脂肪 脂类的测定概述

第二章脂类的测定 1概述大多数动 植物食品都含有天然脂肪或类脂化合物 但含量各不相同 植物性或动物性油脂中脂肪含量最高 而水果蔬菜中脂肪含量很低 几种食物100g中脂肪含量 g 如下 猪肉 肥 90 3核桃66 6花生仁39 2青菜0 2柠檬0 9苹果0 2牛乳3以上香蕉0 8全脂炼乳8以上全脂乳粉25 30这些含量是指用乙醚提取的脂类总量 二 脂类物质的测定意义脂肪是食品中重要的营养成分之一 脂肪可为人体提供必需脂肪酸 脂肪是一种富含热能营养素 是人体热能的主要来源 每克脂肪在体内可提供37 62kj 9kcal 热能 比碳水化合物和蛋白质高一倍以上 是食物中能量最高的营养素 但是摄入过量对人体健康不利 脂肪 甘油 丙三醇 脂肪酸 在食品加工生产过程中 原料 半成品 成品的脂类含量对产品的风味 组织结构 品质 外观 口感等都有直接影响 所以脂肪含量是一项重要的控制指标 三 脂类的测定 脂类的测定项目很多 我们只介绍脂类总量的测定 不同来源的食品所含的脂肪在结构上有许多差异 所以也没有一种通用的提取剂 脂类的共同特点是在水中的溶解度非常小 能溶于脂肪溶剂中 再根据相似相溶的规律具体选择 常用测定脂类的有机溶剂 1 乙醚 有一定极性 但不如乙醇 甲醇 水等 溶解脂肪的能力强 应用最多 GB中关于脂肪含量的测定都采用它作提取剂 乙醚沸点低 34 6 易燃 乙醚可饱和2 的水 含水乙醚在萃取脂肪的同时 会抽提出糖分等非脂成分 所以必须用无水乙醚作提取剂 被测样品也要事先烘干 2 石油醚石油醚的沸点比乙醚高 不太易燃 溶解脂肪能力比乙醚弱 吸收水分比乙醚少 允许样品含微量的水分 有时也采取乙醚 石油醚共用 但乙醚 石油醚都只能提取样品中游离态的脂肪 对于结合态的脂类 必须预先用酸或碱及乙醇破坏脂类与非脂类的结合后 才能提取 3 氯仿 甲醇一种有效的溶剂 对脂蛋白 磷脂提取效率较高 特别适用于水产品 家禽 蛋制品中脂肪的提取 样品的预处理 1 固体样品要粉碎 颗粒大小要合适 注意粉碎过程中的温度 防止脂肪氧化 2 样品要干燥温度低 酶活力高 脂肪易降解 温度高 脂肪易氧化成结合态 较理想的方法是冷冻干燥法 3 酸水解对于乙醚不能渗入内部的或含结合态脂肪 2脂类的测定方法 一 索氏提取法 一 原理将经前处理的 分散且干燥的样品用乙醚或石油醚等溶剂回流提取 使样品中的脂肪进入溶剂中 回收溶剂后所得到的残留物 即为粗脂肪 粗脂肪 残留物中除游离脂肪外 还含有色素 树脂 蜡状物 挥发油等 二 适用范围与特点 适用于脂类含量较高 结合态脂类含量少或经水解处理过的 结合态已转变成游离态 样品应能烘干 磨细 不易吸湿结块 此法经典 对大多数样品的测定结果比较可靠 但费时长 8 16h 溶剂用量大 需要专门的仪器 索氏提取器 游离态 三 测定方法 1 滤纸筒的制备2 样品处理a 固体样品 精密称取干燥并研细的样品2 5g 可取测定水分后的样品 必要时拌以海砂 无损地移入滤纸筒内 b 半固体或液体样品 称取5 0一10 0g于蒸发皿中 加入海砂约20g于沸水浴上蒸干后 再于95 105 烘干 研细 全部移入滤纸筒内 蒸发皿及粘附有样品的玻璃棒都用沾有乙醚的脱脂棉擦净 将棉花一同放进滤纸筒内 3 抽提将滤纸筒或滤纸包放入索氏抽提器内 连接已干燥至恒重的脂肪接受瓶 由冷凝管上端加入无水乙醚或石油醚 30 60 沸程 加量为接受瓶的2 3体积 于水浴上 夏天65 冬天80 左右 加热使乙醚或石油醚不断的回流提取 一般视含油量高低提取6 12小时 至抽提完全为止 用滤纸试 4 称重取下接受瓶 回收乙醚或石油醚 待接受瓶内乙醚剩1 2ml时 在水浴上蒸于 再于100 105 干燥2小时 取出放干燥器内冷却30分钟 称重 并重复操作至恒重 四 结果计算脂肪 m2 m1 m 100m2 接受瓶和脂肪的质量 g ml 接受瓶的质量 g m 样品的质量 如为测定水分后的样品质量计 g 五 注意及说明 样品应干燥后研细 样品含水分会影响溶剂提取效果 而且溶剂会吸收样品中的水分造成非脂成分溶出 装样品的滤纸筒一定要严密 不能往外漏样品 也但不要包得太贤影响镕剂渗透 放入滤纸筒时高度不要超过回流弯管 否则超过弯管的样品中的脂肪不能提尽 造成误差 对含多量糖及糊精的样品 要先以冷水使糖及糊精溶解 经过滤除去 将残渣连同滤纸一起烘干 再一起放入抽提管中 抽提用的乙醚或石油醚要求无水 无醇 无过氧化物 挥发残渣含量低 因水和醇可导致水溶性物质溶解 如水溶性盐类 糖类等 使得测定结果偏高 过氧化物会导致脂肪氧化 在烘干时也有引起爆炸的危险 乙醚中过氧化物的检查方法 取6ml乙醚 加2ml10 的碘化钾溶液 用力振摇 放置1分钟 若出现黄色 则证明有过氧化物存在 过氧化物如 H2O2 Na2O2 CaO2 BaO2 ZnO2 MgO2等 提取时水浴温度不可过高 以每分钟从冷凝管滴下80滴左右 每小时回流6 12次为宜 提取过程应注意防火 在抽提时 冷凝管上端最好连接一个氯化钙干燥管 这样 可防止空气中水分进入 也可避免乙醚挥发在空气中 如无此装置可塞一团干燥的脱脂棉球 抽提是否完全 可凭经验 也可用滤纸或毛玻璃检查 由抽提管下口滴下的乙醚滴在滤纸或毛玻璃上 挥发后不留下油迹表明已抽提完全 在挥发乙醚或石油醚时 切忌用直接火加热 应该用电热套 电水浴等 烘前应驱除全部残余的乙醚 因乙醚稍有残留 放入烘箱时 有发生爆炸的危险 反复加热会因脂类氧化而增重 重量增加时 以增重前的重量作为恒重 因为乙醚是麻醉剂 要注意室内通风 六 改进型直滴式抽提法 快速测油器设计原理 快速测油器有多种结构形式 基本工作原理是 先把被测量的样品放到乙醚中浸煮提出大部分的脂肪 再回收大部分乙醚 使样品高于乙醚的液面以上 用乙醚进行淋洗出样品中残余的油 国外的特卡托脂肪自动测定仪就是利用这个原理 改进型直滴式抽提器 七 特卡托脂肪自动测定仪 二 酸水解法 一 原理将试祥与盐酸溶液一同加热进行水解 使结合或包藏在组织里的脂肪游离出来 再用乙醚和石油醚提取脂肪 回收溶剂 干燥后称量 提取物的重量即为脂肪含量 二 适用范围与特点此法适用于各类 各种状态的食品中脂肪测定 特别是加工后的混合食品 易吸湿 不好烘干的 用索氏提取法不行的样品 效果更好 游离态和结合态脂肪 本法不适于测定含磷脂高的食品 如 鱼 贝 蛋品等 因为在盐酸加热时 磷脂几乎完全分解为脂肪酸和碱 当只测定前者时 使测定值偏低 本法也不适于测定含糖高的食品 因糖类遇强酸易炭化而影响测定 三 测定方法样品处理 水解 提取 称重 1 水解准确称取固体样品2 5g置于50mL大试管中 加入8mL水 用玻璃棒充分混合 加10mL盐酸 或称取液体样品10g于50mL大试管中 加10mL盐酸 2 提取取出试管加入10mL乙醇 混合冷却后将混合物移入100mL具塞量筒中 用25mL乙醚分次冲洗试管 洗液一并倒入具塞量筒内 四 说明1 开始加入8mL水是为防止后面加盐酸时干试样固化 2 挥干溶剂后 残留物中若有黑色焦油状杂质 是分解物与水一同混入所致 会使测定值增大 造成误差 可用等量的乙醚及石油醚溶解后过滤 再次进行挥干溶剂的操作 3 若无分解液等杂质混入 通常干燥2h即可恒重 石油醚的作用 使乙醇溶解物残留在水层 并使分层清晰 三 罗兹 哥特里 Rose Gottlieb 法 碱性乙醚提取法 一 原理利用氨一乙醇溶液破坏乳的胶体性状及脂肪球膜使非脂成分溶解于氨一乙醇溶液中 而脂肪游离出来 再用乙醚 石油醚提取出脂肪 蒸馏去除溶剂后 残留物即为乳脂肪 二 适用范围与特点本法适用于各种液状乳 生乳 加工乳 部分脱脂乳 脱脂乳等 各种炼乳 奶粉 奶油及冰淇淋等能在碱性溶液中溶解的乳制品 也适用于豆乳或加水呈乳状的食品 乳类脂肪属游离态脂肪本法为国际标准化组织 ISO FAO WHO 等采用 为乳及乳制品脂类定量的国际标准法 仪器抽脂瓶 内径2 0一2 5厘米 容积100ml 如图8 3 8 3抽 三 测定方法取一定量样品于抽脂瓶中 分别加入氨水 乙醇 乙醚 石油醚 充分摇匀 待上层液澄清时 读取醚层体积 放出一定体积醚层于一已知重的烧瓶中 蒸馏回收乙醚和石油醚 烘干至恒重 称重 四 说明 乳类脂肪虽然也属游离脂肪 但因脂肪球被乳中酪蛋白钙盐包裹 又处于高度分散的胶体分散系中 故不能直接被乙醚 石油醚提取 需预先用氨水处理 故此法也称为碱性乙醚提取法 若无抽脂瓶时 可用容积 mL的具塞量筒替用 待分层后读数 用移液管吸出一定量醚层 加氨水后 要充分混匀 否则会影响下步醚对脂肪的提取 操作时加入乙醇的作用是沉淀蛋白质以防止乳化 并溶解醇溶性物质 使其留在水中 避免进入醚层 影响结果 加入石油醚的作用是降低乙醚极性 使乙醚与水不混溶 只抽提出脂肪 并可使分层清晰 对已结块的乳粉 用本法测定脂肪 其结果往往偏低 四 巴布科克氏法和盖勃氏法 一 原理用浓硫酸溶解乳中的乳糖和蛋白质等非脂成分 将牛奶中的酪蛋白钙盐转变成可溶性的重硫酸酪蛋白 使脂肪球膜被破坏 脂肪游离出来 再利用加热离心 使脂肪完全迅速分离 直接读取脂肪层的数值 便可知被测乳的含脂率 二 适用范围与特点这两种方法都是测定乳脂肪的标准方法 适用于鲜乳及乳制品脂肪的测定 对含糖多的乳品 如甜炼乳 加糖乳粉等 采用此方法时糖易焦化 使结果误差较大 故不适宜 此法操作简便 迅速 对大多数样品来说测定精度可满足要求 但不如碱性乙醚提取法准确 仪器 巴布科克氏乳脂瓶 盖勃氏乳脂计 1 硫酸 相对密度为 异戊醇相对密度为 沸程 盖勃氏乳脂计颈部刻度为 最小刻度值为 巴布科克乳脂瓶颈部刻度有 两种 最小刻度值为 标准移乳管 mL mL 乳脂离心机 盖勃氏离心机 三 测定方法浓硫酸处理样品 离心分离 加热 读数 注意 样品量 浓硫酸的量 浓硫酸作用 几次离心 几次加热 加热温度 离心作用 转速 硫酸的浓度要严格遵守规定的要求 如过浓会使乳炭化成黑色溶液而影响读数 过稀则不能使酪蛋白完全溶解 会使测定值偏低或使脂肪层浑浊 硫酸除可破坏脂肪球膜 使脂肪游离出来外 还可增加液体相对密度 使脂肪容易浮出 盖勃法中所用异戊醇的作用是促使脂肪析出 并能降低脂肪球的表面张力 以利于形成连续的脂肪层 mL异戊醇应能完全溶于酸中 但由于质量不纯 可能有部分析出掺入到油层 而使结果偏高 加热 水浴中 和离心的目的是促使脂肪离析 计算说明 采用17 6ml的标准吸管取样 实际上注入乳脂瓶的样品只有17 5ml 牛乳相对密度1 03 则样品重量17 5 1 03 18克乳脂瓶瓶颈的刻度 0 10 共10个大格 每大格容积为0 2ml 在60 左右 脂肪的平均相对密度为0 9 则当整个刻度部分充满脂肪时 其脂肪重量为0 2 10 0 9 1 8克 18克样品中含有1 8克脂肪 即每一大格代表1 脂肪 盖勃法所用移乳管为11mL 实际注入的样品为10 9mL 样品的重量为11 25g 乳脂计刻度部分 0 8 的容积为1mL 当充满脂肪时 脂肪的重量为0 9g 11 25g样品中含有0 9g脂肪 故全部刻度表示为脂肪含量 0 9 11 25 100 8 刻度数即为脂肪百分含量 五 氯仿 甲醇提取法 2 1 该法简称CM法 其原理是 将试样分散于氯仿 甲醇混合溶液中 在水浴中轻微沸腾 氯仿 甲醇和试样中的水分形成三种成分的溶剂 可把包括结合态脂类在内的全部脂类提取出来 经过滤除去非脂成分 回收溶剂 残留的脂类用石油醚提取 蒸馏除去石油醚后定量 适用于含结合态脂类 特别是含磷脂多的样品 六 其他方法牛奶脂肪测定仪 快速测量鲜奶脂肪含量的数字式便携仪器 适用于各种收奶现场 可直接将探头插入奶中 无须采样 不用任何试剂 直接测定脂肪含量 具有自动温度补偿器 可测0 30 鲜奶 可用直 交流两用电源 测量速度3 4秒 一个奶样 3食用油脂几项理化特性的测定 一 酸价的测定 一 概述酸价 中和1g油脂中的游离脂肪酸所需氢氧化钾的质量 mg 酸价是反映油脂酸败的主要指标 用中性乙醇和乙醚混合溶剂溶解油样 然后用碱标准溶液滴定其中的游离脂肪酸 根据油样质量和消耗碱液的量计算出油脂酸价 1 试验中加入乙醇 可防止反应生成的脂肪酸钾盐离解 所用乙醇的体积分数最好大于40 2 酸价较高的油脂可适当减小称样质量 3 如果油样颜色过深 终点判断困难时 可减少试样用量或适当增加混合溶剂的用量 4 在没有氢氧化钾标准溶液的情况下 试验时也可用氢氧化钠溶液代替 但计算公式不变 即仍以氢氧化钾的摩尔质量 56 11 参与计算 测定花生油的酸价 称取样品2 9687g 以样品处理后 以0 1017mol L氢氧化钠标准溶液滴定 耗用2 01mL 求此花生油的酸价 二 碘价的测定 一 概述碘价 碘值 100g油脂所吸收的氯化碘或溴化碘换算成碘的质量 g 碘价在一定范围内反映油脂的不饱和程度 原理在溴化碘的酸性溶液中 溴化碘与不饱和的脂肪酸起加成反应 游离的碘可用硫代硫酸钠溶液滴定 从而计算出被测样品所吸收的溴化碘的克数 三 过氧化值的测定 一 概述过氧化值 滴定1g油脂所需用 0 002mol L Na2S2O3标准溶液的体积 mL 过氧化值的大小是反映油脂是否新鲜及酸败的程度 1 原理油脂氧化过程中产生过氧化物 当与碘化钾反应时析出碘 用硫代硫酸钠标准溶液滴定 计算过氧化值 2 测定在装有称好试样的锥形瓶中加入10mL三氯甲烷 溶解试样 再加入15mL乙酸和1mL饱和碘化钾溶液 迅速盖好瓶塞 摇匀溶液1min 在15 25 避光静置5min 加入约75mL水 以0 5g 100mL淀粉溶液为指示剂 用硫代硫酸钠标准溶液滴定析出的碘 估计0 002mol L标准溶液 大于12时用0 01mol L标准溶液 滴定过程要用力振摇 同时作空白试验 如空白试验超过0 1mL0 01mol L硫代硫酸钠标准溶液