孫艷賓

（山東藥品食品職業(yè)學(xué)院 藥品技術(shù)研發(fā)中心，山東威海264210）

檢測食品中脂肪酸組成方法的研究進(jìn)展

孫艷賓

（山東藥品食品職業(yè)學(xué)院 藥品技術(shù)研發(fā)中心，山東威海264210）

脂肪酸是食品的重要組成成分，研究生物樣本中的脂肪酸種類及含量變化可以為某些重要疾病提供參考。國家針對食品（植物油、動(dòng)物油、乳粉）及生物樣品的脂肪酸都有不同的檢測標(biāo)準(zhǔn)；近年來色譜法技術(shù)的發(fā)展及其優(yōu)越的分離效果、分離速度、使氣相色譜法在檢測脂肪酸方面得到廣泛應(yīng)用，對目前國內(nèi)外檢測脂肪酸的方法進(jìn)行了詳細(xì)闡述，對其發(fā)展趨勢作出展望。

食品；生物樣本；脂肪酸；氣相色譜法

Abstract：Fatty acids are the important components of food.The research of the kinds and change of content of fatty acids can provide reference for some important disease.The different standards were used in plant oil，animal oil，milk powder and biological samples.In recent years ，chromatography has be widely used based on its fast development and excellent separation separation efficiency.This paper reviews the analytical methods for determining fatty acids in home and abroad.Finally，the future trends of detection methods for fatty acids in food were also prospected.

Key words：food；biologic sample；fatty acids；gas chromatography

脂肪酸是一類含有長鏈烴的脂肪族羧酸化合物，通常以酯的形式存在于中性脂肪、磷脂和糖脂等各種脂質(zhì)組分中[1]。脂肪酸按照碳鏈的長度，可分為短鏈脂肪酸（C碳原子數(shù)為4-6），中鏈脂肪酸（碳原子數(shù)為8-12）和長鏈脂肪酸（碳原子數(shù)大于12個(gè)）。按照雙鍵數(shù)量，又可分為飽和脂肪酸（碳?xì)滏溕蠜]有不飽和鍵）、單不飽和脂肪酸（碳?xì)滏溕嫌?個(gè)不飽和鍵）和多不飽和脂肪酸（碳?xì)滏溕嫌?個(gè)以上不飽和鍵）[2]。不飽和脂肪酸根據(jù)雙鍵兩側(cè)基團(tuán)的不同，可分為順式脂肪酸和反式脂肪酸。順式脂肪酸是指2個(gè)氫原子在雙鍵一側(cè)的脂肪酸，而2個(gè)氫原子各自在雙鍵相反兩側(cè)不同位置是反式脂肪酸[3]。

脂肪酸是食品的重要組成成分，其中的不飽和脂肪酸一般被認(rèn)為具有降低壞膽固醇、預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化的作用[4]，尤其是十碳五烯酸（Eicosapentaenoic Acid，EPA）和二十二碳六烯酸（docosahexaenoicacid，DHA）[5]，但其中的反式脂肪酸攝入過多會(huì)導(dǎo)致心血管疾病、影響嬰幼兒生長發(fā)育、誘發(fā)婦女患Ⅱ型糖尿病、致癌性等[6]。研究生物樣本中的脂肪酸種類及含量變化可以為某些重要疾病提供參考[7]。國家針對植物油、動(dòng)物油、乳粉及生物樣品的脂肪酸都有不同的檢測標(biāo)準(zhǔn)，表1中詳細(xì)列出了食品中現(xiàn)行有效的標(biāo)準(zhǔn)方法。本研究將目前國內(nèi)外脂肪酸的檢測方法，主要是針對食品（植物油脂、動(dòng)物油脂、乳粉類）和生物樣本，進(jìn)行全面詳盡的綜述。

表1 食品中脂肪酸檢測方法的標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The standards of detection methods for fatty acids in foods

1 滴定法

使用最廣的國標(biāo)采用傳統(tǒng)的滴定法。該法簡單易行，不需要特殊儀器和試劑。但終點(diǎn)突變可能不明顯，色素進(jìn)入會(huì)混淆終點(diǎn)判斷，自動(dòng)化操作困難，不適用于大批樣品測定[8]。史亞軍等[9]采用滴定法測定黃芩提取物亞微乳中游離脂肪酸含量，選尼羅蘭指示劑，靈敏、準(zhǔn)確、可靠。

2 比色法

2.1 生成反膠團(tuán)

該法將有機(jī)溶劑、表面活性劑和少量水以一定比例混合形成光學(xué)透明的穩(wěn)定反膠團(tuán)體系。Lam等[10]用該法快速測定大米表面游離脂肪酸含量，測定精密度高于滴定法，靈敏度高，測定速度快，適合測定脂肪酸含量低的試樣及需要快速測定大批樣品的場合。

2.2 銅皂比色法

2003年Goffman等[11]使用銅皂比色法測定米糠游離脂肪酸含量，該法經(jīng)過多次改良，主要優(yōu)點(diǎn)是簡單、快速。

3 氣相色譜法（gas chromatography，GC）

GC分析是將復(fù)雜的混合物進(jìn)行分離的有效工具，色譜分析速度快，分離效能較其他分析儀器較高，選擇性較好，分析對象為可揮發(fā)性、熱穩(wěn)定性樣品，其他樣品經(jīng)衍生化后極性降低、揮發(fā)性和熱穩(wěn)定性增加，也可進(jìn)行GC分析。游離脂肪酸測定時(shí)常用的衍生化方法是甲酯化。

在植物油脂中，張紅梅等[12]采用GC對琉璃苣籽油進(jìn)行了脂肪酸的含量分析，表明琉璃苣種子油中富含多種不飽和脂肪酸，具有多種保健營養(yǎng)功能。張紅等[13]采用GC對巧克力樣品中的反式脂肪酸含量進(jìn)行測定分析，表明巧克力樣品中脂肪的含量同反式脂肪酸的含量之間并沒有必然的聯(lián)系。

在動(dòng)物油脂中，彭全材等[14]采用GC分析，內(nèi)標(biāo)法定量測定扇貝中脂肪酸的含量，建立扇貝中30種脂肪酸（包括飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸）的同時(shí)測定分析方法，操作簡單、迅速、靈敏，準(zhǔn)確度高，可滿足扇貝及類似性質(zhì)的生物體脂肪酸的檢測需要。

在生物樣本血漿中，梁天等[15]采用GC法，檢測大學(xué)生血漿多不飽和脂肪酸含量，檢測指標(biāo)有亞油酸、花生四烯酸、α-亞麻酸、EPA和DHA。采用酸催化法（H2SO4/甲醇）對多不飽和脂肪酸進(jìn)行甲酯化，內(nèi)標(biāo)法（正十七酸）定量測定。

曹新界等[16]采用GC法對一株細(xì)腳擬青霉菌株發(fā)酵液凍干粉中脂肪酸成分進(jìn)行分析測定，其中不飽和脂肪酸是優(yōu)勢脂肪酸，為其進(jìn)一步開發(fā)利用提供依據(jù)。

4 高效液相色譜法（High performance liquid chromatography，HPLC）

HPLC對高沸點(diǎn)、大分子、強(qiáng)極性、熱穩(wěn)定性差的化合物分離效果好，可彌補(bǔ)GC在這一系列化合物測定時(shí)的局限性。

在植物油脂中，李宏等[17]用HPLC測定鴉膽子油乳注射液中脂肪酸的含量，用ω-溴代苯乙酮為衍生化試劑，三乙醇胺為催化劑對脂肪酸進(jìn)行酯化使其產(chǎn)生紫外吸收，以十七烷酸為內(nèi)標(biāo)，各脂肪酸衍生物均達(dá)到基線分離。

在生物樣本中，Puttmann等[18]建立了一種快速HPLC測定人體血漿中的游離脂肪酸的方法。其采用改良后的DOLE提取法，以對-溴苯?；遄鳛檠苌噭?2種脂肪酸分離良好，并通過考察內(nèi)標(biāo)十七烷酸的回收率，論證了改良后的DOLE法更有利于游離脂肪酸的提取。

5 氣質(zhì)聯(lián)用（gas chromatography mass spectrometry，GC-MS）

傳統(tǒng)的GC法用于多種組分組成的混合物分離檢測，不能對未知物進(jìn)行鑒定，幾種不同物質(zhì)在同一根色譜柱具有相同保留時(shí)間的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，例如亞油酸和油酸碳原子數(shù)一樣，保留時(shí)間很接近，容易混淆。質(zhì)譜可以對未知物進(jìn)行鑒定，可以通過標(biāo)準(zhǔn)譜庫檢索對未知色譜峰進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定，給出可能的結(jié)構(gòu)式。GCMS可以有效免除分析過程中冷卻等繁瑣的步驟，這樣不僅可以降低分析時(shí)間，同樣可以減少物品的消耗。

在植物油脂中，高銘鍰等[19]采用GC-MS法確定甜瓜籽中脂肪酸的組成，首次建立了甜瓜籽中4種主要脂肪酸（棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸）的含量測定方法，可為甜瓜籽的質(zhì)量控制提供依據(jù)。

在動(dòng)物油脂中，李冰等[20]采用GC-MS法比較分析了7個(gè)蠶品種蠶蛹油組分的組成和含量，在蠶蛹油脂肪酸的主要成分中α-亞麻酸和油酸的相對含量較高。

在乳制品中，王曙陽等[21]采用GC-MS測定了駱駝奶、牛奶、羊奶、人奶中的脂肪酸組成及含量，在駱駝奶中共檢測出11種脂肪酸，其中不飽和脂肪酸在總脂肪酸的比例極顯著高于其他3種奶，尤其是駱駝奶中的亞麻酸含量極顯著高于其他3種，作為治療糖尿病的駱駝奶與其他動(dòng)物奶相比，具有最好的輔助治療糖尿病和緩解糖尿病引起并發(fā)癥的效果。

在生物樣本中，Quehenberger等[22]采用GC-MS法對不同生物樣本中的脂肪酸進(jìn)行定性、定量分析?？疾炝舜笫笱獫{及人血漿中脂肪酸的提取方法，以五氟苯甲基溴為衍生化試劑，建立了細(xì)胞、組織和血漿樣品脂肪酸檢測的方法。

6 高效液相色譜-蒸發(fā)光散射檢測（High performance liquid chromatography-evaporative lightscattering detector，HPLC-ELSD）

HPLC配合檢測器可直接檢測脂肪酸及其衍生物，可以避免GC或GC-MS方法衍生過程中的存在的副反應(yīng)和反應(yīng)不完全的問題。同時(shí)可采用梯度洗脫，蒸發(fā)光檢測物質(zhì)時(shí)基線能夠保持平穩(wěn)且靈敏度高，分析時(shí)間短[23]。

鄭超群等[24]采用HPLC-MS法檢測猴頭菌中棕櫚油酸、異油酸、軟脂酸含量測定，結(jié)果準(zhǔn)確、重現(xiàn)性好、操作簡便、快速，為食用菌脂肪酸的研究提供一定的參考和借鑒。

7 其他脂肪酸含量的測定方法

不同樣本中脂肪酸的含量測定方法多種多樣，還有很多測定方法，尤其是食品中反式脂肪酸的含量測定，還有以下這些方法，但是很多方法都有局限性，并未在其他脂肪酸的測定中見到應(yīng)用。

Ruiz-Jimmenez等[25]利用傅里葉變換中紅外光譜法檢測不同面包中包括反式脂肪酸在內(nèi)的脂肪酸組成，較精確的得到脂肪酸的含量。

Oliverira等[26]采用帶紫外間接檢測器的毛細(xì)管電泳，通過檢測器得到按時(shí)間分布的電泳圖譜，10 min內(nèi)分離出10種脂肪酸。高效、快速、樣品用量少、環(huán)境污染小。

BuchgraberM等[27]采用銀離子薄層色譜和銀離子液相色譜對部分氫化植物油中反式脂肪酸的測定已取得較好效果，銀離子易氧化，且不易被均勻吸附，對操作技術(shù)要求較高。

Knothe等[28]建立了核磁共振氫譜檢測不飽和脂肪酸的方法，利用亞麻酸的末端甲基基團(tuán)較其他脂肪酸向低場位移動(dòng)的特點(diǎn)，對其進(jìn)行單獨(dú)積分并定量。

8 結(jié)論與討論

比色法已經(jīng)成為脂肪酸檢測的主要方法，其靈敏度高，應(yīng)用范圍廣及操作簡單、操作技術(shù)易大面積推廣應(yīng)用都遠(yuǎn)超傳統(tǒng)的滴定法。在比色法的發(fā)展歷史中，隨著新設(shè)備和技術(shù)的引入，例如高效液相、氣相、質(zhì)譜檢測器本身的發(fā)展，整個(gè)比色法也隨著越來越準(zhǔn)確、簡單、易操作。在比色法中，每種方法又有著不同的專一性和適用范圍，在樣品的適用范圍、檢測脂肪酸的種類、各種脂肪酸分離效果、分離時(shí)間等方面都有差異性，其中GC-MS是食品中脂肪酸含量的主要檢測手段，應(yīng)用范圍最廣，借助質(zhì)譜檢測的高靈敏度，有很大發(fā)展空間。但是成本較高，涉及復(fù)雜衍生化處理，比較耗時(shí)耗力，在脂肪提取、甲酯化處理、色譜條件等方面還需要改進(jìn)和優(yōu)化。研究各類食品中脂肪酸，可以幫助人們合理規(guī)劃飲食結(jié)構(gòu)，以達(dá)到健康的膳食平衡。通過生物樣品中脂肪酸的測定，對疾病的診斷和治療有一定的輔助作用，也為脂肪酸代謝相關(guān)的疾病監(jiān)測提供有價(jià)值的參考。

[1]He J,Wang C,Zhu Y,et al.Soluble epoxide hydrolase:A potential target for metabolic diseases[J].Journal of Diabetes,2016,8(3):305-306

[2]David,Jesse,Mills.Male infertility:lifestyle factors and holistic,complementary,and alternative therapies[J].Asian Journal of Andrology,2016,18(3):410-418

[3]陳月曉,唐凌軒,李全霞,等.食品中17種反式脂肪酸的氣相色譜測定方法[J].食品工業(yè)科技,2016,37(17):10-11

[4]趙明,翁珣.ω-3多不飽和脂肪酸對腫瘤治療有益還是有害[J].腫瘤代謝與營養(yǎng)電子雜志,2016,3(2):91-94

[5]Lauritzen L,Brambilla P,Mazzocchi A,et al.DHA Effects in Brain Development and Function[J].Nutrients,2016,8(6):21-23

[6]謝上才,江力勤.反式脂肪酸對心血管的危害及機(jī)制的研究進(jìn)展[J].心腦血管病防治,2016,16(2):134-135

[7]郭新,盧士玲,姬華,等.生物樣本中脂肪酸分析方法研究進(jìn)展[J].糧食與油脂,2017,30(1):16-19

[8]嚴(yán)梅榮.糧食脂肪酸值測定方法的研究進(jìn)展[J].糧食儲(chǔ)藏,2006,35(3):29-31

[9]史亞軍,施俊輝,劉劍云,等.黃芩提取物亞微乳中的游離脂肪酸的含量測定[J].時(shí)珍國醫(yī)國藥,2012,23(1):37-38

[10]Lam H S,Proctor A.Rapid methods for milled rice surface total lipid and free fatty acid determination[J].Cereal Chemistry,2001,78(4):498-499

[11]Goffman F D,Bergman C.Hydrolytic degradation of triacyglycerols and changes in fatty acid composition in rice bran during storage[J].Cereal Chemistry,2003,80(4):459-461

[12]張紅梅,李思穎,蔡寶宏,等.琉璃苣種子中脂肪酸含量的測定[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2014(31):11223-11224

[13]張紅,楊保剛,符昌雨.巧克力樣品中反式脂肪酸含量的測定[J].包裝與食品機(jī)械,2014(2):70-72

[14]彭全材,宋金明,李軍,等.超聲萃取-氣相色譜法測定扇貝中30種脂肪酸[J].食品科學(xué),2012,33(12):163-168

[15]梁添,孫振欣,孫遠(yuǎn)明,等.大學(xué)生血漿多不飽和脂肪酸含量及其與疲勞的關(guān)系[J].第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào),2012,33(10):1099-1103

[16]曹新界,葛飛,陶玉貴.細(xì)腳擬青霉發(fā)酵液中核苷類物質(zhì)的HPLC分析及脂肪酸成分含量測定[J].安徽工程大學(xué)學(xué)報(bào),2012,27(3):17-20

[17]李宏,岳昌林,項(xiàng)琪,等.高效液相色譜法測定鴉膽子油乳注射液中脂肪酸含量[J].中國現(xiàn)代應(yīng)用藥學(xué),2006,23(4):329-331

[18]Püttmann M,Krug H,Von O E,et al.Fast HPLC determination of serum free fatty acids in the picomole range[J].Clinical Chemistry,1993,39(5):825-32

[19]高銘鍰,王淼,侯哲,等.GC-FID/MS法測定甜瓜籽中脂肪酸組成及含量[J].沈陽藥科大學(xué)學(xué)報(bào),2015(7):556-560

[20]李冰,葉崇軍,李木旺,等.純絲膠蠶品種蠶蛹總脂肪酸含量測定及其脂肪酸成分的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析[J].中國蠶業(yè),2013,34(4):33-36

[21]王曙陽,梁劍平,魏恒,等.駱駝奶中脂肪酸含量的測定與分析[J].甘肅農(nóng)大學(xué)報(bào),2011,46(1):127-132

[22]Quehenberger O,Armando A M,Dennis E A.High Sensitivity Quantitative Lipidomics Analysis of Fatty Acids in Biological Samples by Gas Chromatography-Mass Spectrometry[J].Biochimica Et Biophysica Acta,2011,1811(11):648-656

[23]王新雨,鄭曉媚,譚曉梅.HPLC-ELSD法同時(shí)測定九香蟲中的亞油酸、油酸及軟脂酸[J].中成藥,2015,37(7):1522-1525

[24]鄭超群,陳地靈,柯志意,等.猴頭菌中三種脂肪酸含量HPLCELSD測定方法的建立[J].食用菌學(xué)報(bào),2015,22(4):65-69

[25]Ruizjiménez J,Priegocapote F,Castro L D.FT-midIR determination of fatty acid profiles,including trans fatty acids,in bakery products after focused microwave-assisted Soxhlet extraction[J].Analytical and Bioanalytical Chemistry,2006,385(8):1532-1537

[26]de Oliveira M A,Solis V E,Gioielli L A,et al.Method development for the analysis of trans-fatty acids in hydrogenated oils by capillary electrophoresis[J].ELECTROPHORESIS,2003,24(10):1641-1642

[27]Buchgraber M,Ulberth F.Determination of trans octadecenoic acids by silver-ion chromatography-gas liquid chromatography:an intercomparison of methods[J].Journal of Aoac International,2001,84(5):1490-1498

[28]Knothe G,Kenar J A.Determination of the fatty acid profile by 1HNMR spectroscopy[J].European Journal of Lipid Science&Technology,2004,106(2):88-96

Research Progress on Detection of Fatty Acids Component of Food

SUN Yan-bin
（Drug Research and Development Center，Shandong Drug and Food Vocational College，Weihai 264210，Shandong，China）

2017-03-31

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.20.039

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（31101876）；山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（ZR2010DQ012）

孫艷賓（1990—），女（漢），助教，碩士，研究方向：生物化學(xué)與海洋生物活性物質(zhì)。