气相色谱法测定婴幼儿食品和乳品中脂肪酸

引言

脂肪作为人体的三大供能营养素之一， 对人体有许多重要的生理作用。 油脂中 90% 以上是脂肪酸， 而脂肪酸又分为饱和脂肪酸、 单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸。多不饱和脂肪酸中含有的 n-6和 n-3脂肪酸属必需脂肪酸，是人体无法合成而必须从食物中获取的。

婴儿体格、智力和行为的发育除了受先天因素和早期教育的影响外， 还与后天的营养状况有很大关系。 日本营养学专家饭野节夫的研究结果表明， 儿童的脑力发展 80%以上取决于营养。 而在众多营养素中， 脂肪酸与智力发育有密切关系是受到学术界肯定的。 中国农业大学食品学院营养与食品安全系系主任何计国副教授说：“在注意膳食脂肪合理摄入量的同时， 必须考虑各种脂肪酸的搭配。 适宜比例的脂肪酸摄入， 能降低患肥胖、 心血管疾病的危险性， 并促进胎儿、 婴幼儿大脑和视觉的发育。”因此， 婴幼儿食品中脂肪酸的组成引起人们的重视， 卫生部于 2010 年发布食品安全国家标准《GB 5413.27-2010 婴幼儿食品和乳品中脂肪酸的测定》^[1]， 规定了脂肪酸的检测方法， 本方法依据该标准方法中第一法用气相色谱法对婴幼儿食品和乳品中的脂肪酸进行了测定。

实验部分

主要仪器设备与试剂

仪器： 气相色谱仪， Trace 1310， 美国 ThermoFisher。试剂： 碳酸钠溶液， 准确称取 6 g 无水碳酸钠， 加水溶解并定容至 100 mL； 甲苯， 色谱纯； 乙酰氯甲醇溶液： 量取40 mL 甲醇于 100 mL 干燥的烧杯中， 准确吸取 5.0 mL 乙酰氯逐滴缓慢加入， 不断搅拌， 冷却后转移并定容至 50 mL干燥的容量瓶中； 脂肪酸甲酯混合标准溶液， 100 mg/L。

气相色谱条件：色谱柱TR-FAME,100m,0.25mm,0.20μm(P/N:260M238P,S/N:0036515)；柱温采用程序升温条件如下：60℃(保持1min)；20℃/min到160℃，保持2min，4℃/min到240℃(保持15min)。载气为高纯氮气(纯度99.999%)；流速1.0mL/min。进样口为SSL进样口，温度：260℃，进样模式split，分流比，10:1。检测器温度：280℃，氢气35mL/min，空气350mL/min，尾吹气氮气40mL/min。

样品前处理方法

称取 0.5 g 待测样品于 15 mL 干燥螺口玻璃管中，加入 5.0mL 甲苯， 加入 10% 乙酰氯甲醇溶液 6.0 mL， 旋紧螺旋盖，振荡混合后于 80℃ ±1℃水浴中放置 2 h， 期间每隔 20min 取出振摇一次， 水浴后取出冷却至室温。 将反应后的样液转移至 50 mL 离心管中， 分别用 3.0 mL 碳酸钠溶液清洗玻璃管三次， 合并碳酸钠溶液于 50 mL 离心管中，混匀， 5000 转 / 分钟离心约 5 min。 取上清液作为试液，气相色谱仪测定。

样品的测定

上述衍生后的样品中， 分析物浓度范围较宽， 样品直接进样、 稀释 10 倍、 100 倍后分别进样， 各组分分别以适合稀释倍数的样品进行定量。 用 Thermo Scientific 全新一代的 Trace1310 气相色谱仪配 FID 检测器进行检测。 样品中衍生得到的脂肪酸甲酯可以用保留时间进行定性分析， 峰面积进行外标法定量。

结果与讨论

标准样品的色谱图和线性范围

标准样品中 37 种脂肪酸甲酯的色谱图如图 1 所示。 37 种The world leader in serving science 脂肪酸甲酯的保留时间和名称列于表 1 中用标准样品配制成总浓度分别为 20 μg/mL, 40 μg/mL, 100 μg/mL, 200 μg/mL, 400 μg/ml 的系列标准工作液， 进样 1μL， 然后按照以上所述的测定方法进行 GC-FID 测定， 以标准物质的浓度为横坐标， 以各标准物质的峰面积为纵坐标，绘制标准曲线， 得到各种脂肪酸甲酯的线性相关系数列于表 1 中。 检测限以 3 倍信噪比计算， 结果列于表 1 中。

实际样品测定

采用本方法测定了大豆粉、 豆奶粉、 奶粉 I、 米粉、 奶粉II 五种样品中的脂肪酸含量， 测定谱图见图 2， 各检测结果列于表 2 中。

C22:6ns 是二十二碳六烯酸 (Docosahexaenoic Acid， DHA)，C20:5 是二十碳五烯酸 (EicosaPentaenoic acid， EPA)， C20:4n6是花生四烯酸（Arachidonic acid， ARA）。研究表明 DHA 有益于婴儿的大脑和眼睛。 DHA 在视神经细胞及视网膜组织中的含量高达 40%-47%， 如果食物中缺乏 DHA， 可使视网膜组织中 DHA 含量下降， 从而导致视力下降。 大部分婴儿配方奶粉中会添加这三种脂肪酸， 研究表明这三种脂肪酸对婴儿智力和视力发育起到关键作用。 本文测定结果表明婴幼儿配方奶粉中这三种脂肪酸的含量明显高于其它食品。、

结论

婴幼儿食品中的脂肪酸采用乙酰氯甲醇甲酯化法生成脂肪酸甲酯， 甲苯提取后进行气相色谱仪测定。 该方法操作简单，重复性好，37 种脂肪酸甲酯采用 100m 的脂肪酸甲酯分析专用柱，得到了良好的分离。 赛默飞世尔科技的 Trace1300 系列气相色谱仪用于婴幼儿食品中脂肪酸甲酯的测定灵敏度高，结果准确。

参考文献

[1] GB 5413.27-2010 婴幼儿食品和乳品中脂肪酸的测定

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