食用油、油脂中营养成分检测方案

使用 Agilent 5975T LTM GCMS 分析脂肪酸甲酯 应用简报 作者 摘要 Suli Zhao 安捷伦科技(上海)有限公司 中国上海市 英伦路412号 对脂肪酸甲酯 (FAMES) 的分析是食品分析中非常重要的应用之一。它们通常在实验室中通过常规 GCMS 进行检测， 而 Agilent 5975T 便携式 GC/MS则可在现场进行应用，具有与实验室 Agilent 5975 系列 GC/MSD 系统相同的可靠性、高性能和高质量结果，它非常适合快速及时响应的实验室外分析。 200131 在本方法中，使用配有热分离探针 (TSP)和 DB-Wax 色谱柱的 Agilent 5975T LTM GC/MSD 分析 FAMES。分析中采用保留时间锁定方法和保留时间数据库。保留时间锁定有利于峰识别，便于仪器之间的数据交换，在色谱柱进行维护或者更换后无需修改校准表中的保留时间。 Agilent Technologies FAME 分析可用于鉴定食品中的脂类馏分，是食品分析中最重要的应用之一。脂类主要包括甘油三酯，它是由一个甘油分子和三个脂肪酸分子形成的酯。大多数食用脂肪和食用油主要由包含12至20个碳原子的脂肪酸(月桂酸即十二烷酸到花生酸即二十烷酸)组成。除了直链饱和脂肪酸以外，还可能存在支链、单不饱和、双不饱和及更高不饱和度的脂肪酸。表1列出了最重要的脂肪酸及其常用缩写的概览。 虽然游离脂肪酸可直接在极性固定相(例如 FFAP 色谱柱)上进行分析，但如果将脂肪酸衍生为 FAME， 则可获得稳定性更高、重现性更好的色谱数据。多种方法可用于衍生化，只需要使甘油酯水解及所得的脂肪酸甲基化。这些简单易行的方法无需昂贵的试剂或设备。 表1..1脂肪酸及其通用名称和缩写 脂肪酸 通用名称 简化的缩写1 指明顺式和反式键的缩写1 丁酸 酪酸 4：0 4：0 癸酸 羊蜡酸 10：0 10：0 十二酸 月桂酸 12：0 12：0 十四酸 肉豆蔻酸 14：0 14：0 十六酸 棕榈酸 16：0 16：0 十六碳烯酸 棕榈油酸 16：1 n-7 9c-16：1 十八酸 硬脂酸 18：0 18：0 顺式-9-十八碳烯酸 油酸 18：1 n-9 9c-18：1 反式-9-十八碳烯酸 反油酸 t18：1 n-9 9t-18：1 全顺式-9，12-十八碳二烯酸 亚油酸 18：2n-6 9c12c-18：2 所有反式-9，12-十八碳二烯酸 反亚油酸 t18：2 n-6 9t12t-18：2 全顺式-9，12，15-十八碳三烯酸 a-亚麻酸 18：3n-3 9c12c15c-18：3 全顺式-6，9，12-十八碳三烯酸 y-亚麻酸 18：3 n-6 6c9c12c-18：3 二十酸 花生酸 20：0 20：0 顺式-11-二十碳烯酸 20：1 n-9 11c-20：1 全顺式-11，14-二十碳二烯酸 20：2 n-6 11c14c-20：2 全顺式-11，14，17-二十碳三烯酸 20：3 n-3 11c14c17c-20：3 全顺式-8，11，14-二十碳三烯酸 二高y亚麻酸 20：3 n-6 8c11c14c-20：3 全顺式-5，8，11，14-二十碳四烯酸 花生四烯酸 20：4 n-6 5c8c11c14c-20：4 全顺式-5，8，11，14，17-二十碳五烯酸 EPA 20：5 n-3 5c8c11c14c17c-20：5 二十二酸 山嵛酸 22：0 22：0 顺式-13-二十二烯酸 芥酸 22：1 n-9 13c-22：1 全顺式-7，10，13，16-二十二碳四烯酸 22：4 n-6 7c10c13c16c-22：4 全顺式-4，7，10，13，16，19-二十二碳六烯酸 DHA 22：6 n-3 4c7c10c13c16c19c-22：6 1过去使用过多个不同版本的脂肪酸命名法和结构缩写。有关对过去和目前接受的命名法的讨论，推荐参考下列网站： 本应用简报中的方法使用 DB-Wax 色谱柱根据碳原子数和不饱和度将 FAME 从 C4(丁酸)至C24(二十四酸)中分离出来。在该色谱柱上，顺式和反式异构体未发生分离，且对于复杂混合物(如鱼油)，也无法分离出某些 FAME。但是，在聚乙二醇柱上分离FAME 的技术已得到广泛的应用，可用于鉴定传统样品如植物油(玉米油、粟米油、橄榄油、大豆油等等)。对于某些应用，还可使用 Agilent DB-Wax 色谱柱来分析动物脂肪。例如，一项重要的应用就是对乳脂中的丁酸进行分析。牛奶中的丁酸浓度是牛奶质量的重要指标之一。此项测定在牛奶、奶制品和巧克力产品的分析中非常重要。由于低挥发性食品基质可能污染系统并干扰结果，因此我们使用 TSP 作为进样工具以延长系统正常工作时间并控制运行成本。此外，移动实验室可进行更快速、更经济的FAME 检测。 本应用简报使用保留时间锁定方法，以硬脂酸甲酯作为锁定化合物。由于 RTL 能够非常准确再再现保留时间，因此可基于绝对保留时间来完成 FAME 鉴定。无需准备所有的FAME 标样，因为可使用安捷伦已发布的保留时间数据库来实现峰的识别。RTL的另一个优势在于即便维护或更换色谱柱之后(重新锁定方法后)，校准表中的保留时间仍保持不变。 实验部分 样品 可通过不同的渠道获得 FAME 参比标样来作为溶液或净化合物。通常，在分析中将标样以0.01%至0.1% (w/v)的浓度溶于于烷。在方法和仪器校验中使用了包含37种组分的混合物 (Supelco 产品号18919)。购得的混合物为100 mg 净混合物， 含C4至C24FAME (相对浓度2%至4%)。将整个样品稀释于10mL己烷(每种FAME 的最终浓度为 0.2 mg/mL至0.4 mg/mL)。 样品制备 称取10mg样品置于2mL试管(带螺纹盖)或反应样品瓶中。将样品溶于1mL己烷中。加入 10 pL 2N的氢氧化钾甲醇溶液(11.2g氢氧化钾溶于100mL甲醇)。密封试管或样品瓶，涡旋混合30 s。离心。将1 pL透明上清液转移至 TSP 微量样品瓶。 分析方法 使用 5975T GC/MSD 系统进行分析。使用 TSP进行自动分流进样。表2总结了仪器的配置和分析条件。以硬脂酸甲酯作为锁定标准物。硬脂酸甲酯的保留时间锁定在14.000 min 处。 表2. 仪器参数 仪器 Agilent 5975T LTM GCMS 色谱柱 DB-wax LTM 模块 30 m×0.25 mm×0.25 pm (定制的100-2000 LTM) 保护柱 与分析色谱柱同相，0.5m长色谱柱，连接至进 样器 实验条件 进样口温度 250°C 进样模式 TSP 进样模式 分流比50：1 载气 氦气 恒压模式 硬脂酸甲酯保留呆间锁定在14.000 min处(压 力约55kPa，温度50C， 36 cm/sat) LTM 柱温箱 50°℃保持1 min， 以 25°C/min 的速率升至 200°℃， 再以3℃/min 的速率升至230°℃， 保持18 min 等温 250 °C MSD 接口 250°C 离子源 230 °C 四极杆温度 150°C 电离模式 EI 扫描模式 全扫描范围为 m/z 40-500 EMV模式 增益因子 增益因子 5.00 产生的电子倍增器(EM)电压 1400V 溶剂延迟 2.0 min 结果与讨论 图1显示了 FAME参比标样的典型分析色谱图。除下列化合物外，其余化合物均得到了很好的分离：14.38分钟处的顺式和反式18：1共洗脱物、15.13分钟处的顺式和反式18：2 共洗脱物、19.44分钟处的 20：3 n-6和 21：0共洗脱物，和30.73分钟处的 22：6和24：1共洗脱物。但是，该分离已经足够满足鉴定大多数传统油脂的要求。丁酸在2.85分钟处被洗脱出来，可使用相同的方法在乳脂中进行测定。 图1 在30-mx0.25-mm 内径 0.25-um DB-Wax 色谱柱上分析FAME标准混合物 在 DB-Wax色谱柱上使用保留时间锁定方法分析了两种经检定的参比样品(大豆-玉米混合油 CRM 162 和乳脂 CRM 164)。使用RTL FAME保留时间数据库对谱峰进行自动鉴定。丁酸在2.85 min 表3. CRM 162可检测到组分的定量数据 测得的浓度 标准浓度 脂肪酸 (g/100 g) 标准偏差 (g/100 g) 不确定度** 16：0 10.607 0.003 10.65 0.17 18：0 2.917 0.005 2.87 0.07 18：1 24.461 0.013 24.14 0.28 18：2 57.051 0.017 56.66 0.54 18：3 4.286 0.017 4.68 0.21 20：0 0.368 0.003 (0.3)* 20：1 0.246 0.003 (0.2)* *=指示值，非标准值 **=不确定度取标准平均值95%置信区间的半峰宽 表4.CRM 164可检测到组分的定量数据 测得的浓度 标准浓度 脂肪酸 (g/100g) 标准偏差 (g/100 g) 不确定度* 4：0 3.522 0.012 3.49 0.06 6：0 2.318 0.003 2.36 0.19 8：0 1.420 0.002 1.36 0.10 10：0 3.010 0.006 2.89 0.12 12：0 3.907 0.008 4.03 0.10 14：0 11.383 0.014 10.79 0.35 16：0 27.693 0.005 26.91 0.84 18：0 10.882 0.009 10.51 0.40 18：1 24.832 0.009 24.82 0.61 18：2(2) 2.844 0.012 2.68 0.40 18：3 0.604 0.005 0.51 0.04 处被洗脱出来，很容易检测。分析重现性很好。所有情况下，相对峰面积的标准偏差均小于1%。另外，测得的脂肪酸组成与标准值良好对应。定量结果在表3和表4中列出。 结论 本方法使用 Agilent DB-Wax 色谱柱和Agilent 5975T GCMS系统，可用于分析传统食用油和脂肪(包括测定乳脂中的丁酸)，尤其适用于需要快速及时响应的领域。使用保留时间锁定，可使不同仪器之间获得稳急的保留时间，得到真实的鉴定信息。RTL数据库检索使峰识别更加准确。 更多信息 这些数据仅代表典型结果。有关我们的产品和服务的更多信息，请访问我们的网站： www.agilent.com/chem/cn. www.agilent.com/chem/cn 安捷伦对本资料中可能存在的错误或由于提供、展示或使用本资料所造成的间接损失不承担任何责任。 本资料中的信息、说明和指标如有变更，恕不另行通知。 C安捷伦科技(中国)有限公司，2012 中国印刷 2012年11月9日 5991-1437CHCN http：//www.ajcn.org/misc/lipid.shtmlhttp：//www.chem.qmul.ac.uk/iupac/lipid/http：//www.aocs.org/member/division/analytic/fanames.htm