劉春霞,段國霞,劉麗君,陳素敏,李翠枝*,呂志勇
(內(nèi)蒙古伊利實業(yè)集團股份有限公司,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010110)
對嬰幼兒來說,母乳是生長發(fā)育過程中最理想的食物來源。乳脂肪作為母乳的重要成分之一,雖然僅占母乳的3%~5%,卻能提供50%~60%的能量,也提供必需脂肪酸、脂溶性維生素和生物活性物質(zhì),是嬰兒成長所需能量的主要來源[1-2]。乳脂肪中甘油三酯大部分都是U-S-U結(jié)構(gòu)(U代表不飽和脂肪酸,S代表飽和脂肪酸)[3-7],這與大部分植物油的構(gòu)型顯著不同[8-12]。人乳脂的組成和結(jié)構(gòu)比較特殊,從人乳脂脂肪酸組成來看,主要包括油酸、棕櫚酸和亞油酸,分別占人乳脂的5%~35%、20%~30%、10%~20%[13-14]。因此。由這3種脂肪酸通過一定方式生成的1-油酸-2-棕櫚酸-3-亞油酸甘油三酯(1-oleic-2-palmitic-3-linoleic acid triglyceride,OPL)為U-S-U結(jié)構(gòu)[15-18],這種獨特的結(jié)構(gòu)可促進嬰兒對脂肪和鈣的吸收,并對脂代謝有顯著影響[19-22]。夏袁[23]分析我國無錫地區(qū)309 份不同哺乳時期母乳的甘油三酯組成,發(fā)現(xiàn)OPL含量最高,可達23.24%~28.34%。OPL約占母乳脂中甘油三酯含量的25%,是中國母乳中含量最豐富的甘油三酯之一,嬰兒配方乳粉是嬰兒最理想的人乳替代食品[24-26]。
牛乳是嬰幼兒配方乳粉的重要原料,而它與母乳相比吸收率較低,主要因為牛乳脂肪中棕櫚酸的位置分布主要在sn-1和sn-3位酯化,sn-2棕櫚酸酯占35%,遠低于母乳中sn-2棕櫚酸酯含量。為使這些嬰幼兒獲得與母乳相似的營養(yǎng),就需要對牛乳脂肪進行結(jié)構(gòu)化改造,或采用結(jié)構(gòu)油脂,使其甘油三酯的脂肪酸組成更接近母乳[27-30]。所以,有必要開發(fā)一種能夠滿足添加OPL乳粉的檢測方法。
本研究主要針對乳粉基質(zhì),采用CP-TAP CB彈性石英毛細管柱進行分離,氫火焰離子化檢測器測定OPL的含量。
乳粉:市場隨機抽取共6 種樣品。
標準物質(zhì):OPL標準品(C55H100O6,純度≥99%)北京曼哈格生物科技有限公司;石油醚(分析純)、乙醚(分析純)、無水乙醇(分析純) 天津市富宇精細化工有限公司;氨水(優(yōu)級純)、氫氧化鉀(分析純)天津盛奧化學(xué)試劑有限公司;正庚烷(色譜純) 天津光復(fù)精細化工有限公司。
7890B氣相色譜儀(配備氫火焰離子化檢測器)美國安捷倫公司;AL204分析天平 瑞士Mettler-Toledo公司;SuperVario-N多功能離心機 德國Funke Gerber公司;Pro UV超純水機 美國賽默飛世爾公司;DZKW-4電熱恒溫水浴鍋 北京興偉儀器有限公司;MS 3 basic渦旋振蕩器、RVID旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 德國IKA公司。
1.3.1 試樣制備
1.3.1.1 樣品水解稱取乳粉試樣約1.0 g至毛氏抽脂瓶中,加入10 mL(65±5)℃的水溶解試樣,振搖,使樣品完全溶解,加入2 mL體積分數(shù)為25%的氨水,置于60~70 ℃水浴中15~20 min,約3~5 min左右振蕩1 次,取出,冷卻至室溫,靜置30 s。
1.3.1.2 脂肪提取
加入10 mL乙醇,加入2 滴1 g/100 mL剛果紅,混勻[31-34]。加入25 mL乙醚,塞上塞子按100 次/min振搖1 min。再加入25 mL石油醚,塞上塞子按100 次/min振搖30 s[35-37]。500~600 r/min離心5 min,使醚層、水層分開。傾出上清液于250 mL圓底燒瓶中,為第1次提取。第2次提取加入的試劑為5 mL乙醇、15 mL乙醚、15 mL石油醚,操作同前,離心分層后傾出上清液與第1次上清液合并。第3次提取不加入乙醇,加入15 mL乙醚、15 mL石油醚,操作同前,離心分層后傾出上清液與前2 次上清液合并。
1.3.1.3 樣液濃縮
把裝有合并醚液的圓底燒瓶置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上,(60±2)℃通入氮氣旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),濃縮至近干,用正己烷(或正庚烷)溶解殘留物并定容至10 mL,渦旋振蕩器混勻,0.45 μm有機針式濾器過濾即為待測液。
1.3.2 儀器工作條件
CP-TAP色譜柱(25 m×0.25 mm,0.10 μm)[38];進樣器溫度330 ℃,分流進樣,分流比1∶10,進樣體積1.0 μL;氫火焰離子化檢測器溫度360 ℃,載氣:氮氣;尾吹流量(氮氣)25 mL/min;程序升溫:初始溫度250 ℃,保持1 min,以20 ℃/min的速率升至280 ℃,以10 ℃/min的速率升至340 ℃,保持1 min,以1 ℃/min的速率升至350 ℃,保持20 min。
1.3.3 結(jié)果計算
按照下式計算樣品中OPL含量。
式中:A樣為樣品中OPL峰面積;A標為OPL標樣峰面積;ρ標為配制的OPL標樣質(zhì)量濃度/(mg/mL);V為定容體積/mL;m為待測樣品質(zhì)量/g。
采用Excel對所涉及到的數(shù)據(jù)和圖譜進行處理和繪制。
參照GB 5009.6—2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》方法進行樣品制備,堿水解是利用氨水破壞蛋白質(zhì)、纖維素及結(jié)合態(tài)脂類,使脂肪游離;將游離的脂肪進行濃縮,考察濃縮后是否及時定容對檢測結(jié)果回收率和相對標準偏差(relative standard deviation,RSD)的影響。由表1可知,濃縮后及時定容,樣品回收率、重復(fù)性實驗結(jié)果均符合GB/T 27404—2008《實驗室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測》的要求,如果樣品濃縮后放置一段時間再定容,樣品回收率和穩(wěn)定性就會受到影響。
表 1 立即定容和放置20 min后定容的回收率和RSDTable 1 Recoveries and RSD obtained by making up the samples to a constant volume immediately and after 20 min of storage
選用Restek Rtx-65TG色譜柱(30 m×0.25 mm,0.10 μm)與Agilent CP-TAP CB色譜柱(25 m×0.25 mm,0.1 0 μ m)進行實驗,根據(jù)《中國藥典》要求,分離度需大于1.5。通過比較,Restek Rtx-65 TG色譜柱分離度達不到要求;Agilent CP-TAP CB色譜柱分離度如圖1所示,實現(xiàn)了完全分離。因此選用Agilent CPTAP CB毛細管色譜柱。
圖 1 乳粉樣品中OPL色譜圖Fig. 1 Chromatogram of OPL in milk powder samples
選擇好色譜柱后,程序升溫條件的確立是根據(jù)《中國藥典》要求,需要實現(xiàn)樣品與雜峰的分離度大于1.5,首先設(shè)定的升溫程序為:初始溫度175 ℃;175~300 ℃,升溫速率50 ℃/min,保持0.5 min;300~350 ℃,升溫速率7 ℃/min,保持25 min。這一程序升溫不能實現(xiàn)OPL與雜峰分離度大于1.5。通過提高初始溫度,降低升溫速率,實現(xiàn)了目標峰與雜峰的分離度大于1.5。優(yōu)化后的升溫程序為:初始溫度250 ℃,保持1 min,250~280 ℃,升溫速率20 ℃/min;280~340 ℃,升溫速率10 ℃/min,保持1 min;340~350 ℃,升溫速率1 ℃/min,保持20 min。
確定最佳的樣品處理條件、色譜柱及程序升溫條件后,得到標準溶液和乳粉樣品溶液的色譜圖如圖2所示。
圖 2 1 100 μg/mL標準溶液(A)及乳粉樣品(B)色譜圖Fig. 2 Chromatograms of 1 100 μg/mL standard solution (A) and milk powder samples (B)
分別對不同OPL含量的乳粉進行6 次平行實驗,得到6 個測定值和RSD。根據(jù)GB/T 27404—2008《實驗室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測》的要求,被測組分含量為1 g/100 g時,RSD≤2.7%;10 g/100 g時,RSD≤2.0%。由表2可知,OPL含量為1.12、3.67、5.45 g/100 g時,RSD分別為1.289%、1.987%、1.998%,均<2.0%,重復(fù)性實驗符合要求。
表 2 乳粉OPL含量測定結(jié)果(n=6)Table 2 Results of determination of OPL in milk powder samples (n = 6)
根據(jù)GB/T 27417—2017的要求,被測組分含量>100 mg/kg,加標回收率為95%~105%。由表3可知,不同乳粉樣品中OPL的加標回收率為95.2%~101.9%,準確度符合要求。
表 3 加標回收率實驗結(jié)果Table 3 Recovery of OPL from spiked samples
由 表4 可 知, 乳 粉1 樣 品 稀 釋5 倍( 稀 釋后測定結(jié)果為0.2 g/1 0 0 g 左右)重復(fù)測定6 次結(jié)果為均能檢出,信噪比為5.2 ~5.5,根據(jù)GB/T 27417—2017《合格評定 化學(xué)分析方法確認和驗證指南》大于檢出限信噪比為3的規(guī)定,滿足檢出限要求;乳粉1樣品測定結(jié)果為1.120 g/100 g,信噪比為13.4、14.2、13.6、13.8、13.9、14.0,大于定量限信噪比為10的規(guī)定,滿足定量限要求。
表 4 定量限、檢出限測定結(jié)果(n=6)Table 4 Determination results of LOQ and LOD (n=6)
由表5可知,8 種乳粉中OPL含量不同,部分乳粉中OPL含量低于檢出限,說明不同乳粉產(chǎn)品OPL的添加量不同。
采用隨機抽取的乳粉樣品進行實驗條件優(yōu)化,確定最佳實驗條件為乙醚和石油醚提取乳粉樣品中的油脂,通過CP-TAP CB氣相色譜柱分離,以氫火焰離子化檢測器檢測,外標法定量。結(jié)果表明,乳粉中OPL的添加量為1~6 g/100 g時,加標回收率為95.2%~101.9%,RSD為1.289%~1.998%,此方法具有較好的準確性、重復(fù)性、分離度和精密度,同時能夠有效分離乳粉中的C52甘油三酯,提供了一種能準確測定乳粉中OPL的方法,對于嬰幼兒配方乳粉添加OPL這一物質(zhì)的檢測有重要參考意義,使這些嬰幼兒能獲得與母乳相似的營養(yǎng)[39]。