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蛋黄派中脂肪酸及反式脂肪酸含量的分析与研究

2018-08-06陈克云田其燕王艳丽申中兰刘艳明祝建华

现代食品 2018年10期
关键词:烯酸反式甲酯

◎ 鞠 香,李 洁,陈克云,田其燕,王艳丽,申中兰,刘艳明,祝建华

(山东省食品药品检验研究院,山东 济南 250101)

随着生活水平的提高,人们对营养健康的要求越来越高,对各营养成分的组成及危害组分的含量关注度越来越大。不同脂肪酸具有不同的营养价值,饱和脂肪酸(SFA)中的硬脂酸可以在体内转化为油酸,起到调节血液中的胆固醇浓度的作用。不饱和脂肪酸(UFA)能降低血清胆固醇[1]、软化血管和预防心血管疾病[2]。不饱和脂肪酸分为单不饱和脂肪酸(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA),MUFA是指含有一个不饱和键的脂肪酸,通常叫油酸,又被称为n-9或ω-9型脂肪酸。MUFA会降低对人体有害的低密度脂蛋白胆固醇[3]。PUFA是指含有2个及2个以上不饱和键的脂肪酸,按其结构可分为ω-6和ω-3型,ω-6型脂肪酸有亚油酸(LA),它是人体必需脂肪酸。亚油酸在人体内酶的作用下获得提供正常代谢机能的前列腺素等二十碳酸物质,具有抗血栓、改善糖尿病、降低血压、改善皮肤炎、防止老化及抗炎、抗癌等作用。ω-3型多不饱和脂肪酸主要有α-亚麻酸(ALA)、二十碳五烯酸(EPA)等。其中α-亚麻酸是人体必需脂肪酸。ω-3型多不饱和脂肪酸对脑和视网膜、皮肤和肾功能的健全十分重要。

反式脂肪酸的摄入会增加人体血液中低密度脂蛋白胆固醇含量,减少高密度脂蛋白胆固醇的含量,不利于健康,如影响必须脂肪酸的消化吸收、导致心血管疾病的发生、抑制婴幼儿生长发育等[4],还会导致癌症、肝功能失调、肥胖、妇女不育等[5]。反式脂肪酸的研究已受到国外学者的高度重视。据报道,每天摄入5g反式脂肪酸将会使局部缺血性心脏病的概率增加25%[6]。在我国,2013年1月1日开始实施新版的《预包装食品营养标签通则》(GB 28050-2011)规定:对于食用油产品中需要明确标识饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸含量。食品配料含有或生产过程中使用氢化和(部分)氢化油脂的,在营养成分表中也应当标示出反式脂肪(酸)的含量[7]。

蛋黄派是一种夹心蛋糕。随着生活水平的提高和生活节奏的加快,人们的早餐朝着注重营养、简单快捷的方向发展,牛奶或豆浆加糕点的早餐已成为不少家庭的早餐模式。蛋黄派由于其松软的口感、丰富的营养、独立包装、保质期长和适宜的价格,受到了广大消费者的青睐。目前,蛋黄派中脂肪酸组成和反式脂肪酸含量的研究报道较少,本实验通过对商场中常见的4种口味蛋黄派中脂肪酸组成和反式脂肪酸含量进行了分析研究,旨在为蛋黄派的营养价值评价提供参考数据。

脂肪酸组成和反式脂肪酸含量通常采用气相色谱仪结合使用光火焰离子化检测器[8-9]或质谱检测器[10-11]进行测定。测定脂肪酸组成时,需要将甘油三酯甲酯化,转化为沸点较低的脂肪酸甲酯。甲酯化的方式主要有三氟化硼法[12]、氢氧化钾-甲醇法[13]、乙酰氯-甲醇甲酯化法[14]等。本文优化了GB 5009.257-2016中的程序升温条件,采用氢氧化钾-甲醇甲酯化方式,对蛋黄派中的脂肪酸组成和反式脂肪酸含量进行了测定和分析。

1 材料和方法

1.1 材料与试剂

37种脂肪酸甲酯混标,购自上海安谱实验科技股份有限公司;15种反式脂肪酸名称分别为反-9-十六碳烯酸甲酯(C16:19t),反-6-十八碳烯酸甲酯(C18:16t),反-9-十八碳烯酸甲酯(C18:19t),反-11-十八碳烯酸甲酯(C18:111t),反-11-二十碳烯酸甲酯(C20:111t),反-13-二十二碳烯酸甲酯(C22:113t),反亚油酸甲酯(C18:29t,12t),反-10-顺-12-十八碳二烯酸甲酯(C18:210t,12c),反-9,12,15-十八碳三烯酸甲酯(C18:39t,12t,15t),反-9,12-顺-15-十八碳三烯酸甲酯(C18:39t,12t,15c),反-9-顺-12-反15-十八碳三烯酸甲酯(C18:39t,12c,15t),顺-9-反-12,15-十八碳三烯酸甲酯(C18:39c,12t,15t),顺-9,12-反-15-十八碳三烯酸甲酯(C18:39c,12c,15t),顺-9-反-12-顺-15-十八碳三烯酸甲酯(C18:39c,12t,15c),反-9-顺-12,15-十八碳三烯酸甲酯(C18:39t,12c,15c),购自上海安谱实验科技股份有限公司;4种口味蛋黄派(蛋黄味、奶油味、蓝莓味和巧克力味),购自大型商场;盐酸(质量分数为36%~38%);氢氧化钾、硫酸氢钠、无水硫酸钠(使用前于650℃灼烧4h)、乙醚、石油醚(沸程为30~60℃)均为分析纯,购自国药集团化学试剂有限公司;甲醇、异辛烷均为色谱纯,购于赛默飞世尔科技公司。

1.2 仪器与设备

气相色谱仪(Agilent 7890B,配备氢火焰离子化检测器);水浴锅(DK-S26型,上海森信实验仪器有限公司);分析天平(SECURA2102-1,赛多利斯科技仪器(北京)有限公司)。

1.3 色谱分离条件

色谱柱:SP-2560(100 m×0.25 mm,0.20 μm);载气:氮气;流速:30 mL/min;分流比为50∶1;进样口温度:240 ℃;检测器:250 ℃,氢气流速:30 mL/min,空气流速:300 mL/min,尾吹气流速:40 mL/min,进样体积为1.0 μL,程序升温条件:初始温度70 ℃保持2 min,2 ℃/min升温至220 ℃,保持10 min,15 ℃/min升至240 ℃,保持10 min。

1.4 油脂的提取

参照GB 5009.257-2016[15]中油脂的提取方法进行实验。

1.5 脂肪的皂化和脂肪酸的甲酯化

参照GB 5009.257-2016[15]中甲酯化方法进行实验。

2 结果与讨论

2.1 色谱分离情况

SP-2560色谱柱的固定相为100%聚二氰丙基硅氧烷,属于强极性固定相,可有效分离饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸,其中不饱和脂肪酸又分为顺式不饱和脂肪酸和反式不饱和脂肪酸,食品中常见的反式脂肪酸主要有15种,分别为C16:19t、C18:16t、C18:19t、C18:111t、C18:29t,12t、C18:2 10t,12c、C18:3 9t,12t,15t、C18:3 9t,12t,15c、C18:3 9t,12c,15t、C18:3 9c,12t,15t、C18:3 9c,12c,15t、C18:3 9c,12c,15t、C18:3 9t,12c,15c、C20:1 11t和C22:1 13t。由于反式脂肪酸的种类及其异构体繁多,对顺、反异构体的分离存在技术上的困难,反式脂肪酸测定的难点在于能将顺反异构体分离,本文采用的100m长SP-2560毛细管石英色谱柱,通过优化国家标准中的程序升温条件,将不饱和脂肪酸甲酯、饱和脂肪酸甲酯和15种反式不饱和脂肪酸甲酯进行了有效分离,如图1和图2所示。

图1 37种脂肪酸甲酯谱图

图2 15种反式脂肪酸甲酯谱图

2.2 脂肪酸组成及反式脂肪酸含量

2.2.1 4种口味蛋黄派油脂中脂肪酸的色谱图

利用GB 5009.257-2016的前处理方法对4种口味的蛋黄派油脂进行甲酯化,样品中脂肪酸甲酯的分离情况如图3所示。

图3 四种口味注心蛋黄派中油脂经甲酯化后的色谱图

图3A~3D分别为蛋黄味、奶油味、蓝莓味和巧克力味注心蛋黄派的脂肪酸甲酯色谱图。由图3可知,通过优化国标中的程序升温条件,样品中的各脂肪酸分离情况良好,能准确进行定性。

2.2.2 4种口味蛋黄派油脂中的脂肪酸组成

利用建立的方法对4种口味的80批次蛋黄派样品(每种口味20批次)中的脂肪酸组成进行了统计分析,百分含量的平均值和相对标准偏差(RSD)见表1。

表1 4种蛋黄派油脂中的脂肪酸组成表(n=20,%)

脂肪酸包括不含碳碳双键的饱和脂肪酸与含有碳碳双键的不饱和脂肪酸。不饱和脂肪酸根据碳链中所含双键数目分为单不饱和脂肪酸(含单个双键)和多不饱和脂肪酸(含2个及2个以上双键)。

由表3可以看出,在蛋黄味、奶油味和蓝莓味这3种口味的蛋黄派油脂中,饱和脂肪酸主要为棕榈酸(C16:0)和硬脂酸(C18:0),含量分别约为40%和5%;不饱和脂肪酸主要是ω-9型脂肪酸油酸(C18:1n9c)和ω-6型脂肪酸亚油酸(C18:2n6c),还含有少量的ω-3型脂肪酸(α-亚麻酸和二十碳五烯酸);其中,油酸(C18:1n9c)和亚油酸(C18:2n6c)分别约为的37%和10%;这3种蛋黄派油脂中饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的含量接近。巧克力味注芯蛋黄派油脂中,饱和脂肪酸主要为月桂酸(C12:0)、肉豆蔻酸(C14:0)、棕榈酸(C16:0)和硬脂酸(C18:0),含量分别约为14%、7%、41%和5%,不饱和脂肪酸有ω-9型、ω-6型和ω-3型脂肪酸。其中,ω-9型脂肪酸油酸和ω-6型脂肪酸亚油酸含量分别在20%和7%左右,ω-3型脂肪酸(α-亚麻酸和二十碳五烯酸)含量较少。一般情况下,花生油、菜籽油、大豆油等常用植物油中,碳数小于14的脂肪酸含量很低,而巧克力味注心蛋黄派油脂中低碳数脂肪酸含量较高,杨春英等[16]的研究发现,椰子油中月桂酸(C12:0)和豆蔻酸(C14:0)含量较高,含量分别为50.11%和14.22%,故推断此口味蛋黄派的配料中可能是使用了椰子油。

2.2.3 4种口味蛋黄派中反式脂肪酸的含量

反式脂肪酸的摄入会对人体健康产生不利影响,反式脂肪酸的含量(折合到样品中)是考察食品健康的重要因素之一[7],因此对样品中反式脂肪酸的定量及分析至关重要。由表2可知,在众多的反式脂肪酸中,4种口味蛋黄派油脂中总共检出6种反式脂肪酸,分别为反-6-十八碳烯酸(C18:16t)、反-9-十八碳烯酸(C18:1 9t)、反-11-十八碳烯酸(C18:1 11t)、顺-9-反-12,15-十八碳三烯酸(C18:3 9c,12t,15t)、顺-9,12-反-15-十八碳三烯酸(C18:3 9c,12c,15t)和反-9,顺-12,15-十八碳三烯酸(C18:3 9t,12c,15c)。反式脂肪酸主要来源于反十八碳烯酸,反十八碳三烯酸相对较少,这主要是因为,油脂在氢化加工中形成的反式脂肪酸异构体以反式C18:1脂肪酸为主,且双键位置主要分布在Δ4~Δ16[17]。

表2 4种蛋黄派油脂中的反式脂肪酸含量表(n=20)

反式脂肪酸在样品中的含量通过反式脂肪酸占总脂肪酸的含量乘以样品中的脂肪含量得出。根据脂肪提取实验得知,蛋黄味、奶油味和蓝莓味这3种蛋黄派中脂肪含量在22%~38%,巧克力味注芯蛋黄派中脂肪含量在12%~35%。由表4可知,4种蛋黄派油脂中反式脂肪酸含量均在0.20%左右,折算到样品中后,样品中反式脂肪酸的含量均小于0.10%,符合《预包装食品营养标签通则》(GB 28050-2011)中的规定。

3 结论

本文对商场中常见4种口味的蛋黄派脂肪酸组成和反式脂肪酸含量进行了分析,结果发现,4种口味蛋黄派中ω-9型脂肪酸油酸(C18:1n9c)含量是ω-6型脂肪酸亚油酸(C18:2n6c)含量的3倍左右,而且还含有少量的ω-3型脂肪酸(α-亚麻酸和二十碳五烯酸),具有一定的营养价值。饱和脂肪酸含量比较高,都在45%以上,这可能是由于在制作蛋黄派的原料中添加了部分氢化植物油,也可能是油脂在高温条件下转化产生的。

2003年丹麦率先提出任何油脂中反式脂肪酸含量超过2%都被禁止使用以来,反式脂肪酸目前已经成为食品安全领域的研究热点,人们对其关注度越来越高,这也给蛋黄派的生产者敲响了警钟,从原料到生产工艺的改进势在必行。本文研究的蛋黄派均在商场中购买,反式脂肪酸折算到样品中后,含量较低,均小于《预包装食品营养标签通则》(GB 28050-2011)中规定的0.3g/100g限量要求。这可以充分说明,蛋黄派中反式脂肪酸的含量得到了有效的控制,商场中大型品牌的蛋黄派,消费者完全可以放心食用。

随着国民生活水平的提高,食品安全已经成为消费者日益关注的问题,反式脂肪酸已经成为食品安全领域的研究热点之一,本文对商场上常见的四种口味蛋黄派中的脂肪酸组成和反式脂肪酸含量进行了初步调查研究,为今后开展蛋黄派中脂肪酸组成和反式脂肪酸含量调查提供基础数据。

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