气相色谱-质谱联用法测定植物油中脂肪酸组成
2019-06-25邓莉何静仁何毅舒静
邓莉，何静仁，何毅，舒静
(武汉轻工大学 食品科学与工程学院，湖北省农产品加工与转化重点实验室，武汉 430023)
植物油是从植物的果实、胚芽和种子中提取得到的一种可食用油脂，是人们日常饮食的重要组成部分[1,2]。它的主要成分是高级脂肪酸和甘油化合而成的脂肪酸三甘油酯，其中脂肪酸按照不饱和程度可分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。不饱和脂肪酸主要有油酸、亚油酸和亚麻酸等，饱和脂肪酸主要有硬脂酸和软脂酸等[3-8]。大量研究表明[9-12]，脂肪酸作为植物油的主要成分，在很大程度上决定了植物油的营养价值。而脂肪酸的饱和度又和它的营养功能密切相关，它在维持人体健康方面起着十分重要的作用。随着人们生活水平的提高，人们对食用油的营养价值和功能的要求越来越高，所以食用油中主要成分的检测与分析也越来越受到人们的关注。
从天然油脂中鉴定出的脂肪酸种类就有500多种，人们也对食用植物油中的脂肪酸组成进行了深入的分析和研究，但是通过具体的实验数据来确认常用食用油中脂肪酸组成、含量以及各类脂肪酸组成比值的研究则较为少见[13-20]。本实验通过气相色谱-质谱联用法对植物油中脂肪酸组成进行分析和鉴定，再对实验数据进行分析处理，不仅可以测定出各类脂肪酸的组成和含量，还可以更详细地了解人们常用食用油中各脂肪酸的具体分布情况，从而帮助人们更加合理和健康地选择植物食用油。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
花生油、菜籽油、大豆油、玉米油、调和油：市售；正己烷(色谱纯)、甲醇(色谱纯)、三氟化硼。
1.2 仪器与设备
7890A-5975C气相色谱-质谱联用仪 美国安捷伦科技公司；分析天平 梅特勒-托利多仪器有限公司；Gerstel前处理平台 德国Gerstel公司；
1.3 方法
1.3.1 样品甲酯化
取0.1 g油样于甲酯化管中，加入2 mL 0.5 mol/L的NaOH-CH4O溶液，混匀，65 ℃水浴中反应30 min，加入2 mL FB3-CH4O，65 ℃水浴3 min，冷却后加入2 mL正己烷，震荡，静置分层，取上层清液，备用。
1.3.2 气相色谱-质谱条件
色谱条件：HP-FFAP石英毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；载气：高纯氮(纯度99.999%)，流速1.0 mL/min；分流比：20∶1；升温程序，进样口温度250 ℃，以4 ℃保持2 min，以5 ℃/min升至100 ℃保持1 min，以3 ℃/min升至200 ℃保持5 min。
质谱条件：采用全扫描模式采集信号；电子能量70 eV；离子源温度230 ℃；电离方式为电子轰击(electron impact)EI；四极杆温度150 ℃；质量扫描范围50～450 u，溶剂延迟时间3.5 min。
定量方法：相对百分含量按峰面积归一化法计算。
1.3.3 数据处理
根据仪器配置的工作站NIST 11标准谱库检索各组分的质谱数据，参考文献资料及标准谱库对结果进行核对和确认，从而对油中脂肪酸成分进行定性分析。
2 结果与分析
2.1 不同植物油中脂肪酸的组成及含量
将5种油样甲酯化处理后经GC-MS分析检测总离子流图，见图1～图5。
图1 花生油脂肪酸甲酯总离子流图Fig.1 Total ion chromatogram (TIC) of esterified fatty acids in peanut oil
图2 菜籽油脂肪酸甲酯总离子流图Fig.2 Total ion chromatogram (TIC) of esterified fatty acids in rapeseed oil
图3 葵花籽油脂肪酸甲酯总离子流图 Fig.3 Total ion chromatogram (TIC) of esterified fatty acids in sunflower oil
图4 玉米油脂肪酸甲酯总离子流图Fig.4 Total ion chromatogram (TIC) of esterified fatty acids in corn oil
图5 调和油脂肪酸甲酯总离子流图Fig.5 Total ion chromatogram (TIC) of esterified fatty acids in blend oil
玉米油、花生油、调和油检测出相对含量大于0.08%的脂肪酸11种，菜籽油检测出相对含量大于1.23%的脂肪酸7种，葵花籽油检测出相对含量大于0.26%的脂肪酸5种。
表1 不同油样中脂肪酸的组成和相对含量Table 1 Composition and relative content of fatty acids in different oils %
注：“—”表示未检测出。
由表1可知，不同植物油中主要脂肪酸的种类基本相同，但是各组分的相对含量有所差异。主要脂肪酸有油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸，每种植物油中均含有这4种脂肪酸。
玉米油、花生油和调和油中均检出11种脂肪酸，玉米油中含油酸31.15%、亚油酸51.29%、棕榈酸11.4%、硬脂酸2.11%；花生油中含油酸39.08%、亚油酸33.56%、棕榈酸12.71%、硬脂酸4.62%；调和油中含油酸36.11%、亚油酸40.16%、棕榈酸10.63%、硬脂酸4.31%；菜籽油中检出7种脂肪酸，主要含油酸56.97%、亚油酸28.20%、棕榈酸3.88%、硬脂酸1.42%。
2.2 不同油样中主要脂肪酸组成比较
表2 不同油样中主要脂肪酸组成(相对百分含量)比较Table 2 Comparison of main fatty acids (relative percentage content) in different oil samples %
由表2可知，5种植物油中脂肪酸均以油酸和亚油酸为主，油酸和亚油酸含量最高的是葵花籽油，含量最低的是花生油，其中油酸相对含量最高的是菜籽油，亚油酸相对含量最高的是葵花籽油。
2.3 不同油样中各类脂肪酸的组成比例
5种不同油样中各类脂肪酸的组成比例见表3。
表3 不同油样中各类脂肪酸的组成(相对百分含量)比例Table 3 Composition of various fatty acids (relative percentage content) in different oil samples %
续 表
注：SFA指饱和脂肪酸，MUFA指单不饱和脂肪酸，PUFA指多不饱和脂肪，UFA指不饱和脂肪酸；UFA=MUFA+PUFA。
由表3可知，5种植物油中不饱和脂肪酸含量均高于饱和脂肪酸含量，玉米油中不饱和脂肪酸含量是饱和脂肪酸含量的5.9倍，菜籽油是17.6倍，葵花籽油是11.7倍，花生油是3倍，调和油是5倍，其中菜籽油中不饱和脂肪酸相对含量最高。
3 结论
采用气相色谱-质谱联用技术对食用油中脂肪酸组成进行分析和鉴定，共鉴定出11种脂肪酸，主要有油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸。
植物油中脂肪酸均以油酸和亚油酸为主，含量均达70%以上。油酸相对含量最高的是菜籽油，亚油酸相对含量最高的是葵花籽油。
常见植物油中不饱和脂肪酸含量均高于饱和脂肪酸含量，菜籽油中不饱和脂肪酸相对含量最高。
