酸水解法快速测定肉和肉制品中脂肪

2023-11-09吴鸿敏田洪芸孙栋

化学分析计量 2023年10期

吴鸿敏，田洪芸，孙栋

［1.山东省淡水渔业研究院，山东省淡水水产遗传育种重点实验室，济南 250117；2.山东省食品药品检验研究院，国家市场监管重点实验室（肉及肉制品监管技术），济南 250101］

肉类食品是我国居民膳食结构的重要组成部分和蛋白质的重要来源[1-3]，中国营养学会在《中国居民膳食指南》中对动物性食物作出了每日120～200 g的饮食建议[4]。肉和肉制品中富含脂肪，脂肪是热量和能量的主要来源，每天摄入一定量的肉制品对人体维持营养平衡与身体健康具有非常重要的意义。然而过多脂肪的摄入会导致心脏病、癌症、肥胖和其它疾病[5]，且肉中含有较高比例的饱和脂肪酸，主要是硬脂酸和棕榈酸[6]，一般认为，富含饱和脂肪酸的动物脂肪与癌症发病率密切相关[7]，因此测定肉和肉制品中脂肪的含量具有非常重要的意义。

脂肪的测定方法主要有索氏抽提法、碱水解法、盖勃法和酸水解法等[8-10]。索式提取法适用于脂类含量较高、能烘干磨细、不易吸湿结块、结合态脂类含量较小的样品的测定[11]；碱水解法和盖勃法适用于婴幼儿配方食品、液体乳(灭菌乳、发酵乳、调制乳等)、炼乳、乳粉、奶油等乳制品中脂肪的测定，并不适用于非乳状食品的检测；酸水解法测定的是食品中游离态和结合态脂肪的总量，适用于脂肪在食品组织内部，或与食品成分结合而呈结合态的脂类，特别适用于易吸潮、结块，难以干燥的食品。该类食品中的脂肪用索氏抽提法不能完全提取出来，必须用强酸将其水解，使脂类游离出来，再用有机溶剂提取[12-13]。肉和肉制品中富含结合态脂肪且水分含量较高，不易用索氏抽提方法直接测定，因此国家标准GB 5009.6—2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》[14]中规定，肉和肉制品中脂肪的测定需要先经过酸水解将结合态脂肪游离出来，样品经烘干后，经索氏抽提进行提取。但是此方法耗时长，需要专门的索氏抽提器，不适合大批量样品的测定，存在一定的局限性，因此国标方法并不能满足肉及肉制品中脂肪含量测定的要求，研究建立一种适合肉和肉制品中脂肪快速简单的检测方法具有重要意义。

结合肉及肉制品的特性，笔者建立了一种满足实验室检测的脂肪提取方法，提高了肉及肉制品的检测准确度，满足肉及肉制品质量控制的要求。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

索氏抽提器：SOXTEC8000 型，丹麦福斯分析仪器公司。

电子天平：MS204S 型，感量为0.1 mg，瑞士梅特勒-托利多公司。

电热干燥箱：FED240 型，精度为0.1 ℃，德国Binder公司。

恒温水浴锅：M238927 型，精度为0.1 ℃，北京中西远大科技有限公司。

料理粉碎机：JYL-C012 型，九阳股份有限公司。

石油醚、无水乙醚、无水乙醇、盐酸：分析纯，上海国药集团化学试剂有限公司。

肉及肉制品样品：猪肉(肥瘦)、羊肉(肥瘦)、牛肉(肥瘦)、鲜扒鸡、奥尔良风味香肠，均为市售。

1.2 实验步骤

1.2.1 样品预处理

取猪肉(肥瘦)、羊肉(肥瘦)、牛肉(肥瘦)、鲜扒鸡，奥尔良风味香肠可食部分，用粉碎机粉碎成均匀、粘稠的糊状样品。

1.2.2 实验方法

称取约4～5 g 预处理样品，准确至0.001 g，置于150 mL锥形瓶中，加入10 mL盐酸。将锥形瓶放入75 ℃水浴中，每隔5～10 min摇匀1次，至样品消化完全(约需50 min)。取出锥形瓶，加入10 mL 乙醇，混合均匀。冷却后加入25 mL无水乙醚，振摇1 min，再加入25 mL石油醚，震摇1 min。用少量的石油醚-乙醚(体积比为1∶1)混合溶剂冲洗塞子和瓶颈，使冲洗液流入锥形瓶，静置30 min，吸出上清液，置于已恒重的脂肪收集瓶中。重复上述过程，用25 mL无水乙醚和25 mL石油醚进行第2次提取，静置15 min。吸出上清液，置于脂肪收集瓶中。第3 次提取时使用15 mL 无水乙醚和15 mL 石油醚，提取过程与前2次相同，静置时间为15 min，吸出上清液置于脂肪收集瓶中。将脂肪收集瓶置于沸水浴上蒸发至干，然后放入烘箱中，于105 ℃干燥1 h，取出，置于干燥器内冷却0.5 h，称量。重复以上操作直至恒重(两次称量的质量差不大于2 mg)。按式(1)计算样品中的脂肪含量：

式中：X——样品中脂肪的质量分数，%；

m2——称量瓶和脂肪的质量，g；

m1——称量瓶质量，g；

m——样品质量，g。

2 结果与讨论

2.1 实验条件优化

2.1.1 样品称取质量的确定

分别称取2、4、5、7、10 g 的猪肉(肥瘦)、鲜扒鸡样品，按照1.2.1 方法预处理，然后用浓盐酸进行水解，按照1.2.2方法测定脂肪含量，结果列于表1。由表1可知，随着称样质量的增大，水解所需时间随之增加，当称样量不大于5 g时，脂肪含量测定结果差别不大；当称样量为7、10 g时，脂肪含量测定值明显降低，这是由于随着称样质量的增大，水解所需盐酸的量和提取溶液的量均相对偏小，导致水解、提取不完全，脂肪含量测定值偏低。而称样质量过小，则样品会失去均匀性和代表性，且称量相对偏差增大。综合考虑，选取称样质量为4～5 g。

表1 不同称样质量、水解时间对应的脂肪含量测定值

2.1.2 盐酸溶液浓度的确定

分别使用不同浓度的盐酸溶液，对猪肉(肥瘦)、鲜扒鸡样品按照1.2方法处理，脂肪含量测定结果见表2。由表2 可知，随着盐酸溶液浓度的提高，水解所需时间随之缩短，猪肉的脂肪含量测定值随之升高，而鲜扒鸡脂肪含量测定值变化不显著。这可能是由于猪肉中水分含量比鲜扒鸡中要高，水解所需的盐酸溶液浓度也较高，最终选择浓盐酸(氯化氢质量分数为37%)直接进行水解，鲜扒鸡样品可适当缩短水解时间。

表2 不同浓度盐酸溶液、水解时间对应的脂肪含量测定值

2.1.3 提取次数的确定

选择猪肉(肥瘦)样品，按照1.2 方法提取1～5次，脂肪含量两次测定值见表3。结果表明，当提取3次以上时，样品中脂肪含量测定值保持稳定，说明提取3 次后脂肪基本被充分提取，故选择提取次数为3次。

表3 不同提取次数对应的脂肪含量测定值

2.2 精密度试验

选择猪肉(肥瘦)样品，分别按照所建立的酸水解快速测定法和GB 5009.6—2016方法各平行测定20 次。据格鲁布斯法，从小到大排列20 个检测数据，计算其平均值和标准偏差，经统计分析不存在需要剔除的可疑值，测定结果列于表4。

表4 精密度试验脂肪质量分数测定结果 %

由表4 可知，酸水解快速测定法测定结果的相对标准偏差为0.38%，GB 5009.6—2016方法测定结果的相对标准偏差为0.42%，均小于2.0%，满足GB/T 27417—2017《合格评定化学分析方法确认和验证指南》对实验室内变异系数的要求。酸水解快速测定法最大相对偏差为1.21%，GB 5009.6—2016方法最大相对偏差为1.44%，均满足GB 5009.6—2016的精密度不大于10%的要求[9]。表明该方法精密度良好。

2.3 准确度试验

分别用所建立的酸水解快速测定法与GB 5009.6—2016规定的方法对5种样品平行测定6次，计算测定结果的平均值和相对偏差，结果见表5。由表5可知，两种方法测定结果的相对偏差在0.54%～5.26%之间，表明所建方法与标准方法测定结果基本一致，无显著性差异。

表5 准确度试验脂肪质量分数测定结果(n=6) %

2.4 方法比对

分别采用所建立的酸水解快速测定法和GB 5009.6—2016 方法测定同一样品，计算所需检测时间，结果列于表6。由表6 可知，酸水解快速测定法法检测时间由标准方法的约13 h大幅缩短至约4 h，检测效率大幅提高。

表6 不同方法所需检测时间 h

将所建立的酸水解快速测定法和GB 5009.6—2016方法所用实验仪器和耗材进行比较，结果见表7。由表7 可知，GB 5009.6—2016 方法需要专用索氏抽提器、滤纸筒等，索氏抽提器提取时间一般为6～8 h，提取过程较长，且索氏提取器单次处理的样品量较少，因此标准方法不适用于大批量样品的测定。酸水解快速测定法不需要专门的索氏提取装置，提取时间短，易于大批量样品的测定。