2),主要反式脂肪酸种类为 C18:1 6t(0.032%)、C18:1 9t(0.152%)、C18:1 11t(2.861%)、C18:2 9c12t(0.185%)、C18:2 9t12c(0.195%)。而同类型的黄油(C7)的反式脂肪酸含量只有0.537%;超级烘焙奶油(B5)的反式脂肪酸含量8.245%,主要反式脂肪酸种类为 C18:1 9t(1.527%)、C18:1 11t(5.251%)、C18:2 9c12t(0.256%)、C18:2 9t12c(0.181%),而同类型的烘焙奶油(A4)的反式脂肪酸含量为0.655%,(D9)为0.687%。通过试验数据发现同类型用途的人造奶油反式脂肪酸含量也存在一定差异。
3 结论
世界卫生组织建议:为增进心血管健康,应尽量控制膳食中的反式脂肪酸,最大摄取量不超过总能量的1%[17]。2013年7月,国家食品安全风险评估中心发布的《中国居民反式脂肪酸膳食摄入水平及其风险评估》[18]显示,我国居民通过膳食摄入的反式脂肪酸所提供的能量占膳食总能量的0.16%,远低于1%的世界卫生组织建议限值,也显著低于西方发达国家居民的摄入量。但同时指出,虽然目前我国居民反式脂肪酸摄入量总体较低,但调查发现约0.4%的城市居民摄入量超过世界卫生组织的建议值。
由于反式脂肪酸对人体健康的潜在危害和负面影响,国际机构及各国政府相继出台有关法律法规以及建议,我国目前暂未对普通食品中反式脂肪酸含量进行限量要求,但是2010年4月,GB 10765-2010《食品安全国家标准婴儿配方食品》、GB 10767-2010《食品安全国家标准较大婴儿和幼儿配方食品》国家标准颁布,明确规定“反式脂肪酸最高含量<总脂肪酸的3%”,2011年颁布并于2013年1月开始实施的强制标准GB 28050-2011《预包装食品标签通则》中也明文指出:“营养成分表中应标示出反式脂肪(酸)的含量”。同时指出,每天摄入反式脂肪酸不应超过2.2 g,过多摄入有害健康。反式脂肪酸摄入量应少于每日总能量的1%,过多摄入有害健康。
随着我国膳食的西方化倾向严重以及消费高反式脂肪酸食物人群的快速增长,同时无论是公众对于反式脂肪酸健康风险的认识还是相关部门的监管力度和相关知识宣传普及力度还远远不足。本次研究较客观地反映了目前国内主流市场上人造奶油中反式脂肪酸含量情况,为国家风险管理部门进一步加强政策引导和宣传力度,引导消费者正确认识反式脂肪酸的健康风险,培养和强化消费前阅读营养标签的习惯,避免过度摄入反式脂肪酸含量较高的食品提供数据依据。
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