GC法測定半濕法玉米胚擠壓制油中脂肪酸的含量

摘要：為了測定半濕法玉米胚擠壓膨化預(yù)處理制取的玉米油中的脂肪酸含量，采用毛細(xì)管氣相色譜法，甲酯化后同時測定玉米油中棕櫚酸、亞油酸、油酸、硬脂酸含量。結(jié)果表明，棕櫚酸、亞油酸、油酸和硬脂酸含量分別為13.27%、54.47%、28.51%和1.84%。4種脂肪酸的回收率為92.3%～95.4%。該方法簡單、準(zhǔn)確、重復(fù)性好，可作為測定半濕法玉米胚擠壓制油中4種脂肪酸含量的方法。

關(guān)鍵詞：GC法；玉米油；脂肪酸；擠壓；半濕法玉米胚

中圖分類號：O657.7+1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）17-4207-03

Determination of Fatty Acids in Corn Oil Made from Extruded Corn Germ with Semi-wet Milling by GC

CHEN Shan-feng，LIU Xiu-hua，LI Hong-jun，SHI Xiao-feng

（School of Agricultural and Food Engineering， Shandong University of Technology， Zibo 255049，Shandong， China）

Abstract： A method was established to determine the contents of fatty acids in corn oils made from extruded corn germ with semi-wet milling. By oil methyl esterizing pretreatment， the contents of palmitic acid， linoleic acid， oleic acid and stearic acida were simultaneously determined by capillary gas chromatography. The results showed that the contents of the 4 fatty acids were 13.27%， 54.47%， 28.51% and 1.84%， respectively. The recoveries of fatty acids in maize oil were ranging from 92.3% to 95.4%. The good sensitivity and recoveries confirmed that this method could be used for the analysis of fatty acids in corn oil.

Key words： GC； corn oil； fatty acid； extrusion； corn germ with semi-wet milling

收稿日期：2013-06-06

基金項(xiàng)目：山東省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2012GSF12019）

作者簡介：陳善峰（1972-），男，山東沂源人，副教授，博士，主要從事農(nóng)業(yè)工程方面的研究，（電話）18653312379（電子信箱）csf72@126.com。

玉米是最重要的糧食作物之一，玉米油中的不飽和脂肪酸占80%以上，其中油酸約30%～48%，亞油酸34%～58%，同時玉米油中還含有維生素A、D、E等，是一種理想的食用油脂。

擠壓膨化預(yù)處理浸油工藝與壓榨或浸出工藝相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，首先是提高了生產(chǎn)效率，油料在擠壓機(jī)腔體內(nèi)經(jīng)攪拌、剪切和擠壓等作用，達(dá)到一定溫度和壓力才從?？姿查g擠出，水分急劇氣化，細(xì)胞壁被破壞，油脂分布在膨化物料的表面，大大縮短浸出時間，提高出油效率；其次是簡化了生產(chǎn)工藝，省去了玉米胚的蒸炒、軟化、軋胚和預(yù)榨等工序[1-3]。對玉米油中脂肪酸的組成和含量進(jìn)行分析，對科學(xué)評價玉米油的的營養(yǎng)價值，指導(dǎo)人們合理膳食具有重要意義。氣相色譜法[4-8]是測定大多數(shù)脂肪和脂肪酸的常用方法。本試驗(yàn)用半濕法玉米胚擠壓膨化預(yù)處理浸提玉米油，采用外標(biāo)法對玉米油中脂肪酸的組成進(jìn)行分析[9]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

半濕法玉米胚（黑龍江肇東金玉集團(tuán)公司油脂廠）；棕櫚酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品（美國Chem Service公司）；亞油酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品（美國Sigma-Aldrich Fluka公司）；石油醚和苯（天津光復(fù)精細(xì)化工研究所，色譜純）。

1.2 玉米油的制備

使用山東理工大學(xué)自制的油料擠壓機(jī)，擠壓條件：物料水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%；套筒溫度為105 ℃；?？卓讖綖? mm；螺桿轉(zhuǎn)速為185 r/min。擠出物使用索氏抽提法制備玉米油。

1.3 氣相色譜條件

Agilent 6890N，配備FID檢測器； Agilent HP-5毛細(xì)管柱（30.0 m×0.32 mm×0.25 μm）；柱溫，起始溫度為80 ℃，以20 ℃/min升至180 ℃，保持30 min，再以2.5 ℃/min升至210 ℃后，最后以10 ℃/min直至290 ℃；載氣為高純氮，流速為1.0 mL/min；氫氣流速為40 mL/min；空氣的流速為450 mL/min；采用分流進(jìn)樣，分流比設(shè)為20∶1；汽化室的溫度為250 ℃；檢測器的溫度為300 ℃；進(jìn)樣量0.2 μL。

1.4 玉米油的甲酯化

油脂脂肪酸衍生化是指對油脂中的脂肪酸乙酯化或甲酯化處理。把脂肪酸甘油酯先水解成脂肪酸和甘油，使得甲醇或乙醇與脂肪酸反應(yīng)，生成相應(yīng)的低沸點(diǎn)的脂肪酸乙酯或脂肪酸甲酯[10]。一般情況下，對C5以下的脂肪酸可衍生化成乙酯、丙酯或苯甲酯，而C6以上的脂肪酸采用甲酯化處理。由于玉米油中甘油酯的碳原子數(shù)要遠(yuǎn)大于6，所以選擇對玉米油樣品進(jìn)行甲酯化處理[11，12]。

準(zhǔn)確稱取玉米油50 mg，放入10 mL容量瓶中，加入2 mL石油醚和苯的混合溶劑（1∶1，V/V），充分溶解后再加入2 mL 0.4 mol/L氫氧化鉀-甲醇溶液，振蕩15 min，完成甲酯化處理。再向容量瓶內(nèi)緩慢加入超純水至刻度，室溫靜置30 min，分層后，吸取上清液進(jìn)行氣相色譜分析，其色譜圖見圖1。

1.5 混合標(biāo)樣的配制

準(zhǔn)確稱取標(biāo)準(zhǔn)樣品（棕櫚酸7.9 mg、亞油酸341.2 mg、油酸179.9 mg、硬脂酸7.9 mg） 放入2 mL容量瓶中，用苯和石油醚（1∶1，V/V）定容，作為混合標(biāo)樣的母液。然后移取0.6 mL母液于2 mL容量瓶中，用苯和石油醚（1∶1，V/V）定容，作為100 %混合標(biāo)樣；移取0.48、0.36 、0.24、0.12 mL母液于2 mL容量瓶中，用苯和石油醚（1∶1，V/V）定容，配制80%、60%、40%和20%的混合標(biāo)樣。

1.6 定性方法

采用標(biāo)準(zhǔn)加入法結(jié)合保留時間對樣品中各種脂肪酸進(jìn)行定性分析。

1.7 定量方法

采用外標(biāo)法定量。分別取上述混合標(biāo)樣工作液進(jìn)行測定。以脂肪酸質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到4種脂肪酸的回歸方程，按回歸方程計(jì)算其含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米油和混標(biāo)中脂肪酸的色譜分離

玉米油樣品和混標(biāo)的氣相色譜圖如圖1、圖2所示。從圖1、圖2可以看出，4種脂肪酸均有良好的分離效果，沒有出現(xiàn)基線漂移、峰模糊和重疊等現(xiàn)象，樣品中也未出現(xiàn)干擾組分。

2.2 加標(biāo)定性

準(zhǔn)確稱取13.3 mg的棕櫚酸、55.8 mg亞油酸、30.6 mg油酸、1.3 mg硬脂酸放入不同的2 mL容量瓶中，用甲酯化后的玉米油準(zhǔn)確定容至2 mL。以添加棕櫚酸的標(biāo)樣的甲酯化玉米油為例，其氣相色譜圖見圖3。

將圖3分別與圖1、圖2進(jìn)行比較可知，各峰在不同圖上的保留時間稍有變化，但波動范圍很小，不會影響定性分析。圖3中只是第1個峰的峰高和面積明顯增加，而其他各峰的峰高和面積基本不變，這充分證明第1個峰對應(yīng)的脂肪酸為棕櫚酸，其保留時間為27.772 min；同理可確定第2個峰對應(yīng)的為亞油酸，其保留時間為43.649 min；第3個峰對應(yīng)的為油酸，其保留時間為44.017 min，第4個峰對應(yīng)的為硬脂酸，其保留時間為45.508 min。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

分別配制濃度為100%、80%、60%、40%和20%的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，并按照上述色譜條件進(jìn)行檢測，每種濃度的混合標(biāo)樣平行檢測5 次，取峰面積的平均值，建立脂肪酸質(zhì)量濃度（x）與峰面積（y）的回歸方程，見表1。從表1可知，4種脂肪酸標(biāo)樣的線性回歸方程的相關(guān)系數(shù)為0.996 3～0.998 6，這表明4種脂肪酸在給定的濃度范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，所以得到的線性回歸方程可以用于試樣中4種脂肪酸的定量分析。

2.4 精密度試驗(yàn)結(jié)果

取40%混合標(biāo)準(zhǔn)溶液重復(fù)進(jìn)樣6 次測定，分別以4種脂肪酸的峰面積計(jì)算其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差， 結(jié)果見表2。結(jié)果顯示，4種脂肪酸的RSD均小于5%，說明該方法具有較高的精密度。

2.5 樣品測定結(jié)果

按“1.2”的方法制取玉米油，分別進(jìn)行玉米油甲酯化處理和測定，所得4種脂肪酸峰面積平均值及含量見表3。

2.6 回收率試驗(yàn)結(jié)果

準(zhǔn)確稱取13.3 mg棕櫚酸、55.8 mg亞油酸、30.6 mg油酸、1.3 mg硬脂酸分別置于不同的2 mL容量瓶中，分別進(jìn)行甲酯化處理，準(zhǔn)確定容至2 mL。分別測定玉米油中每種脂肪酸組分，結(jié)果如表4所示。

從表4可以看出，所測4種脂肪酸的回收率均大于92.3%，表明該測定方法具有較好的準(zhǔn)確性和精密度。

3 小結(jié)與討論

通過對大量樣品進(jìn)行檢測，并對檢測方法、色譜條件及結(jié)果的精密度、回收率進(jìn)行討論，得到適用于檢測半濕法擠壓浸提玉米油中脂肪酸的檢測方法。使用該方法分離出玉米油中4種主要脂肪酸，即棕櫚酸、亞油酸、油酸、硬脂酸，其保留時間分別為27.772、43.649、44.017、45.508 min。用外標(biāo)法進(jìn)行定量分析，棕櫚酸、亞油酸、油酸和硬脂酸的含量分別為13.27%、54.47%、28.51%和1.84%?；貧w方程的相關(guān)系數(shù)為0.996 3～0.998 6，4種脂肪酸的回收率為92.3%～95.4%，試驗(yàn)表明該方法具有較好的準(zhǔn)確性和重復(fù)性，可以用于試樣中4種脂肪酸的定性和定量分析。

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（責(zé)任編輯 胡西洲）