脂肪的测定分析

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第六章 脂肪的测定
简介
n 包括脂肪和类脂质。
n 脂类可溶于氯仿或其它有机溶剂,但难溶于水。 脂类的这个特性是一般大分子所没有的:(1) 脂类包括具有共同性质和相似组成的很多物质 (2)有些脂类如甘油三酯,疏水性很强,而 有些脂类如双酰基和单酰基甘油,其分子内既 有疏水基又有亲水基,因此可溶于具有相对极 性的溶剂中。
分析步骤
n 1)称重。精确称取3—5克(精确至毫克)干燥样品,置 于萃取室中。
n 2)关闭萃取器,加热炉升温至80℃,萃取室加压至10, 000psi。收集瓶应保持在60—70℃,压力与环境相同。
n 3)用泵将通过萃取室的CO2流速控制在15升/分钟。 n 4)在设定的温度与压力下使萃取室出来的脂肪移至收集
分析方法
n 溶剂萃取法:脂类不溶于水,溶于有机溶剂(乙 醚、石油醚、氯仿-甲醇)
精确性较大程度上取决于脂类在所用萃取剂中的溶解性。 某一食品采用一种溶剂萃取后得到的脂含量与用另一种
溶剂萃取后得到的结果很可能相差很大。 n 利用食品中脂类的物化特性的几种仪器分析方法:
巴布-科克法
一、溶剂萃取法
用于脂肪萃取的理想溶剂应具有下列条件: (1)对脂类具有很强的溶解能力,而对蛋白质、氨基酸和碳水化合
超临界流体萃取法(SFE)
1.原理
流体(大多数为CO2)充入一个特殊压力—温 度装置中,使之成为能从样品中将脂肪选择性地 萃取出来的超临界态。
样品在设定的时间、压力、温度下,始终处于 超临界流体的包围中,使样品中的脂肪发生溶解, 溶解后的脂肪通过沉降从高压溶剂中分离出来。 沉降后的脂肪经干燥后,定量,以重量百分比表 示。
5.Goldfish法
原理与特性 n 连续溶剂萃取法:萃取溶剂连续地流过置
于陶瓷萃取管中的样品进行萃取。样品的 脂肪含量则通过样品失重或脂肪的抽提量 测得。 n 连续萃取法比半连续萃取法更快速、有效。 然而有时会引起沟流,使得萃取不完全。 Goldfish法就是连续萃取法中的一种。
操作步骤
n 1.将预先干燥过的多孔陶瓷萃取管称重,将经真空干 燥箱干燥的样品加入管中,再称重(样品与海砂混合后 放入管中,干燥)。
n 本法提取的脂溶性物质为脂肪类物质的混 合物,除含有脂肪外还含有磷脂、色素、 树脂、固醇、芳香油等醚溶性物质。
n 因此,使用该法测得的也是粗脂肪。
适用范围
n 适用于脂类含量较高、结合态的脂类含量 较少、能烘干磨细、不易吸湿结块的样品 的测定,
n 测得的只是游离态脂肪(结合脂肪不能直 接被有机溶剂提取)。
n 对高水分试样的测定更为有效,对于干燥试样, 可先在试样中加入一定量水。
4.罗兹-哥特里法
n 原理:利用氨-乙醇溶液破坏乳的胶体性状及脂 肪球膜,使非脂部分溶解于氨-乙醇溶液中,而 脂肪游离出来,再用乙醚-石油醚提取出脂肪, 蒸馏去除溶剂后没,残留物为乳脂肪。
n 适用范围:各种液体乳、各种炼乳、乳粉、奶油 及冰激凌等能在碱性溶液中溶解的乳制品,也适 用于豆乳或加水呈乳状的食品。
n 甘油三酯是食品中最具代表性的脂类化合物— 脂肪和油。
2.一般分类
n 1单脂:由脂肪酸与醇结合而成的酯 n 脂肪:脂肪酸与甘油结合而成的酯——甘油三酯。 n 蜡:脂肪酸与高级醇结合而成的酯,而不是与甘油形成的酯——
如:三十烷基棕榈酸,十六烷基棕榈酸,VA酯,VD酯。 n 2复合脂:除脂肪酸与醇结合形成的酯外,同时还含有其他基团。 n 磷脂:含有脂肪酸甘油酯、磷酸和含氮的基团,如:卵磷脂,磷
n 只能用于提取游离脂肪,对于结合脂肪,必须预先用酸 或碱破坏结合才能提取。两种溶剂常混合使用。
n 氯仿-甲醇:对于脂蛋白、磷脂的提取率较 高,特别适用于水产品、家禽、蛋制品等
食品脂肪的提取。
样品预处理
n 有时需要粉碎、切碎、研磨等,有时需要烘干等。 n 目的是为了增加样品的表面积,减少样品含水量,
和碳水化合物。
食品中的脂含量
n 表13—1列出了牛奶中脂类的含量。该表显 示了牛奶中的脂类在极性和浓度方面的复 杂性。
表13-1 牛奶的脂类含量
脂肪的种类 甘油三酯 甘油二酯 甘油一酯
磷脂 胆固醇 三十碳六烯 游离脂肪酸 蜡质 维生素A 类胡罗卜素 维生素D 维生素E 维生素K
脂类中的百分含量 97-99
概述
n 脂类溶于有机溶剂,不溶于水——此性质为脂类 的重要分析特征,并作为其与蛋白质、水、碳水 化合物分离的基础。
n 在食品中存在状态:游离态(脂肪、油脂)和结 合态(磷脂、糖脂、脂蛋白)
n 对于结合态的脂,必须打破脂类与蛋白质或碳水 化合物之间的结合,使脂类能游离并溶于有机萃 取液中,才能进行成功的萃取。
物则没有或只有很低的溶解能力; (2)可直接挥发而不留残渣;具有相当低的沸点; (3)在液态和气态下不可燃且无毒害; (4)可直接渗透样品颗粒; (5)形成的萃取组分比较简单以避免再分馏; (6)价格便宜; (7)不吸湿。 n 乙醚和石油醚,戊烷和正己烷是最常用的溶剂。二至三种溶剂的
组合使用也是溶剂萃取中常用的方法。这些溶剂必须经纯化,且 不含过氧化物。并且必须采用适当的溶剂与溶质的比例以获得最 佳萃取效果。
脂酰丝氨酸,磷脂乙酰胺,肌醇。
n 脑苷脂类:含有脂肪酸、碳水化合物和部分含氮化合物,如:半 乳糖脑苷脂类和葡萄糖脑苷脂类。
n 鞘脂类:含有脂肪酸、部分氮和磷酰基的化合物,如:鞘磷脂。
n 3衍生脂:衍生脂类是由中性脂类或合成脂类衍生而来的物质。 n 具有脂类的一般特性,如脂肪酸、长链醇、固醇、脂溶性维生素
n 对大多数样品结果比较可靠,但费时间, 溶剂用量大,且需专门的索氏抽提器。
样品处理
n 固体样品:精密称取干燥并研细的样品 2~5g(可取测定水分后的样品),必要 时拌以海沙。
n 半固体或液体样品:称取5.0~10.0g于蒸 发皿中,加海砂于沸水浴上蒸干,在烘干 (最好是减压低温干燥),研细。
操作步骤
流过样品,溶解的脂肪从样品颗粒中心扩散至表 面,压缩空气将溶解的脂肪转移至收集器中。
步骤
n a. 称重。称取3-5克(精确到毫克级)干样品,置于萃 取室中。
n b. 关闭加热炉中的萃取室,使萃取温度达到150℃(也 可以200℃)。在预热过程中打开缓冲阀。
3.氯仿-甲醇提取(CM)法
n 原理:将试样分散于氯仿-甲醇混合溶液中,在 水浴中轻微沸腾,氯仿、甲醇和试样中的水分形 成三种成分的溶剂,可把包括结合态脂类在内的 全部脂类提取出来。经过除去非脂成分,回收溶 剂,残留的脂类用石油醚提取,蒸馏除去石油醚 后定量。
n 适合于结合态的脂类,特别是磷脂含量高的食品, 如鱼、贝类、肉、禽、蛋及其制品、大豆及其制 品等。
使有机溶剂更有效地提取出脂类。
1.索氏抽提法
n 索氏抽提法(AOAC法920.39C测定谷类 中的脂肪含量,AOAC法960.39测定肉类 中的脂肪含量)是一种半连续溶剂萃取法。
n 是我国国家标准方法。
原理与特性
n 将经前处理的样品用无水乙醚或石油醚回 流提取,使样品中的脂肪进入溶剂中,蒸 去溶剂后所得到的残留物即为脂肪(粗脂 肪)。
n 水浴温度不能过高。 n 冷凝管上端最好连接一支ຫໍສະໝຸດ Baidu化钙干燥管,或塞一团干燥
的脱脂棉球防止空气中水分进入。 n 不可用直接火加热挥发乙醚或石油醚。
2.酸水解法
n 原理:试样与盐酸溶液一同加热进行水解,使 结合或包藏在组织里的脂肪游离出来,再用乙 醚或石油醚提取脂肪,回收溶剂,干燥后称重。
n 适用范围:各类食品中脂肪的测定,对固体、 半固体、粘稠液体或液体食品,特别是加工后 的混合食品,容易吸湿、结块、不易烘干的食 品,不能采取索氏抽提法时,用此法效果好。 不适用与含糖高的食品(糖遇强酸易炭化)。
n SFE除了用于对总脂肪含量进行定量分析外,通过改变 SFE中的压力-温度-时间条件,可对样品中少量极性及非 极性组分进行选择性萃取。而夹带剂如甲醇通常用来帮 助超临界CO2萃取强极性化合物。
n 随着SFE萃取仪与色谱系统如GC(SFE-GC)的联用,使得 对每个萃取组分进行快速准确的分离及定量分析成为可 能。
n 因为SFE比传统的萃取法省时、省钱。同时,由于其精确 性及准确性,该技术在脂类萃取领域中将得到进一步的 应用和发展。
加速溶剂萃取法(ASE法)
1.原理 n 将固体或半固体样品置于高温高压下的非极性溶
剂中,采用静态或动态模式进行脂肪萃取。 n 在静态模式中,萃取时无溶剂流出。 n 而在动态模式中,则有新鲜溶剂在萃取时不断地
注意及说明
n 样品应干燥后研细,样品含水会影响溶剂提取效果,而 且溶剂会吸收样品中的水分造成非脂成分溶出。装样品 的滤纸筒一定要严密,不能往外漏样品,但也不要包的 太紧影响溶剂渗透。
n 对含多量糖和糊精的样品,要先用冷水使糖及糊精溶解 除去,抽提残渣。
n 抽提用乙醚和石油醚要求无水、无醇、无过氧化物,挥 发残渣含量低。
计算公式
样品脂肪含量 =(萃取杯+脂肪)-萃取杯
脂肪含量%(以干基计) = (样品脂肪克数/干样品克数)×100
6.高温高压溶剂萃取法
n 在高温高压条件下,利用溶剂与样品相互作用 原理进行萃取脂肪的方法。
n 超临界流体提取(SFE)和加速溶剂萃取法 (ASE),这两个方法目前已经越来越多地替 代了传统溶剂萃取法,因为环保鼓励在实验室 减少有机溶剂的使用。
乙醚或石油醚。加量为接受瓶的2/3体积,于水浴(65℃或80℃) 上加热使乙醚或石油醚不断地回流提取,一般6~12小时,至抽提完 为止。 n 将含有脂肪的接收瓶取下,回收乙醚或石油醚,待接收瓶中乙醚剩 1~2mL时,在水浴上蒸干,在100~105℃烘箱内干燥2小时,称重并重
复至恒重。
计算
脂肪%= (接收瓶和脂肪的质量-接收瓶的质 量)/样品质量× 100
n 测定的是总脂肪(游离态和结合态)。
干蛋 酵母 面粉 面条 粗粒小麦粉
表13-3 酸水解萃取食品脂肪的效果
酸水解后测得的脂肪含量 42.39
没有酸水解测得的脂肪含 量
36.74
6.35
3.74
1.72
1.20
3.77-4.84
2.1-3.91
1.86-1.93
1.1-1.37
摘自参考文献 (5)
n 2.将预先干燥过的萃取杯称重。 n 3.将陶瓷萃取管放入玻璃夹管中,与萃取装置的冷凝管
联接
n 4.将无水乙醚(或石油醚)倒入萃取杯中,将萃取杯置 于加热板上。
n 5.萃取4小时。 n 6.停止加热,使样品冷却。 n 7.取下萃取杯,在空气中干燥过夜,然后再在100℃
下干燥30分钟,移入干燥器中,冷却后称重。
瓶,约20分钟。 n 5)萃取室降压,停止萃取,关闭加热炉,移开收集瓶
(内含有脂肪)。
n 6)收集瓶的内容物可通过旋转蒸发(60分钟,50℃, 内容物置于预先称重的底瓶中)除去油产品中CO2残留 或水。
n 7) 冷却,将烧瓶与脂肪一起称重。
应用
n 由于采用SFE萃取的许多样品具有不同的密度和化学组 成等特性,萃取时可能需要通过改变上述方法中所用的 压力与温度条件以达到最大萃取效率。
n 滤纸筒的制备:将8m× 15cm的滤纸,用直径约为2cm的试管为模 型,将滤纸以试管壁为基础,叠成底端封口的滤纸筒,筒内底部放 一小片 脱脂棉。
n 称取约2克(精确至毫克)已干燥过的样品,加入无水硫酸钠,放入 滤纸筒内。。
n 将预先干燥过的接收烧瓶称重。 n 将滤纸筒放入索氏抽提器内,连接接受瓶,由冷凝管上端加入无水
0.28-0.59 0.016-0.038
0.2-1.0 0.25-0.40
痕量 0.1-0.44
痕量 7-8.5 μg/g 8-10 μg/g
痕量 2-5 μg/g
痕量
分析的重要性
n 是食品中的重要的营养成分之一,是一种 富含热能的营养素,是人体热能的主要来 源。
n 在食品加工生产过程中,原料、半成品、 成品的脂类含量对产品的风味、组织结构、 品质、外观、口感等都有直接的影响。
溶剂
n 乙醚和石油醚是最常用的溶剂,戊烷和正己烷也常用于 大豆油的萃取。
n 乙醚溶解脂肪能力强,较其它溶剂便宜。但沸点低 (34.6℃),但其易燃,易爆,易饱和约2%的水分, 含水后可抽提出糖分等非脂成分。所以应用无水乙醚, 且样品必须预先烘干。
n 石油醚溶解脂肪能力比乙醚弱,沸点为35--38℃ ,比乙 醚不易燃,比乙醚憎水,允许样品有少量水分。
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