气相色谱-氢火焰离子化检测器测定乳及乳制品中脂肪酸单甘油酯含量

2018-12-13戴洋洋王春天王紫竹曲建伟

中国乳业 2018年11期

文/戴洋洋闫磊王春天王紫竹李卉宋爽曲建伟

（天津市乳品食品监测中心）

脂肪酸单甘油酯（或甘油单脂肪酸酯），英文名为Monoglyceride（MG），产量最大、应用最多的是硬脂酸单甘油酯。脂肪酸单甘油酯一般不溶于水，可与热水搅打成膏状乳液，为常用乳化剂，乳化力很强，具有较大的适应性，耐热耐酸性好，适用于食品中乳化剂、分散剂、起泡剂、乳化稳定剂。联合国粮农组织和联合国世界卫生组织审定其可用作乳化剂，美国食品和药物管理局毒性评价其为一般公认安全。

一些生产厂家为了得到性状较好的产品，向产品中添加乳化剂[1]。为了规范食品生产，最大程度地保护消费者的利益，产品质量的监督必须有相应的技术作为支持。目前测定乳制品中脂肪酸单甘油酯的含量尚无相关标准，本文建立了相应的方法，方法的准确性、重现性、检出限等完全能满足乳制品的要求。

1 材料与方法

1.1 试剂和材料

氨水（体积分数≥25%）；乙醇（体积分数≥95%）；乙醚；石油醚（沸程30～60 ℃）；吡啶（优级纯）；衍生化试剂：N，O-双三甲基硅三氟乙酰胺（BSTFA）+三甲基氯硅烷（TMCS）（99+1）；盐酸；正己烷-乙酸乙酯溶液（V/V=85∶15），使用前配制；二氯甲烷-甲醇溶液（V/V=2∶1），使用前配制；刚果红溶液（1%，将1 g刚果红溶于水中，稀释至100 mL）；肉豆蔻酸单甘油酯、棕榈酸单甘油酯、硬脂酸单甘油酯、油酸单甘油酯、亚油酸单甘油酯、山嵛酸单甘油酯、月桂酸单甘油酯和亚麻酸单甘油酯标准品（纯度≥95%）。

氨基固相萃取柱（填充物500 mg，容积6 mL）。

1.2 仪器和设备

气相色谱仪（安捷伦7890A，带氢火焰离子化检测器），分析天平（0.0001 g）。

1.3 标准溶液配制

分别称取2.5 g（精确到0.1 mg）肉豆蔻酸单甘油酯、棕榈酸单甘油酯、硬脂酸单甘油酯、油酸单甘油酯、亚油酸单甘油酯、山嵛酸单甘油酯、月桂酸单甘油酯和亚麻酸单甘油酯标品，置于50 mL容量瓶，用二氯甲烷定容至刻度，浓度为50.0 mg/mL左右，冰箱中冷藏保存。

1.4 测定步骤

1.4.1 试样制备

称取充分混匀的试样（如巴氏杀菌乳、灭菌乳、生乳、发酵乳、调制乳）10 g（精确至0.1 mg）于毛氏抽脂瓶中，加入2.0 mL氨水，置于（65±5）℃的恒温水浴锅中[2]，加热60 min，取出轻摇，冷却至室温。

1.4.2 脂肪提取

在试样中加入10 mL乙醇，混匀，加入25 mL乙醚，加塞振荡1 min，加入25 mL石油醚，加塞振荡1 min，静置分层，有机层转入磨口圆底烧瓶中。随后在试样中加入5 mL乙醇，混匀，加入25 mL乙醚，加塞振荡1 min，加入25 mL石油醚，加塞振荡1 min，静置分层，有机层合并至磨口圆底烧瓶中。再重复提取一次，合并所有提取液于磨口圆底烧瓶中，用旋转蒸发仪于60℃恒温水浴锅中浓缩至干，将提取出的脂肪用二氯甲烷溶解，并定容至10 mL容量瓶中，待分离。

1.4.3 脂肪酸单甘油酯的分离

将氨基固相萃取柱用4 mL正己烷活化，取2 mL待分离的试液加入活化好的固相萃取柱中，用8 mL正己烷-乙酸乙酯溶液（V/V=85∶15）分4 次洗脱固相萃取柱，弃去，用6 mL二氯甲烷-甲醇溶液（V/V=2∶1）分3 次洗脱固相萃取柱，并将洗脱液收集在带有螺口的试管中，50 ℃下氮气吹干。

1.4.4 衍生化

向氮吹残留物中加入200 μL吡啶和200 μL衍生化试剂，混匀，密封后置（70±1）℃恒温水浴锅中反应30 min，供气相色谱测定。

1.5 仪器条件

色谱柱固定液为50%氰丙基和50%二甲基聚硅氧烷；30 m×0.25 mm，0.25 μm，或性能相当者。载气为氮气（纯度为99.999%）；载气流速1.0 mL/min；进样口温度250 ℃；检测器温度300 ℃；分流比为30∶1；进样量1μL；柱温：初始温度120℃，保持1 min，以10 ℃/min升至230 ℃，保持15 min。

1.6 结果计算

按照式1计算，其中：X为试样中脂肪酸单甘油酯的含量，mg/kg；Ai为试样中脂肪酸单甘油酯的峰面积；Cio为标准溶液中脂肪酸单甘油酯的浓度，mg/mL；D为样液的稀释倍数；V为样液最终定容体积，mL；Aio为标准溶液中脂肪酸单甘油酯的峰面积；m为试样的质量，g。以重复性条件下获得的独立测定结果的算术平均值表示，结果保留至三位有效数字。

2 试验结果

2.1 标准曲线建立

准确吸取各脂肪酸单甘油酯标准溶液0、1、2、3、4、5、6 mL，分别置于100 mL容量瓶中，用二氯甲烷定容至刻度，浓度分别为0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mg/mL。分别取2 mL标准溶液用氮气吹干，按照1.4.4进行衍生化，气相色谱测定。以各脂肪酸单甘油酯浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，建立标准曲线（表1）。

表1 各脂肪酸单甘油酯标准曲线线性方程及相关系数

2.2 脂肪酸单甘油酯的标准色谱图

在既定色谱条件下，标准溶液中各脂肪酸单甘油酯的出峰时间随着碳原子数和双键数的增加而增加，出峰顺序依次为月桂酸单甘油酯、肉豆蔻酸单甘油酯、棕榈酸单甘油酯、硬脂酸单甘油酯、油酸单甘油酯、亚油酸单甘油酯，亚麻酸草甘油酯，山嵛酸单甘油酯（图1）。

表2 实际样品测定结果

表3 添加回收试验结果

表4 各脂肪酸单甘油酯的最低检出限

图1 脂肪酸单甘油酯的标准色谱图

2.3 实际样品测定

收集生鲜牛乳、酸牛乳、乳饮料3 类代表性样品，按照测定步骤检测了硬脂酸单甘油酯、棕榈酸单甘油酯、肉豆蔻酸单甘油酯、月桂酸单甘油酯、山嵛酸单甘油酯、亚油酸单甘油酯、亚麻酸单甘油酯和油酸单甘油酯的含量，每个样品做12 个平行，测定结果见表2。

2.4 添加回收试验

选择生鲜牛乳、酸乳、乳饮料3 类代表性样品，分别添加不同量的棕榈酸单甘油酯、肉豆蔻酸单甘油酯、硬脂酸单甘油酯、月桂酸单甘油酯、山嵛酸单甘油酯、亚油酸单甘油酯、亚麻酸单甘油酯和油酸单甘油酯，按提取方法和色谱条件测定添加回收量（扣除2.3测定的样品本底值，以各脂肪酸单甘油酯含量计），每个样品做6 个平行。从表3可以看出，本方法添加回收率为80%～120%，变异系数在允许范围以内，说明本方法有较好的准确度。