第八章 脂类的测定和品质分析 8.1 概述 8.2 脂类含量的分析方法 8.3 脂类的品质分析 8.4 脂类成分分析方法
8.1 概 述 脂肪 (真脂) 类脂质(脂肪酸、磷 食品中的脂类 脂、糖脂等)油脂的 物质和脂肪含量 伴随物。 脂肪 (真脂) 类脂质(脂肪酸、磷 脂、糖脂等)油脂的 伴随物。 大多数动、植物食品都含有天然脂肪或类脂化合物,但含量各不相同。 食品中的脂类 物质和脂肪含量
植物性或动物性油脂中脂肪含量最高,而水果、蔬菜脂肪含量很低。几种食物100 g中脂肪含量(g)如下: 猪肉(肥) 90.3 核桃 66.6 花生仁 39.2 青菜 0.2 柠檬 0.9 苹果 0.2 牛乳 3 以上 香蕉 0.8 全脂炼乳 8 以上 全脂乳粉 25~30 上述含量是指用乙醚提取的脂类总量
脂肪的日推荐量和主要来源 日 推 荐 量 食物来源 组 别 年龄(岁) 脂肪(克/日) 植物油:花生油、菜籽油、豆油、葵花籽油、亚麻油。 日 推 荐 量 食物来源 组 别 年龄(岁) 脂肪(克/日) 植物油:花生油、菜籽油、豆油、葵花籽油、亚麻油。 动物的肉、内脏,各类坚果如核桃仁、杏仁、花生仁、癸花籽仁等,各种豆类如黄豆、红小豆、黑豆等,部分粮食如玉米、高梁、大米、 红小豆、小米等 . 婴幼儿 3岁以下 35-40 儿 童 3-6 40-50 小学生 6-12 45-60 中学生 12-18 60-70 青壮年 18-45 70-85 中老年 60-50 老年 60以上 <50
脂类物质的测定意义 脂肪是食品中重要的营养成分之一。脂肪可为人体提供必需脂肪酸;脂肪是一种富含热能营养素,是人体热能的主要来源,每克脂肪在体内可提供 37.62 kj (9 kcal) 热能,比碳水化合物和 蛋白质高一倍以上;是食物中能量最高的营养素。但是摄入过量对人体健康不利! 脂肪 = 甘油(丙三醇) + 脂肪酸
生理方面 (1)脂肪是一种富含热能营养素; (2)提供必需脂肪酸; (3)维持体温。 营养方面:脂肪是脂溶性维生素的良好溶剂,有助于 脂溶性维生素(A、D、E、K)的吸收。 烹饪方面:脂肪能给食品一定的风味,特别是焙烤食品。脂肪含量是一项重要的控制指标。
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、保质期等都有直接影响,所以脂肪含量是一项重要的控制指标。脂类的测定项目很多,重点介绍粗脂肪的测定。 脂类的共同特点是在水中的溶解度非常小,能溶于脂肪溶剂中,再根据相似相溶的规律具体选择。不同来源的食品所含的脂肪在结构上有许多差异,所以也没有一种通用的提取剂。
常用测定提取脂类的有机溶剂: 乙醚 (有一定极性,但不如乙醇、甲醇、水等)溶解脂肪的能力强,应用最多。国标中关于脂肪含量的测定都采用它作为提取剂。 乙醚沸点低(34.6℃),易燃。有麻醉作用
乙醚可饱和2%的水。含水乙醚在萃取脂肪的同时,会抽提出糖分等非脂成分。所以必须用无水乙醚作提取剂,被测样品也要事先烘干。 石油醚 石油醚的沸点比乙醚高,不太易燃,溶解脂肪能力比乙醚弱,吸收水分比乙醚少,允许样品含微量的水分。 有时也采取乙醚+石油醚共用。但乙醚、石油醚都只能提取样品中游离态的脂肪。对于结合态的脂类,必须预先用酸或碱及乙醇破坏脂类与非脂类的结合后,才能提取。
三氯甲烷-甲醇 一种有效的溶剂,对脂蛋白、磷脂提取效率较高。特别适用于水产品、家禽、蛋制品中脂肪的提取。
索氏提取法(索克斯列特抽提法) (经典方法) 8.2 脂类含量的分析方法 索氏提取法(索克斯列特抽提法) (经典方法)
样品的预处理: ☆ 固体样品要粉碎,颗粒大小要合适,注意粉碎 过程中的温度,防止脂肪氧化。 ☆ 样品要干燥 温度低—酶活力高,脂肪易降解。 温度高—脂肪易氧化成结合态。 较理想的方法是冷冻干燥法。 ☆ 酸水解 对于乙醚不能渗入内部的或含结合态脂肪。
方 法 (1) 滤纸筒的制备 (2)样品处理 固态样品 半固体或液体样品 (3)抽提 (4)称重
索氏提取法(索克斯列特抽提法) 原理:将经前处理的、分散且干燥的样品用乙醚或石油醚等溶剂回流提取,使样品中的脂肪进入溶剂中,回收溶剂后所得到的残留物,即为粗脂肪。 粗脂肪—残留物中除游离脂肪外,还含有色素、树脂、蜡状物、挥发油等。
适用范围与特点: 适用于脂类含量较高,结合态脂类含量少或经水解处理过的,(结合态已转变成游离态),样品应能烘干,磨细,不易吸湿结块。 此法经典,对大多数样品的测定结果比较可靠。但费时长(8-16 h)溶剂用量大,需要专门的仪器,索氏提取器。
测定方法: ☆ 滤纸筒的制备 ☆ 样品处理 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),必要时拌以海砂,无损地移入滤纸筒内。 b)半固体或液体样品:称取5.0-10.0g于蒸发皿中,加入海砂约20g于沸水浴上蒸干后,再于95-105℃烘干、研细,全部移入滤纸筒内,蒸发皿及粘附有样品的玻璃棒都用沾有乙醚的脱脂棉擦净,将棉花一同放进滤纸筒内。
☆ 抽提 将滤纸筒或滤纸包放入索氏抽提器内,连接已干燥至恒重的脂肪接受瓶,由冷凝管上端加入无水乙醚或石油醚(30-60℃沸程) ,加量为接受瓶的2/3体积,于水浴上(夏天65℃,冬天80℃左右)加热使乙醚或石油醚不断的回流提取,一般视含油量高低提取6-12h,至抽提完全为止(用滤纸试)。 ☆ 称重 取下接受瓶,回收乙醚或石油醚,待接受瓶内乙醚剩 1-2 mL时,在水浴上蒸于,再于100-105℃干燥 2h,取出放干燥器内冷却30min,称重,并重复操作至恒重。
结果计算: 脂肪(%)=(m2-m1) / m×100 m2——接受瓶和脂肪的质量,g; ml——接受瓶的质量,g;
注意及说明: ☆ 样品应干燥后研细,样品含水分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,也但不要包得太紧影响溶剂渗透。放入滤纸筒时高度不要超过回流弯管,否则超过弯管的样品中的脂肪不能提取完全,产生误差。
☆ 对含糖量及糊精多的样品,要先以冷水使糖及糊精溶解,经过滤除去,将残渣连同滤纸一起烘干,再一起放入抽提管中。 ☆ 抽提用的乙醚或石油醚要求无水、无醇、无过氧化物,挥发残渣含量低。因水和醇可导致水溶性物质溶解,如水溶性盐类、糖类等,使得测定结果偏高。过氧化物会导致脂肪氧化,在烘干时也有引起爆炸的危险。
☆ 乙醚中过氧化物的检查方法: 取6ml 乙醚,加2mL 10%的碘化钾溶液,用力振摇,放置1min,若出现黄色,则证明有过氧化物存在。 过氧化物如:H2O2、Na2O2、CaO2、 BaO2、 ZnO2、 MgO2等
☆ 提取时水浴温度不可过高,以每分钟从冷凝 管滴下80滴左右,每小时回流6-12次为宜,提 取过程应注意防火。 ☆ 在抽提时,冷凝管上端最好连接一个氯化钙干燥管,这样,可防止空气中水分进入,也可避免乙醚挥发在空气中,如无此装置可塞一团干燥的脱脂棉球。 ☆ 抽提是否完全,可凭经验,也可用滤纸或毛玻璃 检查,由抽提管下口滴下的乙醚滴在滤纸或毛玻璃上,挥发后不留下油迹表明已抽提完全。
☆ 在挥发乙醚或石油醚时,切忌用直接火加热,应该用电热套,电水浴等。烘前应驱除全部残余的乙醚,因乙醚稍有残留,放入烘箱时,有发生爆炸的危险。 ☆ 反复加热会因脂类氧化而增重。重量增加时,以增重前的重量作为恒重。 ☆ 因为乙醚是麻醉剂,要注意室内通风。
8.3 脂类的品质分析 8.3.1 感官检验(色泽、气味及滋味)
8.3.2 理化检验 酸价的测定 酸价—中和 1 g 油脂中的游离脂肪酸所需氢氧化钾的质量 (mg)。 酸价是反映油脂酸败的主要指标。 过氧化值的测定 过氧化值—滴定 1 g 油脂所需用( 0.002 mol/L ) Na2S2O3 标准溶液的体积(mL)。 过氧化值的大小是反映油脂是否新鲜及酸败的程度。 碘价的测定 碘价(碘值)—100 g 油脂所吸收的氯化碘或溴化碘换算成碘的质量 (g)。 碘价在一定范围内反映油脂的不饱和程度。
皂化价的测定 皂化价—中和 1 g 油脂中的全部脂肪酸(游离+ 结合的)所需氢氧化钾的质量(mg)。 皂化价可对油脂的种类和纯度进行鉴定。 羰基价的测定 用羰基价来评价油脂中氧化物的含量和酸败程度。 总羰基价--用比色法测定。
8.4 脂类成分分析方法 8.4.1 胆固醇 GB/T 5009.128 食品中胆固醇的测定-2003,采用比色法测定动物源食品中的胆固醇。原理:当固醇类化合物与酸作用时,可脱水并发生聚合反应,产生颜色物质。因此可先对食品样品进行提取和皂化,用硫酸铁铵试剂作为显色剂,测定食品中胆固醇的含量。 GB/T 22220-2008 食品中胆固醇的测定 高效液相色谱法方法提要:样品经无水乙醇-氢氧化钾溶液皂化,石油醚和无水乙醚混合溶液提取,甲醇溶解定量后,采用高效液相色谱仪测定,外标法定量。
8.4.2 脂肪酸组分和脂肪酸甲酯 GB/T 17376-2008 动植物油脂 脂肪酸甲酯制备(原理: 甘油酯在氢氧化钠甲醇溶液中皂化,生成的脂肪酸盐与三氟化硼甲醇溶液反应生成甲酯) GB/T 17377-2008 动植物油脂 脂肪酸甲脂的气相色谱分析 (GC-FID, 有专用的毛细管色谱分离柱, 一般采用极性柱)
复习思考题 为什么采用气相色谱法测定脂肪酸需先衍生化? 简述脂肪测定提取剂的种类及特点。 简述各种粗脂肪的测定方法并阐明其特点。 油脂的酸价、过氧化值、碘值的定义是什么。分别如何测定?